Диод википедия. Диод Шоттки: принцип работы, характеристики и применение

Что такое диод Шоттки и как он работает. Какие преимущества имеет диод Шоттки перед обычными диодами. Где применяются диоды Шоттки в современной электронике. Как проверить исправность диода Шоттки.

Что такое диод Шоттки и в чем его особенности

Диод Шоттки — это полупроводниковый диод, в котором используется переход металл-полупроводник вместо p-n перехода, как в обычных диодах. Этот переход называется барьером Шоттки и обладает рядом уникальных свойств:

• Очень малое прямое падение напряжения — всего 0,2-0,4 В против 0,6-0,7 В у обычных кремниевых диодов
• Высокое быстродействие и малое время восстановления
• Низкая емкость перехода
• Способность работать на высоких частотах до сотен МГц

Благодаря этим особенностям диоды Шоттки нашли широкое применение в современной электронике, особенно в высокочастотных и импульсных схемах.

Принцип работы диода Шоттки

Работа диода Шоттки основана на особенностях контакта металла с полупроводником n-типа. При этом контакте образуется потенциальный барьер, высота которого зависит от работы выхода электронов из металла и сродства к электрону полупроводника.

Основными носителями заряда в диоде Шоттки являются электроны. При прямом смещении они инжектируются из полупроводника в металл, создавая прямой ток. При обратном смещении возникает обедненный слой в полупроводнике, препятствующий протеканию тока.

Отсутствие инжекции неосновных носителей и накопления заряда обеспечивает высокое быстродействие диода Шоттки по сравнению с обычными p-n диодами.

Основные характеристики диодов Шоттки

Ключевыми параметрами диодов Шоттки являются:

• Прямое падение напряжения — 0,2-0,4 В
• Максимальный прямой ток — от единиц до сотен ампер
• Максимальное обратное напряжение — обычно до 100-200 В
• Время обратного восстановления — единицы наносекунд
• Емкость перехода — единицы пикофарад

По сравнению с обычными диодами диоды Шоттки имеют меньшее прямое падение напряжения, но большие обратные токи. Максимальное обратное напряжение также ограничено.

Где применяются диоды Шоттки

Основные области применения диодов Шоттки:

• Импульсные источники питания и преобразователи напряжения
• Выпрямители в низковольтных цепях питания
• Высокочастотные детекторы и смесители
• Защитные цепи от перенапряжений
• Логические схемы в качестве ключей
• Солнечные батареи

Диоды Шоттки особенно эффективны в низковольтных высокочастотных приложениях, где важны малые потери и высокое быстродействие.

Проверка исправности диода Шоттки

Проверить диод Шоттки можно с помощью мультиметра следующим образом:

1. Выпаять диод из схемы для точной проверки
2. Установить мультиметр в режим «прозвонка диодов»
3. Подключить щупы к выводам диода в прямом и обратном направлении
4. В прямом направлении должно быть падение напряжения 0,2-0,4 В
5. В обратном направлении сопротивление должно быть очень большим

При подозрении на утечку следует измерить обратный ток диода. Любое заметное значение тока говорит о неисправности.

Популярные серии диодов Шоттки

Среди распространенных серий диодов Шоттки можно выделить:

• 1N5817-1N5819 — на ток 1 А и напряжение 20-40 В
• SK12-SK16 — SMD диоды на 1 А и 20-60 В
• SK32-SK310 — на токи 3 А и более
• MBR1545, MBR1645 — силовые диоды на 15-45 А

Выбор конкретной серии зависит от требуемых параметров по току, напряжению и быстродействию для конкретного применения.

Сравнение диодов Шоттки с обычными диодами

По сравнению с обычными кремниевыми диодами, диоды Шоттки имеют следующие преимущества и недостатки:

Преимущества:

• Меньшее прямое падение напряжения
• Более высокое быстродействие
• Способность работать на высоких частотах
• Меньшие потери при переключении

Недостатки:

• Больший обратный ток утечки
• Меньшее максимальное обратное напряжение
• Более высокая стоимость
• Чувствительность к электростатике

Поэтому диоды Шоттки выбирают там, где критичны быстродействие и минимальные потери, а обычные диоды — для высоковольтных применений.

Особенности применения диодов Шоттки

При использовании диодов Шоттки следует учитывать некоторые их особенности:

• Чувствительность к перегреву из-за положительного температурного коэффициента обратного тока
• Необходимость хорошего теплоотвода в силовых применениях
• Возможность необратимого пробоя при превышении обратного напряжения
• Меньшую надежность при работе в условиях ионизирующих излучений

Правильный выбор типа диода и соблюдение режимов эксплуатации позволяет в полной мере реализовать преимущества диодов Шоттки в электронных устройствах.

Диод Шоттки — это… Что такое Диод Шоттки?

Условное обозначение диода Шоттки НЕ по ГОСТ 2.730-73 Структура детекторного диода Шоттки : 1 — полупроводниковая подложка; 2 — эпитаксиальная плёнка; 3 — контакт металл — полупроводник; 4 — металлическая плёнка; 5 — внешний контакт

Диод Шоттки (также правильно Шотки, сокращённо ДШ) — полупроводниковый диод с малым падением напряжения при прямом включении. Назван в честь немецкого физика Вальтера Шоттки. Диоды Шоттки используют переход металл-полупроводник в качестве барьера Шоттки (вместо p-n перехода, как у обычных диодов). Допустимое обратное напряжение промышленно выпускаемых диодов Шоттки ограничено 250 В (MBR40250 и аналоги), на практике большинство диодов Шоттки применяется в низковольтных цепях при обратном напряжении порядка единиц и нескольких десятков вольт.

Свойства диодов Шоттки

Достоинства

• В то время, как обычные кремниевые диоды имеют прямое падение напряжения около 0,6—0,7 вольт, применение диодов Шоттки позволяет снизить это значение до 0,2—0,4 вольт. Столь малое прямое падение напряжения присуще только диодам Шоттки с максимальным обратным напряжением порядка десятков вольт, выше же падение напряжения становится сравнимым с аналогичным параметром кремниевых диодов, что ограничивает применение диодов Шоттки.
• Барьер Шоттки (открыл нем. физик Вальтер Шоттки — Walter Schottky) также имеет меньшую электрическую ёмкость перехода, что позволяет заметно повысить рабочую частоту. Это свойство используется в интегральных микросхемах, где диодами Шоттки шунтируются переходы транзисторов логических элементов. В силовой электронике малое время восстановления позволяет строить выпрямители на частоты в сотни кГц и выше. Например, диод MBR4015 (15 В, 40 А), оптимизированный под высокочастотное выпрямление, нормирован для работы при dV/dt до 10 кВ/мкс.

Недостатки

• при кратковременном превышении максимального обратного напряжения диод Шоттки необратимо выходит из строя (КЗ — короткое замыкание), в отличие от обычных кремниевых p-n диодов, которые переходят в режим обратимого^[1] пробоя, и, при условии непревышения рассеиваемой на диоде максимальной мощности после падения напряжения, диод полностью восстанавливает свои свойства.
• диоды Шоттки характеризуются повышенными (относительно обычных кремниевых p-n диодов) обратными токами, возрастающими с ростом температуры кристалла. Для 30CPQ150 обратный ток при максимальном обратном напряжении изменяется от 0,12 мА при +25 °C до 6,0 мА при +125 °C. У низковольтных диодов в корпусах ТО220 обратный ток может превышать сотни миллиампер (MBR4015 — до 600 мА при +125 °C). При неудовлетворительных условиях теплоотвода у диодов Шоттки может возникнуть тепловая положительная обратная связь, приводящая к тепловому пробою его полупроводниковой структуры.

Номенклатура диодов Шоттки

Диоды Шоттки — составные части современных дискретных полупроводниковых приборов:

• МОП-транзисторы со встроенным обратным диодом Шоттки (впервые выпущены компанией International Rectifier под торговой маркой FETKY в 1996) — основной компонент синхронных выпрямителей. В отличие от обычного МОП-транзистора, обратный диод которого отличается высоким прямым падением напряжения и посредственными временны́ми характеристиками (т.к. представляет из себя обычный диод на p-n переходе, образуемый областями стока и подложкой, объединённой с истоком), использование обратного диода Шоттки позволяет строить силовые синхронные выпрямители с частотой преобразования в сотни кГц и выше. Существуют приборы этого класса со встроенными драйверами затворов и устройствами управления синхронным выпрямлением.

• Так называемые ORing-диоды и ORing-сборки — силовые диоды и диодные сборки, применяемые для объединения параллельных источников питания общей нагрузки в устройствах повышенной надёжности (логическое ИЛИ по питанию). Отличаются особо низким, нормируемым прямым падением напряжения. Например, специализированный миниатюрный диод MBR140 (30 В, 1 А) при токе 100 мА имеет прямое падение напряжения не более 360 мВ при +25 °C и 300 мВ при +85 °C. ORing-диоды характеризуются относительно большой площадью P-N перехода и низкими удельными плотностями тока.

Ссылки

1. ↑ Статья «Полупроводниковый диод» в БСЭ

Что такое диод Шоттки?

Наиболее распространенный тип диодов (легированных кремниевых PN- диодов) имеет минимальное падение напряжения, чтобы преодолеть потенциал перехода, т.е. энергетическую яму, для проводимости носителей. Для кремния это примерно 0,6-0,65 Вольт и зависит от температуры.

Для некоторых применений падение напряжения диода ~ 0,65 В недопустимо. Причины включают в себя:

• Мощность впустую на диоде является функцией тока через него и напряжение перехода в этом токе, то есть
  P = V x I. Таким образом, выделяемое тепло пропорционально этому напряжению
• Одним из факторов ( не единственным ) скорости переключения диодов является барьер напряжения, который необходимо преодолеть для возникновения проводимости. Таким образом, снижение этого напряжения будет одним из способов повышения производительности переключения диодов.

Логично, что простым ответом должно быть использование некоторого другого полупроводника вместо Si … и это работает с некоторыми ограничениями: альтернативой для приложений с низким напряжением традиционно является германиевый pn-переходный диод: его потенциал перехода составляет приблизительно 0,15 В, намного меньше, чем ~ 0,65 Вольт выше. Однако Ge-диоды в значительной степени исчезают из-за проблем, при которых они теряют кремниевые диоды: например, высокий ток обратной утечки, низкая емкость прямого тока, низкое напряжение обратной блокировки и жалкая термическая стабильность.

Шоттки диод падает где — то между Si и Ge диодами в параметрах, но существенно отличается в том , как она работает: функция ректификации происходит между легированным полупроводником, почти всегда п-типом, и металлом образуя « барьер Шоттки » для полупроводника , Отметим, что дополнительный тип допанта (p <-> n в зависимости от обстоятельств) отсутствует в диодах Шоттки.

Напряжение энергетической ямы в случае барьера металл-полупроводник зависит от того, какая комбинация полупроводника и металла используется для формирования диода, и обычно намного ниже, чем у диода с pn-переходом (половина напряжения, как отметил Олин в его ответ).

Другое большое преимущество заключается в том, что время обратного восстановления барьера Шоттки в значительной степени бесконечно мало по сравнению с относительно медленным диодом pn-перехода. Это немного секрет для высокоскоростных приложений переключения / выпрямления.

Недостатком диодов Шоттки является то, что обратный ток утечки связан с достигнутым барьерным напряжением и резко возрастает с уменьшением этого потенциала перехода. Следовательно, хотя возможны очень низкие переходные потенциалы, для целей выпрямления слишком низкое напряжение не очень хорошая вещь.

Теперь перейдем к вопросам:

• Диоды Шоттки используются в цепях, где низкий потенциал перехода имеет важное значение, и обратная утечка не является прерывателем
• Оба малого сигнала высокой скорости переключения и мощности Шоттки диоды имеют свое применение в электронном дизайне: то есть и для применений низкого напряжения , где низкое падение диода и быстрое восстановление являются важными, так и для высоких текущих применений , где низкие результаты падения диода в меньшей мощности впустую , как высокая температура. Например, мой любимый силовой диод Шоттки, Vishay 95sq015 , имеет прямое напряжение всего 0,25 В при токе 9 Ампер!
• Одним из относительно недавних применений диодов Шоттки является высокотемпературное переключение, где кремниевые карбидные диоды Шоттки, например, 1N8032 , обеспечивают очень высокие напряжения обратной блокировки (типично> 600 В), не требуют обратного восстановления заряда и работают в номинальном режиме до 200-250 ^o. C. В то время как преимущество низкого прямого напряжения в этих диодах теряется, скорость переключения из-за нулевого обратного восстановления в сочетании с работой при безумно высоких температурах делает этот тип Шоттки уникальным бесценным в таких приложениях.

Диод Шоттки. Особенности и обозначение на схеме.

Обозначение, применение и параметры диодов Шоттки

К многочисленному семейству полупроводниковых диодов названных по фамилиям учёных, которые открыли необычный эффект, можно добавить ещё один. Это диод Шоттки.

Немецкий физик Вальтер Шоттка открыл и изучил так называемый барьерный эффект возникающий при определённой технологии создания перехода металл-полупроводник.

Основной «фишкой» диода Шоттки является то, что в отличие от обычных диодов на основе p-n перехода, здесь используется переход металл-полупроводник, который ещё называют барьером Шоттки. Этот барьер, так же, как и полупроводниковый p-n переход, обладает свойством односторонней электропроводимости и рядом отличительных свойств.

В качестве материала для изготовления диодов с барьером Шоттки преимущественно используется кремний (Si) и арсенид галлия (GaAs), а также такие металлы как золото, серебро, платина, палладий и вольфрам.

На принципиальных схемах диод Шоттки изображается вот так.

Как видим, его изображение несколько отличается от обозначения обычного полупроводникового диода.

Кроме такого обозначения на схемах можно встретить и изображение сдвоенного диода Шоттки (сборки).

Сдвоенный диод – это два диода смонтированных в одном общем корпусе. Выводы катодов или анодов у них объединены. Поэтому такая сборка, как правило, имеет три вывода. В импульсных блоках питания обычно применяются сборки с общим катодом.

Так как два диода размещены в одном корпусе и выполнены в едином технологическом процессе, то их параметры очень близки. Поскольку они размещены в едином корпусе, то и температурный режим их одинаков. Это увеличивает надёжность и срок службы элемента.

У диодов Шоттки есть два положительных качества: весьма малое прямое падение напряжения (0,2-0,4 вольта) на переходе и очень высокое быстродействие.

К сожалению, такое малое падение напряжения проявляется при приложенном напряжении не более 50-60 вольт. При дальнейшем его повышении диод Шоттки ведёт себя как обычный кремниевый выпрямительный диод. Максимальное обратное напряжение для Шоттки обычно не превышает 250 вольт, хотя в продаже можно встретить образцы, рассчитанные и на 1,2 киловольта (VS-10ETS12-M3).

Так, сдвоенный диод Шоттки (Schottky rectifier) 60CPQ150 рассчитан на максимальное обратное напряжение 150V, а каждый из диодов сборки способен пропустить в прямом включении 30 ампер!

Также можно встретить образцы, выпрямленный за полупериод ток которых может достигать 400А максимум! Примером может служит модель VS-400CNQ045.

Очень часто в принципиальных схемах сложное графическое изображение катода попросту опускают и изображают диод Шоттки как обычный диод. А тип применяемого элемента указывают в спецификации.

К недостаткам диодов с барьером Шоттки можно отнести то, что даже при кратковременном превышении обратного напряжения они мгновенно выходят из строя и главное необратимо. В то время как кремниевые силовые вентили после прекращения действия превышенного напряжения прекрасно самовосстанавливаются и продолжают работать. Кроме того обратный ток диодов очень сильно зависит от температуры перехода. На большом обратном токе возникает тепловой пробой.

К положительным качествам диодов Шоттки кроме высокого быстродействия, а, следовательно, малого времени восстановления можно отнести малую ёмкость перехода (барьера), что позволяет повысить рабочую частоту. Это позволяет использовать их в импульсных выпрямителях на частотах в сотни килогерц. Очень много диодов Шоттки находят своё применение в интегральной микроэлектронике. Выполненные по нано технологии диоды Шоттки входят в состав интегральных схем, где они шунтируют переходы транзисторов для повышения быстродействия.

В радиолюбительской практике прижились диоды Шоттки серии 1N581x (1N5817, 1N5818, 1N5819). Все они рассчитаны на максимальный прямой ток (I_F(AV)) – 1 ампер и обратное напряжение (V_RRM) от 20 до 40 вольт. Падение напряжения (V_F) на переходе составляет от 0,45 до 0,55 вольт. Как уже говорилось, прямое падение напряжения (Forward voltage drop) у диодов с барьером Шоттки очень мало.

Также достаточно известным элементом является 1N5822. Он рассчитан на прямой ток в 3 ампера и выполнен в корпусе DO-201AD.

Также на печатных платах можно встретить диоды серии SK12 – SK16 для поверхностного монтажа. Они имеют довольно небольшие размеры. Несмотря на это SK12-SK16 выдерживают прямой ток до 1 ампера при обратном напряжении 20 – 60 вольт. Прямое падение напряжения составляет 0,55 вольт (для SK12, SK13, SK14) и 0,7 вольт (для SK15, SK16). Также на практике можно встретить диоды серии SK32 – SK310, например, SK36, который рассчитан на прямой ток 3 ампера.

Применение диодов Шоттки в источниках питания.

Диоды Шоттки активно применяются в блоках питания компьютеров и импульсных стабилизаторах напряжения. Среди низковольтных питающих напряжений самыми сильноточными (десятки ампер) являются напряжения +3,3 вольта и +5,0 вольт. Именно в этих вторичных источниках питания и используются диоды с барьером Шоттки. Чаще всего используются трёхвыводные сборки с общим катодом. Именно применение сборок может считаться признаком высококачественного и технологичного блока питания.

Выход из строя диодов Шоттки одна из наиболее часто встречающихся неисправностей в импульсных блоках питания. У него может быть два «дохлых» состояния: чистый электрический пробой и утечка. При наличии одного из этих состояний блок питания компьютера блокируется, так как срабатывает защита. Но это может происходить по-разному.

В первом случае все вторичные напряжения отсутствуют. Защита заблокировала блок питания. Во втором случае вентилятор «подёргивается» и на выходе источников питания периодически то появляются пульсации напряжения, то пропадают.

То есть схема защиты периодически срабатывает, но полной блокировки источника питания при этом не происходит. Диоды Шоттки гарантированно вышли из строя, если радиатор, на котором они установлены, разогрет очень сильно до появления неприятного запаха. И последний вариант диагностики связанный с утечкой: при увеличении нагрузки на центральный процессор в мультипрограммном режиме блок питания самопроизвольно отключается.

Следует иметь в виду, что при профессиональном ремонте блока питания после замены вторичных диодов, особенно с подозрением на утечку, следует проверить все силовые транзисторы выполняющие функцию ключей и наоборот: после замены ключевых транзисторов проверка вторичных диодов является обязательной процедурой. Всегда необходимо руководствоваться принципом: беда одна не приходит.

Проверка диодов Шоттки мультиметром.

Проверить диод Шоттки можно с помощью рядового мультиметра. Методика такая же, как и при проверке обычного полупроводникового диода с p-n переходом. Но и тут есть подводные камни. Особенно трудно проверить диод с утечкой. Прежде всего, элемент необходимо выпаять из схемы для более точной проверки. Достаточно легко определить полностью пробитый диод. На всех пределах измерения сопротивления неисправный элемент будет иметь бесконечно малое сопротивление, как в прямом, так и в обратном включении. Это равносильно короткому замыканию.

Сложнее проверить диод с подозрением на «утечку». Если проводить проверку мультиметром DT-830 в режиме «диод», то мы увидим совершенно исправный элемент. Можно попробовать измерить в режиме омметра его обратное сопротивление. На пределе «20кОм» обратное сопротивление определяется как бесконечно большое. Если же прибор показывает хоть какое-то сопротивление, допустим 3 кОм, то этот диод следует рассматривать как подозрительный и менять на заведомо исправный. Стопроцентную гарантию может дать полная замена диодов Шоттки по шинам питания +3,3V и +5,0V.

Где ещё в электронике используются диоды Шоттки? Их можно обнаружить в довольно экзотических приборах, таких как приёмники альфа и бета излучения, детекторах нейтронного излучения, а в последнее время на барьерных переходах Шоттки собирают панели солнечных батарей. Так, что они питают электроэнергией и космические аппараты.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Электровакуумный диод — Википедия Wiki Русский 2022

Электровакуумный диод — вакуумная двухэлектродная электронная лампа. Катод диода нагревается до температур, при которых возникает термоэлектронная эмиссия. При подаче на анод отрицательного относительно катода напряжения все эмитированные катодом электроны возвращаются на катод, при подаче на анод положительного напряжения часть эмитированных электронов устремляется к аноду, формируя его ток. Таким образом, диод выпрямляет приложенное к нему напряжение. Это свойство диода используется для выпрямления переменного тока и детектирования сигналов высокой частоты. Практический частотный диапазон традиционного вакуумного диода ограничен частотами до 500 МГц. Дисковые диоды, интегрированные в волноводы, способны детектировать частоты до 10 ГГц^[1].

several vacuum rectifier valves (WI1 5/20, PY88, EY51)

Устройство

  Обозначение на схемах диода с катодом непрямого накала.

Электровакуумный диод представляет собой сосуд (баллон), в котором создан высокий вакуум. В баллоне размещены два электрода — катод и анод. Катод прямого накала представляет собой прямую или W-образную нить, разогреваемую током накала. Катод косвенного накала — длинный цилиндр или короб, внутри которых уложена электрически изолированная спираль подогревателя. Как правило, катод вложен внутрь цилиндрического или коробчатого анода, который в силовых диодах может иметь рёбра или «крылышки» для отвода тепла. Выводы катода, анода и подогревателя (в лампах косвенного накала) соединены с внешними выводами (ножками лампы).

Принцип работы

При разогреве катода электроны начнут покидать его поверхность за счёт термоэлектронной эмиссии. По мере того как электроны покидают поверхность катода и накапливаются в его атмосфере, возникает область отрицательного заряда. При этом в такой же пропорции поверхность начинает заряжаться положительно. В итоге каждому следующему электрону для отрыва из атома потребуется больше энергии, а сами электроны будут удерживаться положительно заряженной поверхностью в некоторой ограниченной по объему области над катодом. В результате вокруг катода образуется своего рода облако электронов. Часть электронов с наименьшими скоростями из облака падает обратно на катод. При заданной температуре катода облако стабилизируется: на катод падает столько же электронов, сколько из него вылетает.

Уже при нулевом напряжении анода относительно катода (например, при коротком замыкании анода на катод) в лампе течёт ток электронов из катода в анод: относительно быстрые электроны преодолевают потенциальную яму пространственного заряда и притягиваются к аноду. Отсечка тока наступает только тогда, когда на анод подано запирающее отрицательное напряжение порядка −1 В и ниже. При подаче на анод положительного напряжения в диоде возникает ускоряющее поле, ток анода возрастает. При достижении током анода значений, близких к пределу эмиссии катода, рост тока замедляется, а затем стабилизируется (насыщается).

Вольт-амперная характеристика

  Участки вольт-амперной характеристики диода

Вольт-амперная характеристика (ВАХ) электровакуумного диода имеет 3 характерных участка:

1. Нелинейный участок. На начальном участке ВАХ ток медленно возрастает при увеличении напряжения на аноде, что объясняется противодействием полю анода объёмного отрицательного заряда электронного облака. По сравнению с током насыщения, анодный ток при Ua=0{\displaystyle U_{a}=0}  очень мал (и не показан на схеме). Его зависимость от напряжения растет экспоненциально, что обуславливается разбросом начальных скоростей электронов. Для полного прекращения анодного тока необходимо приложить некоторое анодное напряжение меньше нуля, называемое запирающим.

2. Участок закона степени трёх вторых. Зависимость анодного тока от напряжения описывается законом степени трёх вторых:

j=g⋅Ua3/2,{\displaystyle j=g\cdot U_{a}^{3/2},} 

где g — постоянная, зависящая от конфигурации и размеров электродов (первеанс).{2}}}}  — универсальная термоэлектронная постоянная Зоммерфельда.

ВАХ анода зависит от напряжения накала — чем больше накал, тем больше крутизна ВАХ и тем больше ток насыщения. Чрезмерное увеличение напряжения накала приводит к уменьшению срока службы лампы.

Основные параметры

К основным параметрам электровакуумного диода относятся:

• Крутизна ВАХ: S=dIadUa{\displaystyle S={dI_{a} \over dU_{a}}}  — изменение анодного тока в мА на 1 В изменения напряжения.
• Дифференциальное сопротивление: Ri=1S{\displaystyle R_{i}={1 \over S}} 
• Ток насыщения.
• Запирающее напряжение — отрицательное напряжение на аноде относительно катода, необходимое для прекращения тока в диоде.
• Максимально допустимое обратное напряжение. При некотором напряжении, приложенном , происходит пробой диода — проскакивает искра между катодом и анодом, что сопровождается резким возрастанием силы тока.
• Максимально допустимая рассеиваемая мощность.

Крутизна и внутреннее сопротивление являются функциями от анодного напряжения и температуры катода.

Если температура катода постоянна, то в пределах участка «трех вторых» крутизна равна первой производной от функции «трех-вторых».

Маркировка приборов

Электровакуумные диоды маркируются по такому принципу, как и остальные лампы:

1. Первое число обозначает напряжение накала, округлённое до целого.
2. Второй символ обозначает тип электровакуумного прибора. Для диодов:
   • Д — одинарный диод.
   • Ц — кенотрон (выпрямительный диод)
   • X — двойной диод, то есть содержащий два диода в одном корпусе с общим накалом.
     • МХ — механотрон-двойной диод
     • МУХ — механотрон-двойной диод для измерения углов
3. Следующее число — это порядковый номер разработки прибора.
4. И последний символ — конструктивное выполнение прибора:
   • С — стеклянный баллон диаметром более 24 мм без цоколя либо с октальным (восьмиштырьковым) пластмассовым цоколем с ключом.
   • П — пальчиковые лампы (стеклянный баллон диаметром 19 или 22,5 мм с жёсткими штыревыми выводами без цоколя).
   • Б — миниатюрная серия с гибкими выводами и с диаметром корпуса менее 10 мм.
   • А — миниатюрная серия с гибкими выводами и с диаметром корпуса менее 6 мм.
   • К — серия ламп в керамическом корпусе.

Если четвертый элемент отсутствует, то это говорит о присутствии металлическогокорпуса!

Сравнение с полупроводниковыми диодами

По сравнению с полупроводниковыми диодами в электровакуумных диодах отсутствует обратный ток, и они выдерживают более высокие напряжения. Стойки к ионизирующим излучениям. Однако они обладают гораздо большими размерами и меньшим КПД.

Примечания

1. ↑ Батушев, В. А. Электронные приборы. — М.: Высшая школа, 1969. — С. 52. — 608 с. — 90,000 экз.

Литература

1. Клейнер Э. Ю. Основы теории электронных ламп. — М., 1974.
2. Электронные приборы: Учебник для вузов/В. Н. Дулин, Н. А. Аваев, В. П. Демин и др.; Под ред. Г. Г. Шишкина. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 496 с.
3. Физический энциклопедический словарь. Том 5, М. 1966, «Советская энциклопедия»

Лазерный диод — Википедия Wiki Русский 2022 — Study in China

Лазерный диод — полупроводниковый лазер, построенный на базе диода. Его работа основана на возникновении инверсии населённостей в области p-n перехода при инжекции носителей заряда.^[1][2]

Лазерный диод

Принцип действия

  Диодные лазеры различных длин волн

Когда на анод обычного диода подаётся положительный потенциал, то говорят, что диод смещён в прямом направлении. При этом электроны из n-области инжектируются в p-область, а дырки из p-области инжектируются в n-область p-n перехода полупроводника. Если электрон и дырка оказываются «вблизи» (на расстоянии, когда возможно туннелирование), то они могут рекомбинировать с выделением энергии в виде фотона определённой длины волны (в силу сохранения энергии) и фонона (в силу сохранения импульса, потому что фотон уносит импульс). Такой процесс называется спонтанным излучением и является основным источником излучения в светодиодах.

Однако, при определённых условиях, электрон и дырка перед рекомбинацией могут находиться в одной области пространства достаточно долгое время (до микросекунд). Если в этот момент через эту область пространства пройдёт фотон нужной (резонансной) частоты, он может вызвать вынужденную рекомбинацию с выделением второго фотона, причём его направление, вектор поляризации и фаза будут в точности совпадать с теми же характеристиками первого фотона.

В лазерном диоде полупроводниковый кристалл изготавливают в виде очень тонкой прямоугольной пластинки. Такая пластинка по сути является оптическим волноводом, где излучение ограничено в относительно небольшом пространстве. Верхний слой кристалла легируется для создания n-области, а в нижнем слое создают p-область. В результате получается плоский p-n переход большой площади. Две боковые стороны (торцы) кристалла полируются для образования гладких параллельных плоскостей, которые образуют оптический резонатор, называемый резонатором Фабри-Перо. Случайный фотон спонтанного излучения, испущенный перпендикулярно этим плоскостям, пройдёт через весь оптический волновод и несколько раз отразится от торцов, прежде чем выйдет наружу. Проходя вдоль резонатора, он будет вызывать вынужденную рекомбинацию, создавая новые и новые фотоны с теми же параметрами, и излучение будет усиливаться (механизм вынужденного излучения). Как только усиление превысит потери, начнётся лазерная генерация.

Лазерные диоды могут быть нескольких типов. У основной их части слои сделаны очень тонкими, и такая структура может генерировать излучение только в направлении, параллельном этим слоям. С другой стороны, если волновод сделать достаточно широким по сравнению с длиной волны, он сможет работать уже в нескольких поперечных модах. Такой диод называется многомодовым (англ. «multi-mode»). Применение таких лазеров возможно в тех случаях, когда от устройства требуется высокая мощность излучения и не ставится условие хорошей сходимости луча (то есть допускается его значительная расходимость). Такими областями применений являются печатающие устройства, химическая промышленность, накачка других лазеров. С другой стороны, если требуется хорошая фокусировка луча, ширина волновода должна изготавливаться сравнимой с длиной волны излучения. Здесь уже ширина луча будет определяться только пределами, накладываемыми дифракцией. Такие устройства применяются в оптических запоминающих устройствах, лазерных целеуказателях, а также в волоконной технике. Следует, однако, заметить, что такие лазеры не могут поддерживать несколько продольных мод, то есть не могут излучать на разных длинах волн одновременно.

Длина волны излучения лазерного диода зависит от ширины запрещённой зоны между энергетическими уровнями p- и n-областей полупроводника.

В связи с тем, что излучающий элемент достаточно тонок, луч на выходе диода, вследствие дифракции, практически сразу расходится. Для компенсации этого эффекта и получения тонкого луча необходимо применять собирающие линзы. Для многомодовых широких лазеров наиболее часто применяются цилиндрические линзы. Для одномодовых лазеров при использовании симметричных линз сечение луча будет эллиптическим, так как расхождение в вертикальной плоскости превышает расхождение в горизонтальной. Нагляднее всего это видно на примере луча лазерной указки.

В простейшем устройстве, которое было описано выше, невозможно выделить отдельную длину волны, исключая значение, характерное для оптического резонатора. Однако в устройствах с несколькими продольными модами и материалом, способным усиливать излучение в достаточно широком диапазоне частот, возможна работа на нескольких длинах волн. Во многих случаях, включая большинство лазеров с видимым излучением, они работают на единственной длине волны, которая, однако обладает сильной нестабильностью и зависит от множества факторов — изменения силы тока, внешней температуры и т. д. В последние годы описанная выше конструкция простейшего лазерного диода подвергалась многочисленным усовершенствованиям, чтобы устройства на их основе могли отвечать современным требованиям.

Виды лазерных диодов

Конструкция лазерного диода, описанная выше, имеет название «Диод с n-p гомоструктурой», смысл которого станет понятен чуть позже. Такие диоды крайне неэффективны. Они требуют такой большой входной мощности, что могут работать только в импульсном режиме; в противном случае они быстро перегреваются. Несмотря на простоту конструкции и историческую значимость, на практике они не применяются.

Лазеры на двойной гетероструктуре

В этих устройствах, слой материала с более узкой запрещённой зоной располагается между двумя слоями материала с более широкой запрещённой зоной. Чаще всего для реализации лазера на основе двойной гетероструктуры используют арсенид галлия (GaAs) и арсенид алюминия-галлия (AlGaAs). Каждое соединение двух таких различных полупроводников называется гетероструктурой, а устройство — «диод с двойной гетероструктурой» (ДГС). В англоязычной литературе используются названия «double heterostructure laser» или «DH laser». Описанная в начале статьи конструкция называется «диод на гомопереходе» как раз для иллюстрации отличий от данного типа, который сегодня используется достаточно широко.

Преимущество лазеров с двойной гетероструктурой состоит в том, что область сосуществования электронов и дырок («активная область») заключена в тонком среднем слое. Это означает, что много больше электронно-дырочных пар будут давать вклад в усиление — не так много их останется на периферии в области с низким усилением. Дополнительно, свет будет отражаться от самих гетеропереходов, то есть излучение будет целиком заключено в области максимально эффективного усиления.

Диод с квантовыми ямами

Если средний слой диода ДГС сделать ещё тоньше, такой слой начнёт работать как квантовая яма. Это означает, что в вертикальном направлении энергия электронов начнёт квантоваться. Разница между энергетическими уровнями квантовых ям может использоваться для генерации излучения вместо потенциального барьера. Такой подход очень эффективен с точки зрения управления длиной волны излучения, которая будет зависеть от толщины среднего слоя. Эффективность такого лазера будет выше по сравнению с однослойным лазером благодаря тому, что зависимость плотности электронов и дырок, участвующих в процессе излучения, имеет более равномерное распределение.

Гетероструктурные лазеры с раздельным удержанием

Основная проблема гетероструктурных лазеров с тонким слоем — невозможность эффективного удержания света. Чтобы преодолеть её, с двух сторон кристалла добавляют ещё два слоя. Эти слои имеют меньший коэффициент преломления по сравнению с центральными слоями. Такая структура, напоминающая световод, более эффективно удерживает свет. Эти устройства называются гетероструктурами с раздельным удержанием («separate confinement heterostructure», SCH)

Большинство полупроводниковых лазеров, произведённых с 1990-го года, изготовлены по этой технологии.

Лазеры с распределённой обратной связью

Лазеры с распределённой обратной связью (РОС) чаще всего используются в системах многочастотной волоконно-оптической связи. Чтобы стабилизировать длину волны, в районе p-n перехода создаётся поперечная насечка, образующая дифракционную решётку. Благодаря этой насечке, излучение только с одной длиной волны возвращается обратно в резонатор и участвует в дальнейшем усилении. РОС-лазеры имеют стабильную длину волны излучения, которая определяется на этапе производства шагом насечки, но может незначительно меняться под влиянием температуры. Такие лазеры — основа современных оптических телекоммуникационных систем.

VCSEL

VCSEL — «Поверхностно-излучающий лазер с вертикальным резонатором» — полупроводниковый лазер, излучающий свет в направлении, перпендикулярном поверхности кристалла, в отличие от обычных лазерных диодов, излучающих в плоскости, параллельной поверхности.

VECSEL

VECSEL — «Поверхностно-излучающий лазер с вертикальным внешним резонатором». Аналогичен по своему устройству VCSEL, но имеющий внешний резонатор. Может исполняться как с токовой, так и с оптической накачкой.

Типы корпусов для лазерных диодов

Широкое распространение лазерных диодов привело к появлению большого разнообразия корпусов, специализированных для определенных применений. Официальных стандартов по данному вопросу не существует, однако иногда крупные производители заключают соглашения об унификации корпусов^[3].Кроме того существуют услуги по корпусированию излучателей по требованиям заказчика, поэтому перечислить всё разнообразие корпусов затруднительно (miniBUT, miniDIL и т.д.).Точно также и распиновка контактов в знакомом корпусе может оказаться уникальной, поэтому назначение пинов перед покупкой у нового производителя всегда следует перепроверять. Также не следует ассоциировать внешний вид с длиной волны излучения, т.к. на практике излучатель с практически любой (в рамках ряда) длиной волны может быть установлен в любой из корпусов. Основные элементы лазерного модуля:

• излучатель
• термистор
• элемент Пельтье
• фотодиод
• коллимирующая линза
• оптический изолятор

Ниже перечислены корпуса, наиболее распространенные среди производителей.

С открытым излучением на выходе

TO-CAN

Корпусы данного типа предназначены для малого и среднего диапазона мощности излучения (до 250 мВт), т.к. не обладают специализированными теплоотводными поверхностями. Размеры варьируются от 3,8 до 10 мм. Число ножек от 3 до 4, коммутированы они могут быть различным образом, приводя в 8 типам распиновок.

C-mount

D-mount

С волоконным выходом

DIL — Dual-In-Line

  Лазерный диод в корпусе DIL и FC/APC коннектором  Лазерный диод в корпусе DIL — вид снизу

Использование данного корпуса обосновано для мощностей более 10 мВт (для различных длин волн это значение заметно варьируется), когда площади поверхности полупроводника недостаточно для отведения тепла. Более эффективный отвод тепла достигается за счёт использования встроенного холодильника Пельтье, отводя тепло на противоположную по отношению к волоконному выходу грань алюминиевого корпуса. Пока температура корпуса при эксплуатации не изменяется, естественного воздушного охлаждения с поверхности достаточно. Для более мощных применений на основной теплоотводящей поверхности (противолежащей от волоконного выхода) устанавливают радиатор, для закрепления которого на корпусе предусмотрены ушки.Расположение ножек в 2 ряда с шагом 2,54 мм позволяет наряду с впаиванием использовать разъёмные электрические соединения — колодка для электронных компонентов в корпусах DIP и колодка нулевого усилия ZIF.

DBUT — Dual-Butterfly

Самый распространнёный корпус для лазерных диодов с мощностями от 10 мВт до 800 мВт и более. Основное отличие-преимущество перед DIL-корпусом — более эффективный теплоотвод за счет увеличенной площади контакта элемента Пельтье с корпусом лазерного модуля — основной теплоотводящей поверхностью является нижняя. Для этого электрические выводы были перенесены на боковые грани, что усложняет организацию разъёмного соединения лазерного модуля с платой управления.

SBUT — Single-Butterfly

Односторонний вариант полного BUTTERFLY корпуса. Из-за вдвое меньшего количества выводов, отсутствует возможность использовать внутренний фотодиод.

Применение лазерных диодов

Лазерные диоды — важные электронные компоненты. Они находят широкое применение как управляемые источники света в волоконно-оптических линиях связи. Также они используются в различном измерительном оборудовании, например лазерных дальномерах. Другое распространённое применение — считывание штрих-кодов. Лазеры с видимым излучением, обычно красные и иногда зелёные — в лазерных указках, компьютерных мышах. Инфракрасные и красные лазеры — в проигрывателях CD и DVD. Фиолетовые лазеры — в устройствах HD DVD и Blu-Ray. Синие лазеры — в проекторах нового поколения в качестве источника синего света и зелёного (получаемого за счёт флюоресценции специального состава под воздействием синего света). Исследуются возможности применения полупроводниковых лазеров в быстрых и недорогих устройствах для спектроскопии.

До момента разработки надёжных полупроводниковых лазеров в проигрывателях CD и считывателях штрих-кодов разработчики вынуждены были использовать небольшие гелий-неоновые лазеры.

Драйверы лазерных диодов

С электронной точки зрения лазерный диод — это обычный диод, ВАХ которого широко известна. Главной оптической характеристикой является зависимость выходной оптической мощности от тока, протекающего через p-n переход. Таким образом, необходимая часть абсолютно любого драйвера излучающего диода — источник тока. Функциональность источника тока (диапазон, стабильность, модуляция и прочее) напрямую задаёт функцию оптической мощности. Помимо поддержания нужного уровня средней мощности в лазерах с активным охлаждением драйвер должен обеспечивать управление охладителем. Структурно управление током диода и охлаждением может быть как одним устройством, так и двумя отдельными устройствами. Важным свойством драйвера является также тип корпуса лазерного диода, который он поддерживает.

Примечания

См. также

Ссылки

Лера Кудрявцева: биография, сколько ей лет | Личная жизнь Валерии в 2020 году, возраст детей Леры сейчас. Год рождения телеведущей, ее национальность | С кем она живет?

Биография и личная жизнь Леры Кудрявцевой

Лера Кудрявцева родилась в семье ученых – и с детства была старательной и активной девочкой. Она училась в школе и показывала блестящие результаты, однако постоянно выкидывала маленькие шалости, которые, несмотря ни на что, родители и учителя прощали сообразительной и смекалистой проказнице.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

С самого детства Лера хотела пойти по стопам родителей и стать научным сотрудником, как ее мать, затем мечтала о работе стюардессой или врачом – ее вовсе не привлекала карьера телеведущей, но все изменило поступление в культпросветучилище, которое открыло в юном даровании страсть к кино и телевидению. Однако популярность пришла к Валерии не так быстро, как ей хотелось – сначала ее ждала изнурительная работа в программе и разнообразные подработки.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Начало своей карьеры Лера вспоминает с теплом, однако предупреждает всех, кто хочет попасть в шоубиз – путь туда довольно тернист. Лера много выступала и усердно трудилась, прежде чем ее заметили режиссёры и предложили первую значимую работу – до этого девушка была на бэк-вокале и подтанцовках у популярных в те времена артистов.

Лера Кудрявцева – одна из тех артисток, кто за свою карьеру научился сочетать личную жизнь и работу, не пренебрегая ни одной из составляющих настоящего счастья.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Как Лера Кудрявцева стала звездой телеэкранов

Лера Кудрявцева – одна из самых знаменитых персон в российском шоу-бизнесе. Телеведущая, актриса и танцовщица давно считается иконой стиля, на которую пытаются походить многие женщины. Лера – настоящий трудоголик, она знает, как добиться поставленных целей и получить желаемое. За свою долгую карьеру она успела попробовать себя в различных амплуа – и в то же время не забывала и о построении личной жизни. Успешная и знаменитая, Кудрявцева уже много лет подряд является примером для подражания.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

10 фактов о Лере Кудрявцевой

1. Лера Кудрявцева настолько трудолюбивая, что однажды вышла в прямой эфир на пределе сил – из-за этого во время съемок с ней случился обморок, но она быстро пришла в себя и завершила свою работу.
2. Любовь к науке у Кудрявцевой в крови – ее родители были научными сотрудниками.
3. Именно поэтому она частенько любит читать журнал «Кот Шредингера», а также другие научные работы.
4. В детстве Кудрявцева грезила о работе стюардессой.
5. Своему сыну от первого брака Лера дала имя в честь своего любимого актера – Жан-Клода Ван Дамма.
6. Тем, кто помог Кудрявцевой пробиться на телевидение, стал Игорь Верник, который предложил ей работу телеведущей программы «Партийная зона».
7. Родная сестра Леры – успешная бизнесвумен, она имеет три высших образования. Именно Оксана настояла на переезде сестры в столицу, где та и смогла начать свою актерскую карьеру.
8. До того, как обрести звездный статус, Лера Кудрявцева выступала на подтанцовках у Игоря Саруханова и Богдана Титомира.
9. Леру журналисты часто связывают родственными узами с Сергеем Кудрявцевым, однако в реальной жизни они вовсе не родственники.
10. В 2018 году Лера Кудрявцева впервые стала бабушкой.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Биография Леры Кудрявцевой

Лера родилась в 1971 году, ее родители – научные сотрудники – уже воспитывали двухлетнюю дочь – Оксану. Девочки с самого детства были очень дружными и сообразительными. И Лера, и Оксана проявляли немалый интерес к наукам. Впоследствии старшая сестра Кудрявцевой получила три высших образования и организовала собственный бизнес, но в юные годы обе девочки делили похожие увлечения.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Сестры мечтали стать сначала врачами, а затем – стюардессами, но так и не воплотили эти планы в жизнь. Оксана первая оставила отчий дом и отправилась покорять столицу – а уже через несколько лет к ней присоединилась Лера. В то время Кудрявцева, работающая в Доме культуры, встретила музыканта из группы «Ласковый май», и ринулась вслед за ним в столицу. Эта встреча оказалась судьбоносной – парочка вскоре официально оформила отношения, и в первом браке Лера родила своего сына – Жана, названного в честь популярной звезды боевиков.

На телевидение Кудрявцева попала благодаря Игорю Вернику – ему настолько приглянулась юная артистка, что он предложил ей работу ведущей в программе на ТВ-6, и девушка, не раздумывая, согласилась.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

С тех пор к Лере пришло признание и популярность – она стала востребованной телеведущей, которую приглашали в различные шоу. Так, например, в 2008 году она приняла участие в «Звездном льде», откуда вышла победительницей. В «Танцах со звездами» она заняла второе место.

Личная жизнь Леры Кудрявцевой

Валерия – привлекательная блондинка – никогда не была обделена вниманием противоположного пола. Когда Кудрявцева получила роль ведущей в программе на ТВ-6, чему поспособствовал Игорь Верник, общественность принялась приписывать актеру и теледиве страстный роман – будто бы только чувства могли позволить Вернику рекомендовать на это место Леру. На пробы в тот день она пришла не одна, и на фоне вышколенных, с иголочки одетых кандидаток выглядела совсем не так привлекательно, как должна телеведущая. В то время Кудрявцева носила прическу-дреды. Ни Игорь, ни Лера не подтвердили слухов, и скоро они утихли.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Первым ее громким романом, о котором заговорила вся страна, стал Сергей Ленюк, барабанщик из «Ласкового мая». Ради него она оставила свой родной город и переехала в Москву. Пара вскоре поженилась, и у них родился сын.

Долго, однако, этот брак не продлился. Сергей, пропадающий на постоянных гастролях, был окутан ореолом сплетен и слухов, которые Лера постоянно встречала в заголовках и интернете. Однажды она самолично убедилась в неверности мужа и решила разорвать отношения. Вместе с ребенком Кудрявцева переехала в квартиру сестры.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Бракоразводный процесс она переживала тяжело. Однако целеустремленная Лера смогла преодолеть напасти и горести, выпавшие на ее долю, и снова вернулась на экраны.

Чуть позже Кудрявцева познакомилась с бизнесменом Матвеем Морозовым. Их роман развивался настолько бурно, что спустя три месяца отношений мужчина сделал ей предложение – и она согласилась. Брак продлился около трех лет. Лера как могла пыталась не раскрывать подробностей своих неудачных отношений, но в одном из недавних интервью призналась, что Матвей и по сей день должен ее сестре крупную сумму денег. 

Кудрявцева на какое-то время попала в полосу несчастливых романов – следующим ее разочарованием стал олигарх, имя которого она не называет, — его щедрые подарки и красивые ухаживания заставили сердце неприступной Кудрявцевой оттаять, о чем она впоследствии сильно пожалела. Мужчина старался контролировать каждый ее шаг – он покупал информацию о ее передвижениях у знакомых Леры и прослушивал ее телефонные звонки. Отношения быстро закончились.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Когда с олигархом были разорваны все связи, Кудрявцева решила начать новый этап в своей жизни. Она поступила в ГИТИС и, окончив его, ворвалась на телеэкраны, заявив о себе как о талантливой телеведущей.

2008 год принес Лере новый роман – с популярным исполнителем Сергеем Лазаревым. Несмотря на разницу в возрасте, парочка быстро нашла общий язык и стала постоянными гостем на различных мероприятиях и светских вечеринках – они непременно появлялись вместе. Пресса то и дело пестрела их совместными фотографиями, а фанаты все не могли дождаться, когда ведущая и певец объявят о намерении пожениться. Однако этого не произошло – Лера и Сергей расстались, сумев сохранить дружеские отношения.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В 2013 году Лера, наконец, встретила своего принца – Игоря Макарова. С ним она в третий раз пошла под венец, и спустя пять лет родила дочь. 

В конце лета 2018 года в семье Кудрявцевой было еще одно пополнение – у сына Жана и его супруги родился первенец.

Лера активна в социальных сетях – она постоянно делится записями и фотографиями в Инстаграме и Твиттере. Собственная страничка есть даже у ее домашнего питомца – котика Фофы. Кудрявцева на сегодняшний день является эталоном и иконой стиля для многих женщин – и она с радостью публикует на своих страницах советы поклонницам, общается с фанатами, рассказывает свои секреты и не стесняется показать фото без макияжа.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В свои сорок девять Лера выглядит не больше, чем на тридцать – и не боится демонстрировать свое восхитительное тело общественности – в этом году она приняла участие в откровенной фотосессии для «Maxim».

Долгое время Кудрявцева отказывалась признавать пластическое вмешательство в свою внешность, однако в одном из своих постов в 2019 году она сообщила о том, что ей пришлось удалить грудные импланты, так как один из них лопнул. Лера также обратилась к своим подписчицам с просьбой осторожно относиться ко всяческого рода операциям.

Телеведущая постоянно сидит на диетах, чтобы поддерживать стройную привлекательную фигуру, из-за проблем с позвоночником она не может ходить в зал. Секретами своего великолепного внешнего вида Лера делится в социальных сетях.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

На теле артистки две татуировки – на спине – фраза на санскрите «и умом, и сердцем», на запястье – латинская цитата «главное в жизни – любовь».

Карьера и творческие успехи Леры Кудрявцевой

«Партийная зона», в которую ей помог попасть Верник, стала для Валерии отправным пунктом. Передача настолько понравилась зрителям и продюсерам, что Кудрявцева быстро стала своей на каждой светской тусовке и вечеринке. Ее стали узнавать поклонники, ею восхищались коллеги.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Одним проектом амбициозная Лера, конечно же, не ограничилась. На своем канале она принимала участие в создании «МузОбоз», а также в программе канала «Муз-ТВ» — «Испытание верности». На ТНТ ее пригласили в качестве ведущей для шоу «Клуб бывших жен».

Яркая внешность помогла Кудрявцевой получить небольшие роли в музыкальных видео к композициям Ирины Дубцовой, «Дискотеки Авария», «Иванушек» и Алсу.

Первой кинокартиной, в которой появилась телеведущая, был «На крыше мира», следующей, но не менее значимой – «Самый лучший фильм». Ее работу в этих проектах высоко оценили критики, что привело к тому, что уже год спустя она была задействована в съемках «О, счастливчик», «Очень русский детектив» и «Искатели приключений».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

За громкой славой как актрисы к ней пришло и общественное признание – Валерию пригласили в программу «Звездный лед», которая принесла и ей, и ее партнеру безоговорочную победу. В 2009 Лера предстала в рекламной кампании «Мира кожи и меха».

Спустя четыре года телеведущая получила самостоятельную программу – «Шоу с Лерой Кудрявцевой», которая и сделала ее влиятельной и успешной знаменитостью.

Еще одним прорывом в карьере теледивы стало участие в оу «Секрет на миллион», где Лера ставила селебрити в неловкое положение, задавая каверзные вопросы о школьных годах и таинственных любовных связях. На НТВ ей посчастливилось сотрудничать с таким звездами, как Наташа Королева, Анастасия Волочкова, Борис Моисеев, Анфиса Чехова, Филипп Киркоров, Любовь Успенская, Татьяна Васильева и Анна Семенович.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В качестве ведущей Кудрявцеву постоянно приглашают на музыкальные фестивали, концерты и торжества. 

Постоянным гостем Лера выступает в «Новой волне» — она уже много лет подряд является бессменной ведущей вокального конкурса. За все время существования Лере удалось поработать в паре с Тимуром Родригезом, Ксенией Собчак, Юлией Ковальчук и Тиной Канделаки.

Проекты Леры Кудрявцевой

1. «Партийная зона» (1995).
2. «МузОбоз» (ТВ-6, 1998—1999).
3. «Испытание верности» (Муз-ТВ, ведущая).
4. «Клуб бывших жён» (ТНТ).
5. «Культурный обмен» (ТВ Центр, с 2009 года, ведущая, совместно с Андреем Разыграевым).
6. «Ешь и худей» (ТНТ, с 17 июля 2010 года, ведущая).
7. «Новая волна» (ведущая с 2002 года).
8. «Песня года» (ведущая с 2007 года).
9. «10 самых…» (Муз-ТВ, ведущая).
10. «КВН» (2012) — выступление в конкурсе «СТЭМ со звездой» с командой Триод и Диод.
11. «Партийная зона»[23] (Муз-ТВ, ведущая с 2012 года).
12. «Премьер-лига КВН» (2013) — выступление в финальном приветствии команды ЮФУ «Ррр».
13. Большая перемена (НТВ, 2014)
14. «Музыкальный аукцион» с Олегом Сикоровым (Латвия).
15. «Премия Муз-ТВ» (2003, 2005—2007, 2012—2017, 2019)
16. «Секрет на миллион» (НТВ, с 4 сентября 2016).
17. «Звёзды сошлись» (НТВ, с 23 апреля 2017; совместно с Оскаром Кучерой).

Фото Lera Kudryavtseva: fotoimedia, instagram.com/leratv

Фильмография

• 2015 The Тёлки. Повесть о ненастоящей любви Дубляж в кино
• 2012 Ржевский против Наполеона — официантка-стриптизёрша
• 2012 Краткий курс счастливой жизни
• 2012 Искатели приключений — француженка Софи, журналист-фотограф
• 2012 Искатели приключении?
• 2012 Золушка: Полный вперёд! — Золушка
• 2012 Здрасьте, я ваш папа!
• 2011 Самый лучший фильм 3-ДЭ — ведущая церемонии
• 2011 Самый лучший фильм 3-ДЭ
• 2011 Люди Хэ —играет саму себя, гость
• 2011 Краткий курс счастливой жизни — Света, одноклассница Ани
• 2010 Счастливы вместе — Даша-апгрейд (сотрудница клиники)
• 2010 Оливье шоу 2011
• 2010 Вердикт
• 2010 Альфа и Омега: Клыкастая братва — Кейт
• 2010 А мама лучше! — камео
• 2009 Ранетки — Мария Сафронова, уборщица в школе
• 2009 Вердикт — Марина Эдуардовна Огурцова, тренер по теннису, присяжная
• 2008 Самый лучший фильм — проститутка № 3
• 2008 Самый лучший фильм
• 2008 Очень русский детектив — уборщица в участке
• 2008 Деньги для дочери
• 2007 Улицы разбитых фонарей 8
• 2007 На крыше мира
• 2007 Детки в клетке
• 2007 Би Муви: Медовый заговор — Ванесса Блум
• 2006 Счастливы вместе
• 2006 Zадов in Rеалити
• 2005 Улицы разбитых фонарей 7
• 2004 Улицы разбитых фонарей 6
• 2004 Улицы разбитых фонарей

Что такое диод ?

Электрод диода, подключённый к положительному полюсу источника тока, когда диод открыт (т.е. имеет маленькое сопротивление), называют анодом, подключённый к отрицательному полюсу — катодом. Диоды бывают как электровакуумными (кенотроны), так и полупроводниковыми. В настоящее время в подавляющем большинстве случаев применяются полупроводниковые диоды.

Развитие диодов началось в третьей четверти XIX века сразу по двум направлениям: в 1873 году Фредериком Гутри был разработан принцип действия термионного диода, а в 1874 году Карл Фердинанд Браун разработал первые диоды на кристалле. Принципы работы термионного диода были заново открыты тринадцатого февраля 1880 года Томасом Эдисоном, и затем запатентованы (патент США №307031). Однако дальнейшего развития в работах Эдисона идея не получила. В 1890 году Браун запатентовал выпрямитель на кристалле. В 1900 Гринлиф Пикард создал первый радиоприемник на кристаллическом диоде. Термионный диод был запатентован в Британии Джоном Амброзом Флемингом (научным советником компании Маркони и бывшим сотрудником Эдисона) шестнадцатого ноября 1904 года (патент США №803684 от ноября 1905 года). Пикард же запатентовал кремниевый детектор на кристалле двадцатого ноября 1906 года (патент США №836531). В конце XIX века устройства подобного рода были известны под именем выпрямителей, и лишь в 1919 году Вильям Генри Еклс ввел в оборот слово «диод», образованное от греческих корней «di» — два, и «odos» — путь.

Полупроводниковые диоды используют свойство односторонней проводимости p-n перехода — контакта между полупроводниками с разным типом примесной проводимости, либо между полупроводником и металлом.

Диоды широко используются для преобразования переменного тока в постоянный (точнее, в пульсирующий). Диодный выпрямитель или диодный мост (то есть 4 (или 6 для трёхфазной схемы) диода, соединённых между собой по мостовой схеме) — основной компонент блоков питания практически всех электронных устройств. Диодный выпрямитель применяется также в автомобильных генераторах, он преобразует переменный трёхфазный ток генератора в постоянный ток бортсети автомобиля. Использование диодного выпрямителя в сочетании с генератором переменного тока вместо генератора постоянного тока позволило значительно уменьшить размеры автомобильного генератора и повысить его надёжность.

Диоды в сочетании с конденсаторами применяются для выделения низкочастотной модуляции из амплитудно-модулированного радиосигнала или других модулированных сигналов. Диодные детекторы применяются во всех радиоприёмных устройствах: радиоприёмниках, телевизорах и т. п.. Используется квадратичный участок вольт-амперной характеристики диода.

Диоды применяются также для защиты разных устройств от неправильной полярности включения и т. п.

Известна схема диодной защиты схем постоянного тока с индуктивностями от скачков при выключении питания. Диод включается параллельно катушке так, что в «рабочем» состоянии диод закрыт. В таком случае, если резко выключить сборку, ток потечет через диод и будет уменьшаться медленно (ЭДС индукции будет равна падению напряжения на диоде), и не возникнет мощного скачка напряжения, приводящего к искрящим контактам и выгорающим полупроводникам.

Применяются для коммутации высокочастотных сигналов. Управление осуществляется постоянным током, разделение ВЧ и управляющего сигнала с помощю конденсаторов и индуктивностей. Этим не исчерпывается применение диодов в электронике, однако другие схемы, как правило, весьма узкоспециальны. Совершенно другую область применимости имеют специальные диоды, поэтому они будут рассмотрены в отдельных статьях.

Стабилитроны. Используют обратную ветвь характеристики диода с обратимым пробоем для стабилизации напряжения.

Туннельные диоды. Диоды, существенно использующие квантовомеханические эффекты. Имеют область т. н. «отрицательного сопротивления» на вольт-амперной характеристике. Применяются как усилители, генераторы и пр.

Варикапы. Используется то, что запертый p—n-переход обладает большой ёмкостью, причём ёмкость зависит от обратного напряжения.

Светодиоды. В отличие от обычных диодов, при рекомбинации электронов и дырок в переходе излучают свет в видимом диапазоне, а не в инфракрасном.

Полупроводниковые лазеры. По устройству близки к светодиодам, однако имеют лазерный резонатор, излучают когерентный свет.

Фотодиоды. Запертый фотодиод открывается под действием света.

Диоды Ганна. Используются для генерации и преобразования частоты в СВЧ диапазоне.

Диод Шоттки. Диод с малым падением напряжения при прямом включении.

Лавинно-пролётный диод. Диод, работающий за счет лавинного пробоя.

Магнитодиод. Диод, вольт-амперная характеристика которого существенно зависит от значения индукции магнитного поля и расположения его вектора относительно плоскости p-n-перехода.

Стабисторы. При работе используется участок ветви вольт-амперной характеристики, соответствующий «прямому напряжению» на диоде.

Смесительный диод — предназначен для перемножения 2 высокочастотных сигналов. В

первые десятилетия развития полупроводниковой технологии точность изготовления диодов была настолько низкой, что приходилось делать «разбраковку» уже изготовленных приборов. Так, диод Д220 мог, в зависимости от фактически получившихся параметров, маркироваться и как переключательный (Д220А,Б), и как стабистор (Д220С). Радиолюбители широко использовали его в качестве варикапа.

Диоды могут использоваться как датчики температуры. Диоды в прозрачном стеклянном корпусе (в том числе и современные SMD-варианты) могут обладать паразитной чувствительностью к свету (то есть радиоэлектронное устройство работает по-разному в корпусе и без корпуса, на свету).

Назад

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Анод и катод. Катод нанесен на корпус.

Диод — это электронный компонент с двумя электродами (соединителями), который позволяет электричеству проходить через него в одном направлении, а не в другом.

Диоды могут использоваться для преобразования переменного тока в постоянный (диодный мост). Они используются в источниках питания, а иногда и для декодирования радиосигналов с амплитудной модуляцией (например, в радиоприемнике на кристалле).Светодиоды (светодиоды) — это диоды, излучающие свет.

Сегодня наиболее распространенные диоды изготавливаются из полупроводниковых материалов, таких как кремний или иногда германий.

Первые типы диодов были названы клапанами Флеминга. Это были электронные лампы. Они были внутри стеклянной трубки (очень похожей на лампочку). Внутри стеклянной колбы была небольшая металлическая проволока и большая металлическая пластина. Маленькая металлическая проволока нагревается и выделяет электричество, которое улавливается пластиной.Большая металлическая пластина не нагревалась, поэтому электричество могло проходить через трубку в одном направлении, но не в другом. Клапаны Флеминга больше не используются, потому что они были заменены полупроводниковыми диодами, которые меньше, чем клапаны Флеминга. Томас Эдисон также обнаружил это свойство, когда работал над своими лампочками.

Структура лампового диода

Полупроводниковые диоды состоят из двух типов полупроводников, соединенных друг с другом. У одного типа есть атомы с дополнительными электронами (так называемая n-сторона).У другого типа есть атомы, которым нужны электроны (так называемая p-сторона). Из-за этого электричество будет легко течь со стороны со слишком большим количеством электронов в сторону со слишком малым количеством электронов. Однако электричество не будет легко течь в обратном направлении. Эти разные типы сделаны легированием (полупроводник). Кремний с растворенным в нем мышьяком является хорошим полупроводником на n-стороне, а кремний с растворенным в нем алюминием — хорошим полупроводником на p-стороне. Другие химические вещества также могут работать.

Разъем на стороне n называется катодом, разъем на стороне p называется анодом.

Положительное напряжение на стороне p [изменить | изменить источник]

Если вы подадите положительное напряжение на сторону p и отрицательное напряжение на сторону n, электроны на стороне n захотят перейти к положительному напряжению на стороне p, а отверстия на стороне p потребуются перейти к отрицательному напряжению на стороне n. Из-за этого ток может существовать, но для его запуска требуется определенное количество напряжения (очень небольшого напряжения недостаточно для протекания электрического тока).Это называется напряжением включения. Напряжение включения кремниевого диода составляет около 0,7 В. Германиевый диод требует напряжения включения около 0,3 В.

Отрицательное напряжение на стороне p [изменить | изменить источник]

Если вместо этого вы подадите отрицательное напряжение на сторону p и положительное напряжение на сторону n, электроны стороны n захотят перейти к источнику положительного напряжения, а не к другой стороне диода. То же самое происходит на стороне p. Таким образом, ток не будет течь между двумя сторонами диода.Повышение напряжения в конечном итоге заставит электрический ток течь (это напряжение пробоя). Многие диоды будут разрушены обратным потоком, но некоторые из них могут выдержать это.

При повышении температуры снижается напряжение включения. Это облегчает прохождение электричества через диод.

Есть много типов диодов. Некоторые из них имеют очень специфическое использование, а некоторые — множество применений.

Символы [изменить | изменить источник]

Вот несколько распространенных символов полупроводниковых диодов, используемых на принципиальных схемах:

Стандартный выпрямительный диод [изменить | изменить источник]

Изменяет A / C (переменный ток, как в сетевой розетке в доме) на D / C (постоянный ток, используемый в электронике).Стандартный выпрямительный диод предъявляет особые требования. Он должен выдерживать большой ток, не сильно зависеть от температуры, иметь низкое напряжение включения и поддерживать быстрое изменение направления тока. Такие выпрямители используются в современной аналоговой и цифровой электронике.

Светодиод

[изменить | изменить источник]

Светодиод излучает свет, когда через него проходит электричество. Это более долговечный и более эффективный способ создания света, чем лампы накаливания. В зависимости от того, как он был изготовлен, светодиод может быть разного цвета.Светодиоды были впервые использованы в 1970-х годах. Светоизлучающий диод может в конечном итоге заменить лампочку, поскольку развивающиеся технологии делают ее ярче и дешевле (она уже более эффективна и служит дольше). В 1970-х годах светодиоды использовались для отображения чисел в таких приборах, как калькуляторы, и как способ показать, что питание было включено для более крупных приборов. ^[1]

Фотодиод [изменить | изменить источник]

Фотодиод — это фотодетектор (противоположность светодиода).Он реагирует на входящий свет. Фотодиоды имеют окно или оптоволоконное соединение, которое пропускает свет на чувствительную часть диода. Диоды обычно имеют сильное сопротивление; свет снижает сопротивление. ^[2]

Стабилитрон

[изменить | изменить источник]

Стабилитрон похож на обычный диод, но вместо того, чтобы разрушаться большим обратным напряжением, он пропускает электричество. Напряжение, необходимое для этого, называется напряжением пробоя или напряжением Зенера. ^[3] Поскольку он построен с известным напряжением пробоя, его можно использовать для подачи известного напряжения.

Варакторный диод [изменить | изменить источник]

Варикап или варакторный диод используется во многих устройствах. Он использует область между p-стороной и n-стороной диода, где электроны и дырки уравновешивают друг друга. Это называется зоной истощения. При изменении величины обратного напряжения изменяется размер зоны истощения. В этой области есть некоторая емкость, и она изменяется в зависимости от размера зоны истощения.Это называется переменной емкостью, или сокращенно варикапом. ^[4] Он используется в ФАПЧ (контурах фазовой автоподстройки частоты), которые используются для управления высокоскоростной частотой, на которой работает микросхема.

Step-Recovery-Diode [изменить | изменить источник]

Символ представляет собой символ диода с своеобразной заглушкой. Используется в цепях с высокими частотами до ГГц. Он очень быстро выключается при прекращении прямого напряжения. Для этого он использует ток, который течет после изменения полярности.

PIN диод [изменить | изменить источник]

Конструкция этого диода имеет внутренний (нормальный) слой между n- и p-сторонами. На более низких частотах он действует как стандартный диод. Но на высоких оборотах он не успевает за быстрыми изменениями и начинает действовать как резистор. Внутренний слой также позволяет ему обрабатывать большие входные мощности и может использоваться в качестве фотодиода.

диод Шоттки [изменить | изменить источник]

Обозначается диодом с буквой «S» на пике.Вместо того, чтобы обе стороны были полупроводниками (например, кремнием), одна сторона — это металл, например алюминий или никель. Это снижает напряжение включения примерно до 0,3 В. Это примерно половина порогового напряжения обычного диода. Функция этого диода заключается в том, что неосновные носители не инжектируются — на n-стороне есть только дырки, но не электроны, а на p-стороне есть только электроны, а не дырки. ^[5] Поскольку он чище, он может реагировать быстрее, без диффузионной емкости, которая может его замедлить. Кроме того, он создает меньше тепла и более эффективен.Но есть утечка тока с обратным напряжением.

Когда диод переключается с подвижного тока на неподвижный, это называется переключением. В типичном диоде это занимает десятки наносекунд; это создает некоторый радиошум, который временно ухудшает качество радиосигналов. Диод Шоттки переключается за небольшую часть этого времени, менее наносекунды.

Туннельный диод [изменить | изменить источник]

В условном обозначении туннельного диода в конце обычного обозначения есть своеобразная дополнительная квадратная скобка.

Туннельный диод состоит из высоколегированного pn-перехода. Из-за этого высокого уровня легирования существует только очень узкая щель, через которую могут проходить электроны. Этот туннельный эффект проявляется в обоих направлениях. После прохождения определенного количества электронов ток через зазор уменьшается, пока не начнется нормальный ток через диод при пороговом напряжении. Это вызывает область отрицательного сопротивления. Эти диоды используются для работы с действительно высокими частотами (100 ГГц).Также они устойчивы к радиации, поэтому их используют в космических кораблях. Они также используются в микроволновых печах и холодильниках. ^[6]

Обратный диод [изменить | изменить источник]

Символ имеет на конце диода знак, похожий на большой I. Он сделан аналогично туннельному диоду, но n- и p-слой не легированы так высоко. Это позволяет току течь в обратном направлении с небольшими отрицательными напряжениями. Его можно использовать для выпрямления низкого напряжения (менее 0,7 В).

Кремниевый выпрямитель (SCR) [изменить | изменить источник]

Вместо двух слоев, как у обычного диода, он состоит из четырех слоев, в основном это два диода, соединенных вместе с затвором посередине.Когда напряжение проходит между затвором и катодом, включается нижний транзистор. Это позволяет протекать току, который активирует верхний транзистор, и тогда ток не нужно будет включать с помощью напряжения затвора. ^[7]

Викискладе есть медиафайлы, связанные с диодами .

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Анод и катод. Катод нанесен на корпус.

Диод — это электронный компонент с двумя электродами (соединителями), который позволяет электричеству проходить через него в одном направлении, а не в другом.

Диоды могут использоваться для преобразования переменного тока в постоянный (диодный мост). Они используются в источниках питания, а иногда и для декодирования радиосигналов с амплитудной модуляцией (например, в радиоприемнике на кристалле). Светодиоды (светодиоды) — это диоды, излучающие свет.

Сегодня наиболее распространенные диоды изготавливаются из полупроводниковых материалов, таких как кремний или иногда германий.

Первые типы диодов были названы клапанами Флеминга. Это были электронные лампы. Они были внутри стеклянной трубки (очень похожей на лампочку). Внутри стеклянной колбы была небольшая металлическая проволока и большая металлическая пластина. Маленькая металлическая проволока нагревается и выделяет электричество, которое улавливается пластиной. Большая металлическая пластина не нагревалась, поэтому электричество могло проходить через трубку в одном направлении, но не в другом. Клапаны Флеминга больше не используются, потому что они были заменены полупроводниковыми диодами, которые меньше, чем клапаны Флеминга.Томас Эдисон также обнаружил это свойство, когда работал над своими лампочками.

Структура лампового диода

Полупроводниковые диоды состоят из двух типов полупроводников, соединенных друг с другом. У одного типа есть атомы с дополнительными электронами (так называемая n-сторона). У другого типа есть атомы, которым нужны электроны (так называемая p-сторона). Из-за этого электричество будет легко течь со стороны со слишком большим количеством электронов в сторону со слишком малым количеством электронов. Однако электричество не будет легко течь в обратном направлении.Эти разные типы сделаны легированием (полупроводник). Кремний с растворенным в нем мышьяком является хорошим полупроводником на n-стороне, а кремний с растворенным в нем алюминием — хорошим полупроводником на p-стороне. Другие химические вещества также могут работать.

Разъем на стороне n называется катодом, разъем на стороне p называется анодом.

Положительное напряжение на стороне p [изменить | изменить источник]

Если вы подадите положительное напряжение на сторону p и отрицательное напряжение на сторону n, электроны на стороне n захотят перейти к положительному напряжению на стороне p, а отверстия на стороне p потребуются перейти к отрицательному напряжению на стороне n.Из-за этого ток может существовать, но для его запуска требуется определенное количество напряжения (очень небольшого напряжения недостаточно для протекания электрического тока). Это называется напряжением включения. Напряжение включения кремниевого диода составляет около 0,7 В. Германиевый диод требует напряжения включения около 0,3 В.

Отрицательное напряжение на стороне p [изменить | изменить источник]

Если вместо этого вы подадите отрицательное напряжение на сторону p и положительное напряжение на сторону n, электроны стороны n захотят перейти к источнику положительного напряжения, а не к другой стороне диода.То же самое происходит на стороне p. Таким образом, ток не будет течь между двумя сторонами диода. Повышение напряжения в конечном итоге заставит электрический ток течь (это напряжение пробоя). Многие диоды будут разрушены обратным потоком, но некоторые из них могут выдержать это.

При повышении температуры снижается напряжение включения. Это облегчает прохождение электричества через диод.

Есть много типов диодов. Некоторые из них имеют очень специфическое использование, а некоторые — множество применений.

Символы [изменить | изменить источник]

Вот несколько распространенных символов полупроводниковых диодов, используемых на принципиальных схемах:

Стандартный выпрямительный диод [изменить | изменить источник]

Изменяет A / C (переменный ток, как в сетевой розетке в доме) на D / C (постоянный ток, используемый в электронике). Стандартный выпрямительный диод предъявляет особые требования. Он должен выдерживать большой ток, не сильно зависеть от температуры, иметь низкое напряжение включения и поддерживать быстрое изменение направления тока.Такие выпрямители используются в современной аналоговой и цифровой электронике.

Светодиод

[изменить | изменить источник]

Светодиод излучает свет, когда через него проходит электричество. Это более долговечный и более эффективный способ создания света, чем лампы накаливания. В зависимости от того, как он был изготовлен, светодиод может быть разного цвета. Светодиоды были впервые использованы в 1970-х годах. Светоизлучающий диод может в конечном итоге заменить лампочку, поскольку развивающиеся технологии делают ее ярче и дешевле (она уже более эффективна и служит дольше).В 1970-х годах светодиоды использовались для отображения чисел в таких приборах, как калькуляторы, и как способ показать, что питание было включено для более крупных приборов. ^[1]

Фотодиод [изменить | изменить источник]

Фотодиод — это фотодетектор (противоположность светодиода). Он реагирует на входящий свет. Фотодиоды имеют окно или оптоволоконное соединение, которое пропускает свет на чувствительную часть диода. Диоды обычно имеют сильное сопротивление; свет снижает сопротивление. ^[2]

Стабилитрон

[изменить | изменить источник]

Стабилитрон похож на обычный диод, но вместо того, чтобы разрушаться большим обратным напряжением, он пропускает электричество. Напряжение, необходимое для этого, называется напряжением пробоя или напряжением Зенера. ^[3] Поскольку он построен с известным напряжением пробоя, его можно использовать для подачи известного напряжения.

Варакторный диод [изменить | изменить источник]

Варикап или варакторный диод используется во многих устройствах.Он использует область между p-стороной и n-стороной диода, где электроны и дырки уравновешивают друг друга. Это называется зоной истощения. При изменении величины обратного напряжения изменяется размер зоны истощения. В этой области есть некоторая емкость, и она изменяется в зависимости от размера зоны истощения. Это называется переменной емкостью, или сокращенно варикапом. ^[4] Он используется в ФАПЧ (контурах фазовой автоподстройки частоты), которые используются для управления высокоскоростной частотой, на которой работает микросхема.

Step-Recovery-Diode [изменить | изменить источник]

Символ представляет собой символ диода с своеобразной заглушкой. Используется в цепях с высокими частотами до ГГц. Он очень быстро выключается при прекращении прямого напряжения. Для этого он использует ток, который течет после изменения полярности.

PIN диод [изменить | изменить источник]

Конструкция этого диода имеет внутренний (нормальный) слой между n- и p-сторонами. На более низких частотах он действует как стандартный диод.Но на высоких оборотах он не успевает за быстрыми изменениями и начинает действовать как резистор. Внутренний слой также позволяет ему обрабатывать большие входные мощности и может использоваться в качестве фотодиода.

диод Шоттки [изменить | изменить источник]

Обозначается диодом с буквой «S» на пике. Вместо того, чтобы обе стороны были полупроводниками (например, кремнием), одна сторона — это металл, например алюминий или никель. Это снижает напряжение включения примерно до 0,3 В. Это примерно половина порогового напряжения обычного диода.Функция этого диода заключается в том, что неосновные носители не инжектируются — на n-стороне есть только дырки, но не электроны, а на p-стороне есть только электроны, а не дырки. ^[5] Поскольку он чище, он может реагировать быстрее, без диффузионной емкости, которая может его замедлить. Кроме того, он создает меньше тепла и более эффективен. Но есть утечка тока с обратным напряжением.

Когда диод переключается с подвижного тока на неподвижный, это называется переключением. В типичном диоде это занимает десятки наносекунд; это создает некоторый радиошум, который временно ухудшает качество радиосигналов.Диод Шоттки переключается за небольшую часть этого времени, менее наносекунды.

Туннельный диод [изменить | изменить источник]

В условном обозначении туннельного диода в конце обычного обозначения есть своеобразная дополнительная квадратная скобка.

Туннельный диод состоит из высоколегированного pn-перехода. Из-за этого высокого уровня легирования существует только очень узкая щель, через которую могут проходить электроны. Этот туннельный эффект проявляется в обоих направлениях. После прохождения определенного количества электронов ток через зазор уменьшается, пока не начнется нормальный ток через диод при пороговом напряжении.Это вызывает область отрицательного сопротивления. Эти диоды используются для работы с действительно высокими частотами (100 ГГц). Также они устойчивы к радиации, поэтому их используют в космических кораблях. Они также используются в микроволновых печах и холодильниках. ^[6]

Обратный диод [изменить | изменить источник]

Символ имеет на конце диода знак, похожий на большой I. Он сделан аналогично туннельному диоду, но n- и p-слой не легированы так высоко. Это позволяет току течь в обратном направлении с небольшими отрицательными напряжениями.Его можно использовать для выпрямления низкого напряжения (менее 0,7 В).

Кремниевый выпрямитель (SCR) [изменить | изменить источник]

Вместо двух слоев, как у обычного диода, он состоит из четырех слоев, в основном это два диода, соединенных вместе с затвором посередине. Когда напряжение проходит между затвором и катодом, включается нижний транзистор. Это позволяет протекать току, который активирует верхний транзистор, и тогда ток не нужно будет включать с помощью напряжения затвора. ^[7]

Викискладе есть медиафайлы, связанные с диодами .

Диод — Википедия, бесплатная энциклопедия

Из Википедии, бесплатной энциклопедии

Рисунок 1: Крупный план диода, показывающий полупроводниковый кристалл квадратной формы.

В электронике диод — это двухконтактное устройство (термоэлектронные диоды могут также иметь одну или две вспомогательные клеммы для нагревателя).

Диоды имеют два активных электрода, между которыми может протекать интересующий сигнал, и большинство из них используются из-за свойства однонаправленного электрического тока. Варикап-диод используется как электрически регулируемый конденсатор.

Однонаправленность большинства диодов иногда обычно называют свойством выпрямления . Наиболее распространенная функция диода — пропускать электрический ток в одном направлении (это называется условием с прямым смещением ) и блокировать ток в противоположном направлении (условие с обратным смещением ).Таким образом, диод можно рассматривать как электронную версию обратного клапана.

Настоящие диоды не обладают такой идеальной направленностью включения-выключения, но имеют более сложную нелинейную электрическую характеристику, которая зависит от конкретного типа диодной технологии. Диоды также имеют много других функций, для которых они не предназначены для работы в таком режиме включения-выключения.

Ранние диоды включали кристаллы «кошачьи усы» и устройства на электронных лампах (также называемые термоэлектронными клапанами). Сегодня наиболее распространенные диоды изготавливаются из полупроводниковых материалов, таких как кремний или германий.

[править] История

Хотя кристаллический (твердотельный) диод был популяризирован до термоэмиссионного диода, термоэлектронные и твердотельные диоды разрабатывались параллельно. Принцип действия термоэмиссионных диодов был открыт Фредериком Гатри в 1873 году. ^[1] Принцип действия кристаллических диодов был открыт в 1874 году немецким ученым Карлом Фердинандом Брауном. ^[2]

На момент своего изобретения такие устройства были известны как выпрямители.В 1919 году Уильям Генри Эклс ввел термин диод от греческих корней; di означает «два», а ode (с ὅδος ) означает «путь».

[править] Принципы

Принципы термоэмиссионного диода

были заново открыты Томасом Эдисоном 13 февраля 1880 года, и он получил патент в 1883 году (патент США 307031), но дальше не развивал идею. Браун запатентовал кристалл-выпрямитель в 1899 году. ^[3] Открытие Брауна было развито Джагдишем Чандрой Бозе в полезное устройство для обнаружения радиоизлучений.

[править] Радиоприемники

Первый радиоприемник, использующий кристаллический диод, был построен Greenleaf Whittier Pickard. Первый термоэмиссионный диод был запатентован в Великобритании Джоном Амброузом Флемингом (научным советником компании Marconi и бывшим сотрудником Эдисона ^[4] ) 16 ноября 1904 года (за которым последовал патент США 803684 в ноябре 1905 года). Пикард получил патент на кремниевый детектор на кристалле 20 ноября 1906 г. ^[5] (патент США 836,531).

[править] Термоэмиссионные и газовые диоды

Рисунок 4: Символ вакуумного лампового диода непрямого нагрева.Сверху вниз компонентами являются анод, катод и нить накала нагревателя.

Термоэлектронные диоды — это устройства с термоэлектронным клапаном (также известные как вакуумные трубки, трубки или клапаны), которые представляют собой системы электродов, окруженных вакуумом внутри стеклянной оболочки. Ранние образцы были довольно похожи по внешнему виду на лампы накаливания.

В термоэлектронных вентильных диодах ток через нить накала нагревателя косвенно нагревает катод, другой внутренний электрод, обработанный смесью оксидов бария и стронция, которые являются оксидами щелочноземельных металлов; эти вещества выбраны потому, что они имеют небольшую работу выхода.(В некоторых клапанах используется прямой нагрев, при котором вольфрамовая нить действует как нагреватель и как катод.) Тепло вызывает термоэлектронную эмиссию электронов в вакуум. В прямом режиме окружающий металлический электрод, называемый анодом, заряжается положительно, так что он электростатически притягивает испускаемые электроны. Однако электроны нелегко высвободить с ненагретой поверхности анода при изменении полярности напряжения. Следовательно, обратный поток незначителен.

На протяжении большей части 20-го века термоэмиссионные вентильные диоды использовались в приложениях аналоговых сигналов и в качестве выпрямителей во многих источниках питания.Сегодня вентильные диоды используются только в нишевых приложениях, таких как выпрямители в электрогитарах и высококачественных аудиоусилителях, а также в специализированном высоковольтном оборудовании.

[править] Полупроводниковые диоды

Большинство современных диодов основаны на полупроводниковых p-n переходах. В p-n диоде обычный ток идет со стороны p-типа (анод) на сторону n-типа (катод), но не в противоположном направлении. Другой тип полупроводникового диода, диод Шоттки, формируется из контакта между металлом и полупроводником, а не из p-n-перехода.

[править] ВАХ

Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода, или ВАХ, связана с переносом носителей через так называемый обедненный слой или обедненную область , которая существует на p-n-переходе между разными полупроводниками. Когда pn-переход создается впервые, электроны зоны проводимости (подвижные) из области с примесью азота диффундируют в область с примесью фосфора, где имеется большая популяция дырок (места для электронов, в которых нет электронов), с которыми электроны «рекомбинировать».Когда мобильный электрон рекомбинирует с дыркой, и дырка, и электрон исчезают, оставляя неподвижный положительно заряженный донор на N-стороне и отрицательно заряженный акцептор на P-стороне. Область вокруг p-n-перехода становится обедненной носителями заряда и, таким образом, ведет себя как изолятор.

Однако ширина истощения не может расти без ограничений. Для каждой пары электрон-дырка, которая рекомбинирует, положительно заряженный ион легирующей примеси остается в области, легированной азотом, а отрицательно заряженный ион легирующей примеси остается в области, легированной фосфатом.По мере того, как рекомбинация продолжается и образуется больше ионов, через зону обеднения возникает увеличивающееся электрическое поле, которое замедляет, а затем, наконец, останавливает рекомбинацию. На данный момент существует «встроенный» потенциал в зоне истощения.

Если на диод подается внешнее напряжение с той же полярностью, что и встроенный потенциал, зона обеднения продолжает действовать как изолятор, предотвращая любое значительное протекание электрического тока. Это явление обратного смещения .Однако, если полярность внешнего напряжения противоположна встроенному потенциалу, рекомбинация может снова продолжиться, что приведет к значительному электрическому току через p-n-переход. Для кремниевых диодов встроенный потенциал составляет приблизительно 0,6 В. Таким образом, если через диод пропускается внешний ток, через диод будет развиваться около 0,6 В, так что область, легированная P, будет положительной по отношению к N- легированная область, и диод называется «включенным», поскольку он имеет прямое смещение .

Рисунок 5: ВАХ диода с P-N переходом (не в масштабе).

ВАХ диода можно приблизительно определить для четырех рабочих областей (см. Рисунок справа).

При очень большом обратном смещении, превышающем пиковое обратное напряжение или PIV, происходит процесс, называемый обратным пробоем, который вызывает большое увеличение тока, что обычно приводит к необратимому повреждению устройства. Лавинный диод специально разработан для использования в лавиноопасной зоне. В стабилитроне концепция PIV не применима.Стабилитрон содержит сильно легированный p-n переход, позволяющий электронам туннелировать из валентной зоны материала p-типа в зону проводимости материала n-типа, так что обратное напряжение «фиксируется» до известного значения (называемого напряжение стабилитрона ), и лавины не происходит. Однако оба устройства имеют ограничение на максимальный ток и мощность в области фиксированного обратного напряжения. Кроме того, после окончания прямой проводимости в любом диоде на короткое время возникает обратный ток.Устройство не достигает своей полной блокирующей способности, пока обратный ток не прекратится.

Вторая область, при обратном смещении более положительном, чем PIV, имеет только очень небольшой обратный ток насыщения. В области обратного смещения для нормального выпрямительного диода P-N ток через устройство очень мал (в диапазоне мкА).

Третья область — прямое, но с небольшим смещением, где проходит только небольшой прямой ток.

Когда разность потенциалов увеличивается выше произвольно определенного «напряжения включения», или «напряжения включения», или «прямого падения напряжения на диоде (V _d )», ток диода становится заметным (уровень тока считается «заметным»). «и значение напряжения включения зависит от приложения), а диод имеет очень низкое сопротивление.

Вольт-амперная кривая экспоненциальная. В нормальном кремниевом диоде при номинальных токах произвольное напряжение включения составляет от 0,6 до 0,7 вольт. Значение отличается для других типов диодов — диоды Шоттки могут иметь низкое напряжение 0,2 В, красные светодиоды (светодиоды) могут иметь напряжение 1,4 В или более, а синие светодиоды могут иметь напряжение до 4,0 В.

При более высоких токах прямое падение напряжения на диоде увеличивается. Падение от 1 В до 1,5 В при полном номинальном токе типично для силовых диодов.

[править] Уравнение диода Шокли

Уравнение идеального диода Шокли или закон диода (названный в честь соавтора транзистора Уильяма Брэдфорда Шокли, не путать с изобретателем тетрода Уолтером Х.Шоттки) — ВАХ идеального диода при прямом или обратном смещении (или без смещения). Уравнение:

где

I — ток диода,

I _S — обратное смещение ток насыщения ,

V _D — напряжение на диоде,

В _T — тепловое напряжение ,

и n — коэффициент выбросов , также известный как коэффициент идеальности .Коэффициент излучения n варьируется от примерно 1 до 2 в зависимости от процесса изготовления и полупроводникового материала и во многих случаях предполагается, что он примерно равен 1 (таким образом, обозначение n опущено).

Тепловое напряжение В _T составляет приблизительно 25,85 мВ при 300 K, температуре, близкой к «комнатной температуре», обычно используемой в программном обеспечении для моделирования устройств. При любой температуре это известная константа, определяемая как:

где

q — величина заряда электрона (элементарный заряд),

k — постоянная Больцмана,

T — абсолютная температура p-n перехода в кельвинах

Уравнение идеального диода Шокли или закон диода выведено с предположением, что единственными процессами, вызывающими ток в диоде, являются дрейф (из-за электрического поля), диффузия и генерация тепловой рекомбинации.Также предполагается, что ток генерации рекомбинации (R-G) в области обеднения незначителен. Это означает, что уравнение Шокли не учитывает процессы, связанные с обратным пробоем и R-G с участием фотонов. Кроме того, он не описывает «выравнивание» ВАХ при высоком прямом смещении из-за внутреннего сопротивления.

При обратном смещении напряжений (см. Рисунок 5) экспонента в уравнении диода незначительна, а ток является постоянным (отрицательным) значением обратного тока — I _S .Область обратного пробоя не моделируется уравнением диода Шокли.

Даже для довольно малых напряжений прямого смещения (см. Рисунок 5) экспонента очень велика, потому что тепловое напряжение очень мало, поэтому вычитаемая «1» в уравнении диода пренебрежимо мала, а прямой ток диода часто приближается к

.

Использование уравнения диода в задачах схемы проиллюстрировано в статье о моделировании диодов.

[править] Малосигнальное поведение

Для проектирования схем часто оказывается полезной модель поведения диода при слабом сигнале. Конкретный пример моделирования диодов рассмотрен в статье о схемах слабого сигнала.

[править] Типы полупроводниковых диодов

Рисунок 6: Некоторые символы диодов.

Рисунок 7: Типичные диодные блоки, расположенные так же, как обозначение диода. Тонкая полоса изображает катод. Рисунок 8: Несколько типов диодов. Масштаб в сантиметрах.

Существует несколько типов переходных диодов, которые либо подчеркивают другой физический аспект диода, часто геометрическим масштабированием, уровнем легирования, выбором правильных электродов, либо представляют собой просто применение диода в специальной схеме, либо представляют собой действительно разные устройства, например Ганна, лазерный диод и полевой МОП-транзистор:

Нормальные (p-n) диоды, которые работают, как описано выше, обычно изготавливаются из легированного кремния или, реже, германия. До разработки современных кремниевых выпрямительных диодов использовалась закись меди, а затем селен; его низкая эффективность давала гораздо более высокое прямое падение напряжения (обычно 1.4–1,7 В на «ячейку», при этом несколько ячеек уложены друг над другом для увеличения пикового значения обратного напряжения в высоковольтных выпрямителях) и требовали большого радиатора (часто являющегося продолжением металлической подложки диода), намного большего, чем у кремниевого диода. такие же текущие рейтинги потребуются. Подавляющее большинство всех диодов — это p-n-диоды, используемые в интегральных схемах КМОП, которые включают два диода на вывод и множество других внутренних диодов.

Лавинные диоды

Диоды, которые проводят в обратном направлении, когда напряжение обратного смещения превышает напряжение пробоя.Они электрически очень похожи на стабилитроны и часто ошибочно называются стабилитронами, но выходят из строя по другому механизму, лавинному эффекту . Это происходит, когда обратное электрическое поле через p-n-переход вызывает волну ионизации, напоминающую лавину, приводящую к сильному току. Лавинные диоды предназначены для пробоя при четко определенном обратном напряжении без разрушения. Разница между лавинным диодом (у которого обратный пробой выше примерно 6.2 В), а стабилитрон состоит в том, что длина канала первого превышает «длину свободного пробега» электронов, поэтому на выходе между ними происходят столкновения. Единственное практическое различие состоит в том, что оба типа имеют температурные коэффициенты противоположной полярности.

Кошачьи усы или кристаллические диоды

Это диод с точечным контактом. Диод кошачьих усов состоит из тонкой или заостренной металлической проволоки, прижатой к полупроводниковому кристаллу, обычно галениту или куску угля.[1] Проволока образует анод, а кристалл — катод. Диоды Кошачьи усы также назывались кристаллическими диодами и нашли применение в кристаллических радиоприемниках. Диоды кошачьих усов устарели.

Диоды постоянного тока

На самом деле это полевой транзистор с закороченным затвором на источник и функционирует как двухконтактный ограничитель тока, аналог стабилитрона, который ограничивает напряжение. Они позволяют току через них повышаться до определенного значения, а затем выравниваться до определенного значения.Также называется CLD , диодов постоянного тока , диодно-соединенных транзисторов или стабилизирующих диодов .

Есаки или туннельные диоды

Они имеют рабочую область, показывающую отрицательное сопротивление, вызванное квантовым туннелированием, что позволяет усиление сигналов и очень простые бистабильные схемы. Эти диоды также являются наиболее стойкими к ядерному излучению.

Диоды Ганна

Они похожи на туннельные диоды в том, что они сделаны из таких материалов, как GaAs или InP, которые имеют область отрицательного дифференциального сопротивления.При соответствующем смещении дипольные домены образуются и перемещаются по диоду, что позволяет создавать высокочастотные микроволновые генераторы.

Светодиоды (LED)

В диоде, сформированном из полупроводника с прямой запрещенной зоной, такого как арсенид галлия, носители, которые пересекают переход, излучают фотоны, когда они рекомбинируют с основным носителем на другой стороне. В зависимости от материала могут быть получены длины волн (или цветов) от инфракрасного до ближнего ультрафиолета.Прямой потенциал этих диодов зависит от длины волны излучаемых фотонов: 1,2 В соответствует красному цвету, 2,4 — фиолетовому. Первые светодиоды были красными и желтыми, а со временем были разработаны более высокочастотные диоды. Все светодиоды излучают некогерентный узкоспектральный свет; «Белые» светодиоды на самом деле представляют собой комбинацию трех светодиодов разного цвета или синего светодиода с желтым сцинтилляторным покрытием. Светодиоды также могут использоваться в качестве фотодиодов с низким КПД в сигнальных приложениях. Светодиод может быть соединен с фотодиодом или фототранзистором в одном корпусе, чтобы сформировать оптоизолятор.

Лазерные диоды

Когда светодиодная структура содержится в резонансной полости, образованной полировкой параллельных торцевых поверхностей, может быть сформирован лазер. Лазерные диоды обычно используются в оптических запоминающих устройствах и для высокоскоростной оптической связи.

Диоды Пельтье

Эти диоды используются как датчики, тепловые машины для термоэлектрического охлаждения. Носители заряда поглощают и излучают энергию своей запрещенной зоны в виде тепла.

Фотодиоды

Все полупроводники могут генерировать оптические носители заряда.Обычно это нежелательный эффект, поэтому большинство полупроводников упаковано в светозащитный материал. Фотодиоды предназначены для восприятия света (фотодетектор), поэтому они упакованы в материалы, пропускающие свет, и обычно представляют собой PIN (тип диода, наиболее чувствительный к свету). Фотодиод можно использовать в солнечных элементах, в фотометрии или в оптической связи. Несколько фотодиодов могут быть упакованы в одном устройстве либо в виде линейной матрицы, либо в виде двумерной матрицы. Эти массивы не следует путать с устройствами с зарядовой связью.

Точечные диоды

Они работают так же, как описанные выше переходные полупроводниковые диоды, но имеют более простую конструкцию. Строится блок из полупроводника n-типа, и проводящий заостренный контакт с каким-либо металлом группы 3 помещается в контакт с полупроводником. Часть металла мигрирует в полупроводник, образуя небольшую область полупроводника p-типа рядом с контактом. Давно популярная германиевая версия 1N34 все еще используется в радиоприемниках в качестве детектора и иногда в специализированной аналоговой электронике.

PIN диоды

PIN-диод имеет центральный нелегированный или собственный слой , образующий структуру p-типа / внутреннего / n-типа. Они используются в качестве радиочастотных переключателей и аттенюаторов. Они также используются как детекторы ионизирующего излучения большого объема и как фотодетекторы. PIN-диоды также используются в силовой электронике, поскольку их центральный слой может выдерживать высокие напряжения. Кроме того, структуру PIN можно найти во многих силовых полупроводниковых устройствах, таких как IGBT, силовые MOSFET и тиристоры.

Диоды Шоттки

Диоды Шоттки сконструированы так, чтобы контакт металл-полупроводник. У них меньшее прямое падение напряжения, чем у диодов с p-n переходом. Их прямое падение напряжения при прямом токе около 1 мА находится в диапазоне от 0,15 В до 0,45 В, что делает их полезными для приложений ограничения напряжения и предотвращения насыщения транзисторов. Их также можно использовать в качестве выпрямителей с малыми потерями, хотя их обратный ток утечки обычно выше, чем у других диодов.Диоды Шоттки являются устройствами с основной несущей и поэтому не страдают от проблем с хранением неосновных носителей, которые замедляют работу многих других диодов, поэтому они имеют более быстрое «обратное восстановление», чем диоды с p-n переходом. Они также имеют тенденцию иметь гораздо более низкую емкость перехода, чем p-n диоды, что обеспечивает высокую скорость переключения и их использование в высокоскоростных схемах и ВЧ-устройствах, таких как импульсные источники питания, смесители и детекторы.

Супер барьерные диоды

Супербарьерные диоды — это выпрямительные диоды, которые включают в себя низкое прямое падение напряжения диода Шоттки с возможностью защиты от перенапряжения и низким обратным током утечки обычного диода с p-n переходом.

Диоды, легированные золотом

В качестве допанта золото (или платина) действует как центры рекомбинации, которые помогают быстрой рекомбинации неосновных носителей заряда. Это позволяет диоду работать на частотах сигнала за счет более высокого прямого падения напряжения. Легированные золотом диоды быстрее, чем другие p-n-диоды (но не так быстро, как диоды Шоттки). Они также имеют меньшую утечку обратного тока, чем диоды Шоттки (но не так хороши, как другие p-n-диоды) [2]. ^[6] Типичным примером является 1N914.

Отводные или ступенчатые восстановительные диоды

Термин «ступенчатое восстановление» относится к форме характеристики обратного восстановления этих устройств. После прохождения прямого тока в SRD и прерывания или реверсирования тока обратная проводимость прекращается очень резко (как в ступенчатой ​​форме волны). Таким образом, SRD могут обеспечивать очень быстрые переходы напряжения за счет очень внезапного исчезновения носителей заряда.

Диод подавления переходных напряжений (TVS)

Это лавинные диоды, разработанные специально для защиты других полупроводниковых устройств от высоковольтных переходных процессов.Их p-n-переходы имеют гораздо большую площадь поперечного сечения, чем у обычных диодов, что позволяет им проводить большие токи на землю без повреждений.

Варикапные или варакторные диоды

Используются как конденсаторы с регулируемым напряжением. Они важны в схемах PLL (контур фазовой автоподстройки частоты) и FLL (контур автоподстройки частоты), позволяя схемам настройки, например, в телевизионных приемниках, быстро блокироваться, заменяя старые конструкции, для разогрева и блокировки которых требовалось много времени.ФАПЧ быстрее, чем ФАПЧ, но подвержена целочисленной гармонической синхронизации (если кто-то пытается синхронизироваться с широкополосным сигналом). Они также позволяли настраиваемые генераторы на ранних этапах дискретной настройки радиоприемников, где дешевый и стабильный кварцевый генератор с фиксированной частотой обеспечивал опорную частоту для генератора, управляемого напряжением.

Стабилитроны

Диоды, которые могут проводить обратное направление. Этот эффект, называемый пробоем стабилитрона, происходит при точно определенном напряжении, что позволяет использовать диод в качестве прецизионного источника опорного напряжения.В практических схемах опорного напряжения стабилитроны и переключающие диоды включены последовательно и в противоположных направлениях, чтобы уравновесить температурный коэффициент почти до нуля. Некоторые устройства, обозначенные как высоковольтные стабилитроны, на самом деле являются лавинными диодами (см. Ниже). Два (эквивалентных) стабилитрона, включенные последовательно и в обратном порядке, в одной упаковке, составляют поглотитель переходных процессов (или Transorb, зарегистрированная торговая марка). Стабилитрон назван в честь доктора Кларенса Мелвина Зенера из Университета Южного Иллинойса, изобретателя устройства.

Другие применения полупроводниковых диодов включают измерение температуры и вычисление аналоговых логарифмов (см. Применение операционных усилителей # Логарифмические).

[править] Нумерация

Стандартизованная система нумерации серии 1N была введена в США EIA / JEDEC (Объединенный инженерный совет по электронным устройствам) примерно в 1960 году. Среди наиболее популярных в этой серии были: 1N34A / 1N270 (сигнал германия), IN914 / 1N4148 (сигнал кремния). ) и 1N4001-1N4007 (силовой выпрямитель кремниевый 1А). ^[7]

[3] ^[8]

[править] Связанные устройства

В оптике эквивалентным устройством для диода, но с лазерным светом будет оптический изолятор, также известный как оптический диод, который позволяет свету проходить только в одном направлении. В качестве основного компонента он использует ротатор Фарадея.

[править] Приложения

[править] Демодуляция радио

Первым применением диода была демодуляция радиопередач с амплитудной модуляцией (AM).История этого открытия подробно рассматривается в статье radio . Таким образом, AM-сигнал состоит из чередующихся положительных и отрицательных пиков напряжения, амплитуда или «огибающая» которых пропорциональна исходному звуковому сигналу. Диод (первоначально кристаллический диод) выпрямляет радиочастотный сигнал AM, оставляя звуковой сигнал, который является исходным звуковым сигналом. Аудио извлекается с помощью простого фильтра и подается в аудиоусилитель или преобразователь, который генерирует звуковые волны.

[править] Преобразование мощности

Выпрямители состоят из диодов, где они используются для преобразования электричества переменного тока (AC) в постоянный ток (DC). Автомобильные генераторы переменного тока являются распространенным примером, где диод, который преобразует переменный ток в постоянный, обеспечивает лучшую производительность, чем коммутатор более ранних динамо-машин. Точно так же диоды также используются в умножителях Кокрофта – Уолтона для преобразования переменного тока в более высокие напряжения постоянного тока.

[править] Защита от перенапряжения

Диоды часто используются для отвода высокого напряжения от чувствительных электронных устройств.Обычно они имеют обратное смещение (непроводящие) при нормальных обстоятельствах. Когда напряжение поднимается выше нормального диапазона, диоды становятся смещенными в прямом направлении (проводящими). Например, диоды используются в контроллере двигателя (шаговый двигатель и H-мост) и в цепях реле для быстрого обесточивания катушек без разрушительных скачков напряжения, которые в противном случае могли бы возникнуть. (Любой диод, используемый в таком приложении, называется обратным диодом). Многие интегральные схемы также включают диоды на соединительных контактах, чтобы предотвратить повреждение чувствительных транзисторов внешним напряжением.Специализированные диоды используются для защиты от перенапряжения при более высокой мощности (см. Типы диодов выше).

[править] Логические ворота

Диоды можно комбинировать с другими компонентами для создания логических вентилей И и ИЛИ. Это называется диодной логикой.

[править] Детекторы ионизирующего излучения

Помимо света, упомянутого выше, полупроводниковые диоды чувствительны к более энергичному излучению. В электронике космические лучи и другие источники ионизирующего излучения вызывают шумовые импульсы и одиночные или множественные битовые ошибки.Этот эффект иногда используется детекторами частиц для обнаружения излучения. Одна частица излучения с энергией в тысячи или миллионы электрон-вольт генерирует множество пар носителей заряда, поскольку ее энергия вкладывается в полупроводниковый материал. Если истощающий слой достаточно велик, чтобы уловить весь ливень или остановить тяжелую частицу, можно провести довольно точное измерение энергии частицы, просто измерив проводимый заряд и не прибегая к сложности магнитного спектрометра и т. Д.Эти полупроводниковые детекторы излучения требуют эффективного и равномерного сбора заряда и низкого тока утечки. Их часто охлаждают жидким азотом. Для частиц с большим радиусом действия (около сантиметра) им нужна очень большая глубина истощения и большая площадь. Для частиц с коротким радиусом действия им необходимо, чтобы любой контактный или не обедненный полупроводник по крайней мере на одной поверхности был очень тонким. Напряжения обратного смещения близки к пробою (около тысячи вольт на сантиметр). Германий и кремний — обычные материалы.Некоторые из этих детекторов определяют положение, а также энергию. У них ограниченный срок службы, особенно при обнаружении тяжелых частиц, из-за радиационного повреждения. Кремний и германий совершенно разные по своей способности преобразовывать гамма-лучи в электронные ливни.

Полупроводниковые детекторы частиц высоких энергий используются в большом количестве. Из-за колебаний потерь энергии точное измерение выделенной энергии менее полезно.

[править] Измерение температуры

Диод может использоваться в качестве прибора для измерения температуры, поскольку прямое падение напряжения на диоде зависит от температуры, как в кремниевом датчике температуры запрещенной зоны.Из приведенного выше уравнения идеального диода Шокли видно, что напряжение имеет положительный температурный коэффициент (при постоянном токе), но зависит от концентрации легирования и рабочей температуры (Sze 2007). Температурный коэффициент может быть отрицательным, как в типичных термисторах, или положительным для температурных диодов, вплоть до примерно 20 кельвинов.

[править] Текущее рулевое управление

Диоды предотвратят токи в непреднамеренных направлениях. Для подачи питания на электрическую цепь во время сбоя питания схема может потреблять ток от батареи.Источник бесперебойного питания может использовать диоды таким образом, чтобы ток от батареи потреблялся только тогда, когда это необходимо. Точно так же на небольших лодках обычно есть две цепи, каждая со своими батареями / батареями: одна используется для запуска двигателя; один использовался для прислуги. Обычно оба заряжаются от одного генератора переменного тока, и используется усиленный диод разделения заряда, чтобы предотвратить разряд батареи с более высоким зарядом (обычно батареи двигателя) через батарею с более низким зарядом, когда генератор не работает. ^[9] .

Диоды также используются в электронных музыкальных клавишных. Чтобы уменьшить количество проводов, необходимых для электронных музыкальных клавиатур, в этих инструментах часто используются матричные схемы клавиатуры. Контроллер клавиатуры просматривает строки и столбцы, чтобы определить, какую ноту нажал игрок. Проблема с матричными схемами заключается в том, что при одновременном нажатии нескольких нот ток может течь в обратном направлении по цепи и запускать «фантомные клавиши», которые вызывают воспроизведение «призрачных» нот. Чтобы избежать появления нежелательных нот, в большинстве схем матричной клавиатуры есть диоды, припаянные к переключателю под каждой клавишей музыкальной клавиатуры.Тот же принцип используется и для матрицы переключателей в твердотельных автоматах для игры в пинбол.

[править] Сокращения

Диоды обычно обозначаются как D для диодов на печатных платах. Иногда используется аббревиатура CR для кристаллического выпрямителя . ^[10]

[править] См. Также

[править] Ссылки

[править] Внешние ссылки

Диод

— Викисловарь

Английский [править]

Этимология [править]

di- + -ode .Выученная формация, введенная Уильямом Экклсом в 1919 году по древнегреческому образцу δίοδος (díodos).

Произношение [править]

Существительное [править]

диод ( множество диодов )

1. (электроника) Электронное устройство, позволяющее току течь только в одном направлении; используется в основном как выпрямитель.
   • 1919 18 апреля, Уильям Экклс, Электрик , стр. 475:

     Предлагаю дать название диод трубке с двумя электродами.

   • 1949 , Сэмюэл Сильвер, Теория и конструкция СВЧ-антенн ^[1] , стр. 593:

     Если используется кристалл или диод , комбинация усилитель-вольтметр может использоваться с амплитудой -модулированный источник; или с источником непрерывного света детектор может быть подключен к микроамперметру или гальванометру в качестве показывающего устройства.

   • 2005 , Роберт Диффендерфер, Электронные устройства: системы и приложения ^[2] , стр. 69:

     В этой схеме, когда диод смещен в прямом направлении, напряжение на диоде остается справедливым. близко к потенциалу барьера диода .

Условия координат [править]

Производные термины [править]

Связанные термины [править]

Потомки [править]

• → Французский: диод ( см. Там для дальнейших потомков )

Переводы [править]

Анаграммы [править]

---

Произношение [править]

Существительное [править]

диод

1. (электроника) диод

Cклонение [править]

См. Также [править]

Дополнительная литература [править]

---

Этимология [править]

От англ. диод .

Произношение [править]

Существительное [править]

диод f ( множественное число диодов )

1. (электроника) диод

Потомки [править]

Дополнительная литература [править]

Светодиод — Википедия, бесплатная энциклопедия.pdf

Свет — излучающий диод 1 Свет — излучающий диод Свет — излучающий диод Красный, зеленый и синий светодиоды типа 5 мм Тип Пассивный, оптоэлектронный Принцип работы Изобрел электролюминесценцию Ник Холоняк-младший.(1962) Электронный символ Конфигурация выводов Анод и катод Свет — излучающий диод (LED) (произносится / ˌɛl iː ˈdiː / [1]) — это полупроводниковый источник света. Светодиоды используются в качестве индикаторных ламп во многих устройствах и все чаще используются для освещения. Представленные в качестве практического электронного компонента в 1962 году [2] первые светодиоды излучали красный свет низкой интенсивности, но современные версии доступны в видимом, ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах длин волн. с очень высокой яркостью.Когда свет излучающий диод смещен в прямом направлении ( включен ), электроны могут возвращаться обратно . с дырками внутри устройства , высвобождая энергию в форме фотонов. Этот эффект называется электролюминесценцией, и определяется цвет света (соответствующий энергии фотона ). на запрещенную зону полупроводника.Светодиод часто имеет небольшую площадь (менее 1 мм 2), и для формирования его диаграммы направленности можно использовать встроенные оптические компоненты. [3] Светодиоды обладают множеством преимуществ перед источниками света накаливания, включая более низкое энергопотребление, более длительный срок службы, повышенную надежность, меньший размер, более быстрое переключение, а также большую долговечность и надежность. Светодиоды, достаточно мощные для освещения помещений, относительно дороги и требуют более точного управления током и теплом, чем компактные люминесцентные лампы с сопоставимой выходной мощностью. Свет — излучающие диоды используются в самых разных областях, например, для замены авиационного освещения, автомобильного освещения (в частности, стоп-сигналов, сигналов поворота и указателей поворота). а также в светофорах. компактный размер, возможность узкой полосы пропускания, скорость переключения и исключительная надежность светодиодов позволили создать новые текстовые и видеодисплеи и датчики должны быть разработаны, а их высокая скорость переключения также полезна в расширенных коммуникациях , т. е. нология.Инфракрасные светодиоды также используются в пультах дистанционного управления многих коммерческих продуктов, включая телевизоры, DVD-плееры и бытовую технику.

Ступенчатый восстанавливающий диод — Википедия, бесплатный

30.07.2019 Ступенчатый восстанавливающий диод — Википедия, бесплатная энциклопедия.pdf

1/3

Из Википедии, бесплатная энциклопедия

В электронике, astep-диод (SRD) — это диод с полупроводниковым переходом, способный генерировать очень короткие импульсы.Его также называют отключающим диодом или диодом-накопителем заряда или варактором памяти, и он имеет множество применений в микроволновой электронике в качестве генератора импульсов или параметрического усилителя.

Когда диоды переключаются с прямой проводимости на обратную отсечку, на короткое время протекает обратный ток, поскольку накопленный заряд удаляется. Резкость, с которой этот обратный ток прекращается, характеризует ступенчатый восстанавливающий диод.

1 Историческая справка2 Работа с SRD

2.1 Физические принципы

3 Работа с дрейфовым восстанавливающим диодом (DSRD) 4 См. Также 5 Ссылки6 Внешние ссылки

Первая опубликованная статья по SRD (Boff, Moll & Shen 1960) : авторы начинают краткий обзор, констатируя, что «характеристики восстановления некоторых типов диодов с pn-переходом демонстрируют неоднородность, которая может быть использована для получения преимуществ для генерации гармоник или для генерации миллимикросекундных импульсов».Они также ссылаются на то, что впервые наблюдали это явление в феврале 1959 года.

Физические принципы

Основным явлением, используемым в SRD, является накопление электрического заряда во время прямой проводимости, которое присутствует во всех диодах с полупроводниковым переходом и обусловлено конечным сроком службы меньшинства. носители в полупроводниках. Предположим, что SRD смещен в прямом направлении и вместо этого находится в состоянии, т.е. ток смещения анода не изменяется во времени, поскольку перенос заряда в переходном диоде в основном происходит за счет диффузии, т.е.е. к непостоянной пространственной плотности носителей заряда, вызванной напряжением смещения, в устройстве сохраняется заряд Qs. Этот сохраненный заряд зависит от

интенсивности прямого анодного тока IA, протекающего в устройстве в его установившемся состоянии. 1. минимальное время жизни носителей заряда, то есть среднее время, в течение которого свободный носитель заряда перемещается внутри полупроводниковой области до рекомбинации.

2.

Количественно, если устойчивое состояние прямой проводимости длится намного больше времени, накопленный заряд имеет следующее приблизительное выражение

диод восстановления — Википедия, бесплатная энциклопедия http: // en.wikipedia.org/wiki/Step_recov

3 24-12-20

30.07.2019 Ступенчатый восстанавливающий диод — Википедия, бесплатная энциклопедия.pdf

2/3

Теперь предположим, что смещение напряжения резко меняется. , переключаясь со своего стационарного положительного значения на постоянное отрицательное значение с более высокой величиной: тогда, поскольку определенное количество заряда было накоплено во время прямой проводимости, сопротивление диода все еще низкое (то есть напряжение между анодом и катодом VAK имеет почти такое же значение прямой проводимости).Анодный ток не прекращается, а меняет свою полярность (то есть направление его потока), и накопленный заряд Qs начинает вытекать из устройства с почти постоянной скоростью IR. Таким образом, весь накопленный заряд удаляется за определенный промежуток времени: это время — время хранения tS, и его приблизительное выражение —

. Когда весь накопленный заряд удален, сопротивление диода внезапно изменяется, повышаясь до предельного значения при обратном смещении в течение некоторого времени. tTr, время перехода: это поведение можно использовать для создания импульсов со временем нарастания, равным этому времени.

Дрейфовый восстанавливающий диод (DSRD) был открыт российскими учеными в 1981 году (Грехов и др., 1981). Принцип работы DSRD аналогичен принципу действия SRD. Однако есть существенное отличие — ток прямой накачки должен быть импульсным, а не непрерывным, потому что дрейфовые диоды работают с медленными несущими. Принцип работы DSRD можно объяснить следующим образом: Короткий импульс тока применяется в прямом направлении DSRD эффективно » «накачка» PN перехода, или, другими словами, емкостная зарядка PN перехода.Когда направление тока меняется на противоположное, накопленные заряды удаляются из базовой области. Как только накопленный заряд уменьшается до нуля, диод быстро открывается. Всплеск высокого напряжения может появиться из-за самоиндукции диодной цепи. Чем больше ток коммутации и чем короче переход от прямой к обратной проводимости, тем выше амплитуда импульса и эффективность генератора импульсов (Кардо-Сысоев и др., 1997).

Младшая несущая. P-n переход. Импульсный генераторПолупроводниковый диод.

Boff, A. F .; Молл, Дж .; Р. Шен (февраль 1960 г.), «Новый высокоскоростной эффект в твердотельных диодах» (http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=1157249), Международная конференция по твердотельным схемам IRE, III , Нью-Йорк: IEEE Press, стр. 5051, http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=1157249. Первая статья, посвященная SRD: интересно, но «с ограниченным доступом».

Следующие две книги содержат всесторонний анализ теории неравновесного переноса заряда в полупроводниковых диодах, а также дают обзор приложений (по крайней мере, до конца семидесятых годов).

Носов, Юрий Романович (1969), Переключение в полупроводниковых диодах, Monographs in Semiconductor

восстанавливающий диод — Википедия, бесплатная энциклопедия http://en.wikipedia.org/wiki/Step_recov

3 24-12-20

30.07.2019 Ступенчатый восстанавливающий диод — Википедия, бесплатная энциклопедия.pdf

3/3

Physics, 4, New York: Plenum Press. Тхорик, Юрий Александрович (1968), Переходные процессы в импульсных полупроводниковых диодах, Иерусалим: Программа научных переводов Израиля, Ltd..

В следующих заметках по применению подробно рассматриваются практические схемы и приложения, использующие SRD.

«Генерация импульсов и сигналов с помощью ступенчатых восстанавливающих диодов» (http://www.hp.woodshot.com/hprfhelp/5_downld/lit/diodelit/an918.pdf), Примечание по применению AN 918, Пало-Альто: Hewlett-Packard, Октябрь 1984 г.,

http://www.hp.woodshot.com/hprfhelp/5_downld/lit/diodelit/an918.pdf. Доступно на сайте Hewlett-PackardHPRFhelp (http://www.hp.woodshot.com/hprfhelp/hprfhelp.htm).

Тан, Майкл Р.; Wang, S.Y .; Mars, D.E .; Молл, Дж. Л. (31 декабря 1991 г.), «Шаговый восстанавливающий диод с двойной гетероструктурой на основе GaAs, 12 пс» (http://www.hpl.hp.com/techreports/91/HPL-91-187.html), Технические отчеты HPLabs (http : //www.hpl.hp.com/techreports/), HPL-91-187, Пало-Альто: Hewlett-Packard http://www.hpl.hp.com/techreports/91/HPL-91-187.html. Интересная статья с описанием конструкции и измеренными характеристиками сверхбыстрого SRD с гетеропереходом.

Киркби, Дэвид (апрель 1999 г.), «Глава 5 — Генераторы импульсов» (http: // www.medphys.ucl.ac.uk/research/borl/homepages/davek/phd/chapter5.pdf), Пикосекундный оптоэлектронный кросс-коррелятор, использующий лавинный фотодиод с модулированным усилением для измерения импульсной характеристики ткани (http://www.medphys.ucl .ac.uk / research / borl / homepages / davek / phd / phd.html), http://www.medphys.ucl.ac.uk/research/borl/homepages/davek/phd/chapter5.pdf. Это докторская диссертация, в которой SRD является ключевым элементом. Глава 5 особенно актуальна.

Получено с http://en.wikipedia.org/w/index.php? title = Step_recovery_diode & oldid = 515704846 «Категории: Диоды

Эта страница последний раз была изменена 2 октября 2012 года в 23:04. Текст доступен в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution-ShareAlike; могут применяться дополнительные условия. Подробнее см. Условия использования. Wikipedia является зарегистрированным товарным знаком некоммерческой организации Wikimedia Foundation, Inc.

диод восстановления — Википедия, бесплатная энциклопедия http://en.wikipedia.org/wiki/Step_recov

3 24-12-20

Характеристики диодов — диодные и диодные схемы

Мы в девятой главе, а в девятой мы рассмотрим диоды и диодные схемы.Диоды — это первое применение полупроводников, которое мы рассмотрим. Первое, что мы хотим сделать, это посмотреть характеристики диодов.

Характеристики диода

Диод — это просто PN переход, но он широко применяется в электронных схемах. Три важных характеристики диода — это, прежде всего, прямое падение напряжения. При прямом смещении это должно быть около 0,7 вольт. Затем происходит обратное падение напряжения.И наоборот, когда мы смещаем диод в обратном направлении, обедненный слой расширяется, и обычно приложенные напряжения ощущаются на диоде. Затем возникает обратное напряжение пробоя. Обратное падение напряжения, которое приведет к обратному течению тока и в большинстве случаев разрушит диод.

Диодные элементы

Диод имеет два вывода, подключенных к внешней цепи. Здесь у нас есть маленький диод, и это будут два вывода. Поскольку диод ведет себя по-разному в зависимости от прямого или обратного смещения, очень важно иметь возможность различать выводы.Анод соединяется с материалом p-типа, это будет анод прямо здесь, он соединяется с материалом p. Катод подключается к материалу n-типа прямо здесь. Когда вы видите диод, на нем обычно есть цветная полоса, и цветная полоса указывает конец, который является катодом. Один из способов запомнить обозначение здесь — стрелка всегда указывает на конечный материал. Здесь будет p-материал, а стрелка укажет на конечный материал, который будет катодом.

Идеальные диоды

В идеальном диоде ток свободно течет через устройство при прямом смещении, не имея сопротивления.В идеале это должно произойти или то, что мы хотели бы, но это не то, что произойдет. В идеальном диоде при прямом смещении на нем не было бы падения напряжения. Все напряжения источника будут падать на резисторы цепи. На диоде не будет падения напряжения; все напряжение источника будет приложено к резисторам цепи. В идеальном диоде при обратном смещении он имел бы бесконечное сопротивление, вызывая нулевой ток.

Практические диоды

Теперь практические диоды, это то, что вы на самом деле увидите, практичный диод действительно оказывает некоторое сопротивление току при прямом смещении.Поскольку имеется некоторое сопротивление, при протекании тока через диод прямого смещения будет рассеиваться некоторая мощность. Следовательно, существует практический предел силы тока, который диод может проводить без повреждений.

Диод обратного смещения имеет очень высокое сопротивление. Чрезмерное обратное смещение может вызвать проводимость диода.

Практическое смещение диода вперед

Вот и ситуация; приложенное напряжение менее 0,7 вольт. Теперь не забудьте направить смещение диода, который мы должны были разместить более чем.7 вольт, при напряжении менее 0,7 вольт мы не сможем преодолеть барьерный потенциал, и это будет действовать как разрыв, и в цепи не будет падения напряжения. Здесь у нас то же самое, только мы увеличили напряжение до пяти вольт и теперь достаточно прямого смещения этого диода. Обратите внимание, здесь опускается 0,7, здесь падает оставшееся напряжение, 4,3, так что это наши 4,3 плюс семь равняется нашим пяти вольтам. Если бы здесь был компонент 1k, тогда 4,3 разделить на 1k, у нас было бы 4.3 мА тока через этот резистор и через диод. В данном случае мы увеличили напряжение до 25 вольт. Теперь обратите внимание, что падение напряжения, показанное здесь, составляет 0,8 В, в идеале, мы бы сказали, что это 0,7. В этом случае, опять же, если бы оно было 1 кОм, то у нас было бы 24,2 миллиампера тока в этой цепи. В диоде есть внутреннее сопротивление, поэтому при увеличении тока вы увидите, что падение напряжения немного увеличится, но обычно мы говорим, что оно составляет 0,7.

В некоторых случаях я видел выпрямленные диоды, у которых падение напряжения достигает одного вольта, а иногда может достигать 1.2. Это необычно; обычно мы считаем, что это 0,7 вольт.

Обратное смещение

Теперь у нас есть конец диода, поэтому он имеет обратное смещение. Обратите внимание, что катод подключен к положительному источнику питания. Помните, что n материала здесь со всеми электронами будет притягиваться таким образом, и мы собираемся увеличить эту область истощения, конденсатор и диод, чтобы они выглядели открытыми. На диоде будут ощущаться 10 вольт, и это состояние обратного смещения.В этой ситуации мы просто увеличили напряжение. Такое же состояние существует, за исключением того, что область истощения, вероятно, немного шире, и здесь чувствуется приложенное напряжение, и в цепи нет тока.

Превышение напряжения пробоя

Теперь здесь приложенное напряжение больше, чем напряжение пробоя. Мы не знаем, какое напряжение пробоя у этого диода, но оно больше. Что произойдет в этот момент, так это то, что, несмотря на то, что это обратное смещение, ток будет принудительно протекать через это устройство.Устройство фактически выходит из строя, и через него должен был пройти ток, равный приложенному напряжению за вычетом любого падения на этом устройстве. Обычно это повреждает диод.

Зависимость тока от напряжения

В практическом диоде прямой ток очень мал, пока не будет достигнуто напряжение барьера. При обратном смещении протекает только небольшой ток, пока обратное напряжение меньше напряжения пробоя устройства. Что у нас есть, у нас есть кривая зависимости тока от напряжения для практического диода.Это довольно типично для диодов. Вы видите, что все основные диоды выглядят так. Есть и другие диоды, диоды специального назначения будут немного отличаться от этого, но это кривая, которую вы обычно видите в диоде. Здесь будет изменяться значение напряжения пробоя. Что это значит? Что ж, здесь у нас есть напряжение колена, напряжение барьера и напряжение колена … Помните, здесь мы графически изображаем напряжение, идущее в этом направлении. Это будет прямое напряжение, а затем обратное напряжение, указывающее на обратное смещение.Напряжение в условиях прямого смещения обычно составляет 0,7 В, а затем мы строим график тока, идя в этом направлении. Теперь вы видите, что эта кривая не прямая, а плавная. 0,7 В на диод начинает проводить, а затем мы получаем то, что мы называем прямым током.

По мере роста напряжения, я думаю, мы изобразили на графике пять вольт, и, вероятно, у нас будет ток примерно здесь, а затем мы сделали 25 вольт и сказали, что у нас было около 0,8 вольт, но вы поймете идею, если мы возьмем это и спустились сюда посмотрим, наверное, это будет примерно о.8 в этом конкретном случае. В любом случае, прямое напряжение обычно составляет 0,7, а затем, в зависимости от того, сколько тока проходит через него, вы можете увидеть немного повышенное значение около 0,7. Теперь, когда мы обратим смещение диода, вы увидите, что ток практически равен нулю, а в идеале он должен быть равен нулю, но будет небольшая утечка. По большей части у вас есть; мы смотрим на отсутствие тока вообще. С другой стороны, мы будем видеть это состояние до тех пор, пока не достигнем точки пробоя.В точке пробоя мы увидим выброс тока, идущий в другом направлении против нормального пути тока диода, и снова, вероятно, это означает разрушение диода.

На этом мы завершаем наше введение в характеристики диодов, и мы рассмотрели последний слайд, на котором мы рассмотрели кривую зависимости тока от напряжения диода для тока и напряжения. Мы также рассмотрели напряжение пробоя, и мы рассмотрели несколько различных условий обратного смещения, а также некоторые условия прямого смещения.