Разновидности диодов: Диоды и их разновидности

Содержание

Полупроводники. Разновидности диодов. Лекция 6

Похожие презентации:

3D печать и 3D принтер

Видеокарта. Виды видеокарт

Анализ компании Apple

Трансформаторы тока и напряжения

Транзисторы

Устройство стиральной машины LG. Электрика

Конструкции распределительных устройств. (Лекция 15)

Электробезопасность. Правила технической эксплуатации электроустановок

Магнитные пускатели и контакторы

Работа на радиостанциях КВ и УКВ диапазонов. Антенны военных радиостанций. (Тема 5.1)

1. Полупроводники

Перио
д
Группа
III
Y
VI
VII
B C N
Лекция 6. Разновидности диодов
O
F
S
Cl
Полупроводники
1
IV
2
3
Al
4
Ga Ge As Se Br
5
In Sn Sb Te
6
Tl Pb Bi Po Al
Si
P
I

2. Полупроводники

1.Что такое n — полупроводник и
как его получают?

3. Полупроводники

2. Что такое р — полупроводник и как
его получают?

4.

Полупроводники

3.Что такое электронно –
дырочный переход?

5. Полупроводники

4.Какое включение р-n перехода
называется прямым?

6. 5. Какая часть ВАХ р- n перехода:

Характеризует ток ОНЗ?
Характеризует ННЗ?
Характеризует пробой?

7. Полупроводники

6.Назовите прибор с одним р — n
переходом, имеющим УГО

8. Цель занятия

Изучить типы диодов, их характеристики
и область применения

9. Конфуций

Учиться и, когда
придёт время,
прикладывать
усвоенное к делу –
разве это не
прекрасно!

10. Автоматический регулятор скорости вращения корпусных кулеров компьютера

11. Схема генератора звуковой частоты

12. Тестирование диода на исправность

13. Типы полупроводниковых диодов

15. Однополупериодная схема выпрямления тока

Полупроводниковый вентиль

16. Мостовая схема выпрямления тока на ПС

17. Схема выпрямления тока на ПС

18. Стабилитрон и стабистор

19.

ГЛОССАРИЙ ( Кроссворд)

1
*
2
*
3
4
5
6
7
8

20. ГЛОССАРИЙ ( Кроссворд)

П
О
Л
У
П
Р
О
В
2
3
4
5
6
7
8
О
Д
Н
И
К
И

21. ГЛОССАРИЙ ( Кроссворд)

П
О
Л
У
П
Р
О
В
О
Д
Н
И
К
В
А
Р
И
К
А
П
3
4
5
6
7
8
И

22. ГЛОССАРИЙ ( Кроссворд)

П
О
Л
У
П
В
Р
Ы
О
В
О
Д
Н
И
К
В
А
Р
И
К
А
П
П
Р
Я
М
И
Т
Е
4
5
6
7
8
И
Л
Ь
Н
Ы
Й

23. ГЛОССАРИЙ ( Кроссворд)

П
О
Л
У
С
П
Р
О
В
О
Д
Н
И
К
В
А
Р
И
К
А
П
Е
В
Ы
П
Р
Я
М
И
Т
Т
А
Б
И
С
Т
О
Р
5
6
7
8
И
Л
Ь
Н
Ы
Й

24.

ГЛОССАРИЙ ( Кроссворд)

П
О
Л
У
С
П
Р
О
В
О
Д
Н
И
К
В
А
Р
И
К
А
П
Е
В
Ы
П
Р
Я
М
И
Т
Т
А
Б
И
С
Т
О
Р
С
Т
О
В
М
О
6
7
8
А
Я
И
Л
Ь
Н
Ы
Й

25. ГЛОССАРИЙ ( Кроссворд)

П
О
Л
У
С
П
Р
В
О
Д
Н
И
К
В
А
Р
И
К
А
П
Е
В
Ы
П
Р
Я
М
И
Т
Т
А
Б
И
С
Т
О
Р
М
О
С
Т
О
В
А
Т
У
Н
Н
7
8
О
Е
И
Л
Ь
Н
Ы
Ь
Н
Ы
Й
Я
Л
Й

26. ГЛОССАРИЙ ( Кроссворд)

П
О
Л
У
С
П
Р
В
О
Д
Н
И
К
В
А
Р
И
К
А
П
Е
В
Ы
П
Р
Я
М
И
Т
Т
А
Б
И
С
Т
О
Р
М
О
С
Т
О
В
А
Т
У
Н
Н
О
Б
О
Й
П
8
О
Р
Е
И
Л
Ь
Н
Ы
Ь
Н
Ы
Й
Я
Л
Й

27.

ГЛОССАРИЙ ( Кроссворд)

П
О
Л
У
С
С
Т
А
Б
И
П
Р
О
В
О
Д
Н
И
К
В
А
Р
И
К
А
П
Е
В
Ы
П
Р
Я
М
И
Т
Т
А
Б
И
С
Т
О
Р
М
О
С
Т
О
В
А
Т
У
Н
Н
Й
Л
П
Р
О
Б
О
И
Т
Р
О
Н
Е
И
Л
Ь
Н
Ы
Ь
Н
Ы
Й
Я
Л
Й

28. Ян Козельский

«Считай несчастным тот день
или тот час, в который ты не
усвоил ничего нового и ничего не
прибавил к своему образованию.»

29. Монолит кремния

30. Кремниевая пластина

31. Производство полупроводников

32. Производство полупроводников

33. Силовые полупроводники

34. Спасибо за работу!

English    
Русский
Правила

1.3. Разновидности диодов

Полупроводниковым
диодом называют полупроводниковый
прибор с одним электрическим переходом
и двумя внешними выводами.

Электрический
переход чаще всего образуется между
двумя по­лупроводниками с разным
типом примесной электропроводности.

Иногда
электрический переход образуется между
полупроводни­ком р- или n-типа
и металлом, такой переход называют
контактом
металл — полупроводник
.

Таблица
1.1

Тип
диода

Обозначение

Выпрямительный

Стабилитрон

Туннельный

Варикап

Классифицируют
диоды по различным признакам:

по
основному полупроводниковому материалу
— германиевые, из арсенида галлия,
кремниевые;

по
физической природе процессов,
обусловливающих их работу, — туннельные,
фотодиоды, светодиоды и др. ;

по
назначе­нию — выпрямительные, импульсные,
стабилитроны, варикапы и др.;

по
технологии изготовления электрического
перехода — сплавные, диффузионные и др.;

по
типу электрического пepeхода
— точечные, плоскостные.

Основными
являются классификации по типу
электричес­кого перехода и назначению
диода. В табл.1.1 приведены обозначе­ния
некоторых типов диодов.

Точечные
диоды
.
Такие диоды имеют очень малую площадь
элек­трического перехода. Точечный
электрический переход создается в месте
контакта небольшой пластинки полупроводника
и острия металлической проволочки даже
при простом их соприкосновении. Более
надежный точечный электрический переход
образуется формовкой кон­такта, для
чего через собранный диод пропускают
короткие импуль­сы тока (порядка
нескольких ампер). В результате формовки
острие проволочки надежно приваривается
к пластинке полупроводника. При этом
из-за сильного местного нагрева материал
острия проволочки расплавляется и
диффундирует в пластинку полупроводника,
образуя слой иного типа, чем полупроводник.
Между этим слоем и пластинкой образуется
р-n-переход
полусферической формы. Площадь
р-n-пере­хода
составляет примерно 102
— 103
мкм2
. Точечные диоды в основ­ном изготовляют
из германия n-типа,
проволочку (диаметром 0,05 -0,1 мм), из
материала который для германия n-типа
должен быть акцептором (например,
бериллий). Иногда острие проволочки для
по­лучения высококачественного
р-n-перехода
покрывают индием или другим акцептором.

Благодаря
малой площади р-n-перехода
емкость точечных ди­одов незначительна
и составляет десятые доли пикофарады.
Поэто­му точечные диоды используют
на высоких (порядка сотен мегагерц) и
сверхвысоких частотах. Их применяют в
основном для выпрямления переменного
тока высокой частоты (выпрямительные
диоды высоко­частотные) и в импульсных
схемах (импульсные диоды). Из-за ма­лой
мощности, рассеиваемой р-n-переходом
(~ 10 мВт), их можно использовать для
выпрямления только малых переменных
токов.

Плоскостные
диоды
.
Такие диоды имеют плоский электрический
переход. Его площадь может составлять
от сотых долей квадратных миллиметров
(микроплоскостные диоды) до нескольких
десятков квадратных сантиметров (силовые
диоды). Переход, выполняют в ос­новном
методами вплавления или диффузии.

Плоскостные
диоды используют для работы на частотах
до 10 кГц. Ограничение по частоте связано
с большой емкостью р-n-перехода
(до десятков пикофарад).

Плоскостные
диоды, как и точечные, могут быть выполнены
с контактом металл — полупроводник.
Емкость электрического пе­рехода
таких диодов небольшая, поэтому их
используют для работы в импульсных
режимах (сверхскоростные импульсные
диоды).

Плоскостные
диоды бывают малой мощности (до 1 Вт),
средней мощности (на токи до 1 А, напряжение
до 600 В) и мощные (на токи до 2000 A
и выше).

Выпрямительные
диоды
.
В выпрямительных диодах используется
свойство односторонней проводимости
р-n-перехода.
Их применяют в качестве вентилей, которые
пропускают переменный ток только в
одном направлении. Вентильные свойства
диода, зависят от того, насколько мал
обратный ток. Для уменьшения обратного
тока необ­ходимо снижать концентрацию
неосновных носителей, что может быть
обеспечено за счет высокой степени
очистки исходного полупровод­ника.
Обычно применяют полупроводники, в
которых на 109
— 1010
атомов основного элемента приходится
один атом примеси.

Вольт-амперные
характеристики реальных диодов несколько
от­личны от характеристики идеального
р-n-перехода:
их вид зависит от рода основного
полупроводникового материала, площади
р-n-перехода,
температуры. На рис.1.8 показано изменение
вольт-ампер­ной характеристики диода
с температурой. Особенно сильно влияние
температуры сказывается на обратной
ветви характеристики, так как с ростом
температуры возрастает тепловой ток.
С ростом обратно­го тока увеличивается
нагрев р-n-перехода,
что может привести к тепловому пробою.
Верхний предел рабочих температур для
герма­ниевых диодов составляет 85 —
100° С, для кремниевых — до 200° С.

К
основным параметрам диодов относятся:

Iпp.cp.
— среднее значение прямого тока;

Uпр.ср.
прямое падение напряжения;

Iобр.
— обратный ток через вентиль;

Umax.обр.
максимальное обратное напряжение.

В
табл.1.2 приводятся параметры некоторых
выпрямительных диодов.

Импульсные
диоды
.
Диоды, предназначенные для работы в
им­пульсных режимах, называются
импульсными. Их используют в
быстро­действующих импульсных схемах
(логические схемы, диодные ограни­чители,
фиксаторы уровня и др.).

Таблица
1. 2

Тип
и обозначение прибора

Iпр.ср,
А

Uпр.ср,
В

Uобр.max,
В

Iобр.,

Кремниевые
диоды малой мощности

КД103А-КД105В

0,1
— 0,3

1
— 1,2

30
– 600

0,05
— 0,3

Д206
– Д211

0,1

1

100
– 600

0,05

Д217
– Д218

0,1

0,7

800
– 1000

0,05

Кремниевые
диоды средней мощности

Д202
– Д205

0,4

1

100
– 400

0,5

Д214
– Д215Б

2
— 10

1

100
– 200

3

Д242
– Д248БП

5
— 10

1
– 1,5

100
– 600

3

Кремниевые
силовые диоды

В10
– В500

10
— 500

1,35
– 2,2

100
– 3800

6
– 40

ВВ320
– ВВ500

320
— 500

1,7
– 2,2

100
– 1400

40

ВЛ10
– ВЛ320

10
— 320

1,35
– 1,6

400
– 1500

4
— 20

Рассмотрим
работу диода, у которого область р-типа
являет­ся базой
(область в которую инжектируются
(впрыскиваются) носи­тели заряда и
где они являются неосновными), а область
n-типа
эмиттером
(область из которой инжектируются
носители заряда), при воздействии на
диод прямоугольного импульса (рис. 1.9,а).
При прямом напряжении потенциальный
барьер снижается и электро­ны
инжектируют из эмиттера в базу. Там они
не могут сразу рекомбинировать с дырками
базы или пройти ее, поэтому происходит
на­копление электронов в базе. Чем
больше прямой ток, тем больше электронов
накапливается в базе. При прямом
напряжении сопротивление р-n-перехода
хотя и нелинейно, но очень мало, поэтому
оно почти не влияет на ток, и импульс
тока искажается очень незначи­тельно
(рис.1.9,в).

О
братный
ток в первый момент будет значительным,
а обратное сопротивление резко уменьшится.
Это объясняется тем, что накоп­ленные
в базе электроны начнут перемещаться
в сторону р-n-пере­хода
и, таким образом, образуют импульс
обратного тока. Этот им­пульс будет
тем больше, чем больше носителей заряда
накопилось в базе. Заряды, накопленные
в базе, втягиваясь полем р-n-перехода,
перемещаются в эмиттер, часть их
рекомбинирует в базе с дырка­ми, и
обратное сопротивление восстанавливается
до нормального значения. Процесс
уменьшения заряда в базе называется
рассасыва­нием.
Время tвoc
, в течение которого обратный ток
изменяет­ся от максимального значения
до установившегося называется вре­менем
восстановления

обратного сопротивления. Это важный
параметр импульсных диодов. Обычно
время восстановления менее десятых
долей микросекунды. Кроме названных
выше параметров импульсные ди­оды
характеризуются максимально допустимым
прямим импульсным током.

Туннельные
диоды.

Туннельным диодом называют полупроводнико­вый
прибор, сконструированный на основе
вырожденного полупровод­ника (т.е.
полупроводника с большим содержанием
примеси), в ко­тором при обратном и
небольшом прямом напряжении возникает
тун­нельный эффект и вольт-амперная
характеристика имеет участок с
отрицательным дифференциальным
сопротивлением.

Вследствие
большого содержания примесей сопротивления
об­ластей р-и n-типов
очень малы, а ширина р-n-перехода
составляет примерно 0,02 мкм, что в сто
раз меньше, чем в других полупровод­никовых
диодах. Напряженность электрического
поля в таких р-n-переходах
достигает огромной величины — до 106
В/см.

На
рис.1.10 изображена вольт-амперная
характеристика тун­нельного диода.

Основными
параметрами туннельных диодов являются
максималь­ное (точка а) и минимальное
(точка в) значения токов на вольт-амперной
характеристике и их отношение.

Т
уннельные
диоды обладают усилительными свойствами
(учас­ток ав) и могут работать в схемах
как активные элементы. Они находят
широкое применение в сверхбыстродействующих
ЭВМ в качестве быстродействующих
импульсных переключающих устройств и
в генераторах высокочастотных колебаний.
На туннельных диодах создают схемы
мультивибраторов, триггеров, которые
служат ос­новой для построения
логических схем, запоминающих устройств,
регистров и т.д. Туннельные диоды могут
работать в широком ди­апазоне
температур, они просты в конструкции,
малогабаритны. Их изготовляют на основе
сильнолегированного германия или
арсенида галлия, p-n-переход
получают методом вплавления примесей.
Более подробно о сущности туннельного
эффекта изложено в работах [1,2,3].

Стабилитроны.
Это полупроводниковые диоды, принцип
работы которых основан на том, что при
обратном напряжении на p-n-переходе
в области электрического пробоя
напряжение на нем изме­няется
незначительно при значительном изменении
тока. Стаби­литроны предназначены
для стабилизации напряжений и использу­ются
в параметрических стабилизаторах
напряжения, в качестве источников
опорных напряжений, в схемах ограничения
импульсов и др. Напряжение стабилизации
(пробивное напряжение) является ра­бочим.
Оно зависит от свойств полупроводника,
из которого изго­товляют диод, а также
технологии изготовления прибора.

Если
используется исходный полупроводник
с высокой концентрацией примеси
(низкоомный), то р-n-переход
будет узким и наблю­дается туннельный
пробой. Рабочее напряжение при этом
небольшое /до 6 В/. В высокоомных
полупроводниках р-n-переход
широкий, пробой носит характер лавинного,
рабочее напряжение больше (по­рядка
8 В и более). Все стабилитроны изготовляют
на основе крем­ния, так как его
применение обеспечивает малый обратный
ток и допускает нагрев р-n-перехода
до относительно высоких температур.

Основными
параметрами стабилитронов являются:

напряжение
стабилизации;

минимальный
и максимальный ток стабилитрона;

дифференциальное
сопротивление на участке стабилизации


= dUст/dIст;

температурный
коэффициент напряжения на участке
стабилизации TKU
= (dUст/dT)·100%
.

Варикапы.
Это полупроводниковые диоды, в которых
использо­вано свойство р-n-перехода
изменять барьерную емкость при изме­нении
обратного напряжения. Таким образом,
варикап можно рассмат­ривать как
конденсатор с электрически управляемой
емкостью. Обычно их изготовляют из
кремния.

различных типов диодов | Их схемные символы и приложения

В этом уроке мы узнаем о различных типах диодов. К ним относятся маломощные диоды, стабилитроны, светоизлучающие диоды, диоды Шоттки, туннельные диоды, лавинные диоды и т. д. Это будет краткая заметка о различных типах диодов с их основными функциями и соответствующими условными обозначениями.

Краткое описание

Введение

Диоды представляют собой двухполюсные электронные устройства/компоненты, которые функционируют как односторонний переключатель, т. е. пропускают ток только в одном направлении. Эти диоды изготавливаются с использованием полупроводниковых материалов, таких как кремний, германий и арсенид галлия.

Две клеммы диода известны как анод и катод. Основываясь на разнице потенциалов между этими двумя контактами, работу диода можно классифицировать двумя способами:

  • Если анод имеет более высокий потенциал, чем катод, то говорят, что диод находится в прямом смещении и пропускает ток.
  • Если катод имеет более высокий потенциал, чем анод, то говорят, что диод находится в обратном смещении и не пропускает ток.

Различные типы диодов имеют разные требования к напряжению. Для кремниевых диодов прямое напряжение составляет 0,7 В, а для германиевых диодов — 0,3 В. Обычно в кремниевых диодах темная полоса на одном конце диода указывает на вывод катода, а другой вывод — на анод.

Одним из основных применений диодов является выпрямление, то есть преобразование переменного тока в постоянный. Поскольку диоды позволяют току течь только в одном направлении и блокируют ток в другом направлении, диоды используются в устройствах защиты от обратной полярности и защиты от переходных процессов.

Существует множество различных типов диодов, некоторые из них перечислены ниже.

Различные типы диодов

Давайте теперь кратко рассмотрим несколько распространенных типов диодов.

1. Малый сигнальный диод

Это небольшое устройство с непропорциональными характеристиками, применение которого в основном связано с высокочастотными и очень слаботочными приложениями, такими как радиоприемники, телевизоры и т. д. Для защиты диода от загрязнения он покрыт стеклом, поэтому его также называют пассивированным стеклом. Диод. Одним из популярных диодов этого типа является 1N4148.

Внешний вид сигнальных диодов очень мал по сравнению с силовыми диодами. Для обозначения катодного вывода одна грань маркируется черным или красным цветом. Для применений на высоких частотах характеристики маломощного диода очень эффективны.

Что касается других функций, то сигнальные диоды обычно имеют малую пропускную способность по току и рассеиваемую мощность. Обычно они находятся в диапазоне 150 мА и 500 мВт соответственно.

Диод слабого сигнала может быть изготовлен из кремниевого или германиевого полупроводникового материала, но характеристики диода различаются в зависимости от легирующего материала.

Диоды для малых сигналов используются в диодных устройствах общего назначения, высокоскоростном переключении, параметрических усилителях и многих других устройствах. Некоторые важные характеристики диода малого сигнала:

  • Пиковое обратное напряжение (V PR ) — это максимальное обратное напряжение, которое может быть приложено к диоду, прежде чем он выйдет из строя.
  • Обратный ток (I R ) — Ток (очень маленькое значение), протекающий при обратном смещении.
  • Максимальное прямое напряжение при пиковом прямом токе (V F при I F )
  • Время обратного восстановления – время, необходимое для снижения обратного тока от прямого тока до I R .

2. Большой сигнальный диод

Эти диоды имеют большой слой PN-перехода. Таким образом, они обычно используются для выпрямления, то есть преобразования переменного тока в постоянный. Большой PN-переход также увеличивает пропускную способность по прямому току и обратное запирающее напряжение диода. Большие сигнальные диоды не подходят для высокочастотных применений.

Эти диоды в основном применяются в источниках питания (выпрямители, преобразователи, инверторы, устройства для зарядки аккумуляторов и т. д.). В этих диодах значение прямого сопротивления составляет несколько Ом, а значение сопротивления обратного запирания — мегаом.

Поскольку он обладает высокими характеристиками по току и напряжению, его можно использовать в электрических устройствах, предназначенных для подавления высоких пиковых напряжений.

3. Стабилитрон

Это пассивный элемент, работающий по принципу «пробойного стабилитрона». Впервые произведенный Кларенсом Зенером в 1934 году, он подобен обычному диоду в условиях прямого смещения, т. е. пропускает ток.

Но в условиях обратного смещения диод проводит ток только тогда, когда приложенное напряжение достигает напряжения пробоя, известного как пробой Зенера. Он предназначен для защиты других полупроводниковых приборов от мгновенных импульсов напряжения. Он действует как регулятор напряжения.

4. Светоизлучающий диод (LED)

Эти диоды преобразуют электрическую энергию в энергию света. Первое производство началось в 1968 году. Он подвергается процессу электролюминесценции, в котором дырки и электроны рекомбинируются для получения энергии в виде света в условиях прямого смещения.

В первые дни светодиоды были очень дорогими и использовались только в специальных целях. Но с годами стоимость светодиодов значительно снизилась. Это, а также тот факт, что они чрезвычайно энергоэффективны, делает светодиоды основным источником освещения в домах, офисах, улицах (для уличного освещения, а также светофоров), автомобилях, мобильных телефонах.

5. Диоды постоянного тока

Они также известны как токорегулирующие диоды, токоограничивающие диоды или транзисторы с диодным соединением. Функция диода заключается в регулировании напряжения при определенном токе.

Функционирует как двухконтактный ограничитель тока. При этом JFET действует как ограничитель тока для достижения высокого выходного импеданса. Символ диода постоянного тока показан ниже.

6. Диод Шоттки

В этом типе диода переход формируется путем контакта полупроводникового материала с металлом. Благодаря этому прямое падение напряжения уменьшается до минимума. Полупроводниковым материалом является кремний N-типа, который действует как анод, а металлы, такие как хром, платина, вольфрам и т. д., действуют как катод.

Благодаря металлическому переходу эти диоды обладают высокой проводимостью по току, что сокращает время переключения. Таким образом, диод Шоттки чаще используется в коммутационных приложениях. В основном из-за перехода металл-полупроводник падение напряжения низкое, что, в свою очередь, увеличивает производительность диода и снижает потери мощности. Таким образом, они используются в высокочастотных выпрямителях. Символ диода Шоттки показан ниже.

7. Диод Шокли

Это было одно из первых изобретенных полупроводниковых устройств. Shockley Diode имеет четыре слоя. Его также называют диодом PNPN. Он равен тиристору без затворной клеммы, что означает, что затворная клемма отключена. Поскольку триггерный вход отсутствует, диод может работать только при прямом напряжении.

Он остается включенным после включения и остается выключенным после включения. Диод имеет два рабочих состояния: проводящее и непроводящее. В непроводящем состоянии диод проводит с меньшим напряжением.

Обозначение диода Шокли:

Применение диода Шокли

  • Триггерные переключатели для SCR.
  • Действует как генератор релаксации.

8. Ступенчатые восстанавливающие диоды

Их также называют отщелкивающими диодами или диодами с накоплением заряда. Это особый тип диодов, который накапливает заряд положительного импульса и использует отрицательный импульс синусоидального сигнала. Время нарастания импульса тока равно времени скачка. Из-за этого явления у него есть импульсы восстановления скорости.

Эти диоды применяются в умножителях более высокого порядка и в схемах формирования импульсов. Частота среза этих диодов очень высока, порядка гигагерца.

В качестве умножителя этот диод имеет диапазон частот среза от 200 до 300 ГГц. В операциях, выполняемых в диапазоне 10 ГГц, эти диоды играют жизненно важную роль. Эффективность высока для множителей более низкого порядка. Символ этого диода показан ниже.

9. Туннельный диод

Используется как высокоскоростной переключатель со скоростью переключения порядка нескольких наносекунд. Благодаря туннельному эффекту он очень быстро работает в микроволновом диапазоне частот. Это двухконтактное устройство, в котором концентрация примесей слишком высока.

Переходная характеристика ограничена емкостью перехода и паразитной емкостью проводки. В основном используется в микроволновых генераторах и усилителях. Он действует как устройство с самой отрицательной проводимостью. Туннельные диоды можно настраивать как механически, так и электрически. Символ туннельного диода показан ниже.

Применение туннельных диодов

  • Колебательные цепи.
  • Микроволновые схемы.
  • Устойчив к ядерному излучению.

10. Варакторный диод

Их также называют варикапными диодами. Он действует как переменный конденсатор. Операции выполняются в основном только в состоянии обратного смещения. Эти диоды очень известны благодаря своей способности изменять диапазоны емкости в цепи при постоянном протекании напряжения.

Они могут изменять емкость до высоких значений. В варакторном диоде мы можем уменьшить или увеличить слой обеднения, изменив обратное напряжение смещения. Эти диоды имеют множество применений в качестве управляемого напряжением генератора для сотовых телефонов, предварительных фильтров спутников и т. д. Символ варакторного диода приведен ниже.

Варакторные диоды

  • Конденсаторы, управляемые напряжением
  • Генераторы, управляемые напряжением
  • Параметрические усилители
  • Умножители частоты
  • FM-передатчики и контуры фазовой автоподстройки частоты в радиоприемниках, телевизорах и сотовых телефонах

11. Лазерный диод

Аналогичен светодиоду, в котором активная область образована p-n переходом. Электрически лазерный диод представляет собой P-I-N диод, в котором активная область находится во внутренней области. Используется в оптоволоконной связи, считывателях штрих-кодов, лазерных указках, чтении и записи CD/DVD/Blu-ray, лазерной печати.

Типы лазерных диодов:

  • Лазер с двойной гетероструктурой: Свободные электроны и дырки доступны одновременно в области.
  • Лазеры с квантовыми ямами: лазеры, имеющие более одной квантовой ямы, называются лазерами с несколькими квантовыми ямами.
  • Квантовые каскадные лазеры: это лазеры с гетеропереходом, которые обеспечивают лазерное воздействие на относительно длинных волнах.
  • Лазеры на гетероструктурах с раздельным удержанием: Чтобы компенсировать проблему тонкого слоя в квантовых лазерах, мы выбираем лазеры на гетероструктурах с раздельным удержанием.
  • Лазеры с распределенным брэгговским отражателем: это могут быть лазеры с краевым излучением или VCSELS.

Обозначение лазерного диода:

12.

Диод подавления переходного напряжения

В полупроводниковых устройствах переходные процессы возникают из-за резкого изменения напряжения в состоянии. Они повредят выходной отклик устройства. Чтобы решить эту проблему, используются диоды подавления напряжения. Работа диода подавления напряжения аналогична работе стабилитрона.

Работа этих диодов нормальная, как у диодов с p-n переходом, но во время переходного напряжения их работа меняется. В нормальных условиях импеданс диода высок. При появлении в цепи любого переходного напряжения диод попадает в область лавинного пробоя, в которой обеспечивается низкий импеданс.

Очень спонтанно, потому что продолжительность лавинного срыва колеблется в пикосекундах. Диод подавления переходного напряжения будет ограничивать напряжение до фиксированных уровней, в основном его фиксирующее напряжение находится в минимальном диапазоне.

Находят применение в области телекоммуникаций, медицины, микропроцессоров и обработки сигналов. Он быстрее реагирует на перенапряжение, чем варисторы или газоразрядные трубки.

Символ для диода подавления переходного напряжения показан ниже.

Диод характеризуется:

  • Ток утечки
  • Максимальное обратное напряжение зазора
  • Напряжение пробоя
  • Напряжение фиксации
  • Паразитная емкость
  • Паразитная индуктивность
  • Количество энергии, которое он может поглотить

13. Диоды, легированные золотом

В этих диодах в качестве легирующей примеси используется золото. Эти диоды быстрее, чем другие диоды. В этих диодах ток утечки в условиях обратного смещения также меньше. Даже при более высоком падении напряжения это позволяет диоду работать на сигнальных частотах. В этих диодах золото способствует более быстрой рекомбинации неосновных носителей.

14. Супербарьерные диоды

Это выпрямительный диод с малым падением прямого напряжения, как у диода Шоттки, с устойчивостью к импульсным перенапряжениям и низким обратным током утечки, как у диода с P-N-переходом. Он был разработан для приложений с высокой мощностью, быстрым переключением и малыми потерями. Выпрямители с супербарьером представляют собой выпрямители следующего поколения с более низким прямым напряжением, чем диод Шоттки.

15. Диод Пельтье

В этом типе диода он выделяет тепло на стыке двух материалов полупроводника, которое течет от одного вывода к другому. Этот поток выполняется только в одном направлении, которое совпадает с направлением текущего потока.

Это тепло вырабатывается за счет электрического заряда, возникающего при рекомбинации неосновных носителей заряда. В основном это используется в системах охлаждения и обогрева. Этот тип диодов используется в качестве датчика и теплового двигателя для термоэлектрического охлаждения.

16. Кристаллический диод

Он также известен как кошачий ус, который представляет собой диод с точечным контактом. Его работа зависит от давления контакта между полупроводниковым кристаллом и острием.

В этом присутствует металлическая проволока, которая прижимается к полупроводниковому кристаллу. При этом полупроводниковый кристалл действует как катод, а металлическая проволока — как анод. Эти диоды морально устарели. В основном используется в микроволновых приемниках и детекторах.

Применение кварцевых диодов

  • Выпрямитель кварцевых диодов
  • Детектор кристаллического диода
  • Кристаллический радиоприемник

17. Лавинный диод

Это пассивный элемент, работающий по принципу лавинного пробоя. Он работает в условиях обратного смещения. Это приводит к большому току из-за ионизации, производимой P-N-переходом в условиях обратного смещения.

Эти диоды специально разработаны для предотвращения повреждения при определенном обратном напряжении. Символ лавинного диода показан ниже:

Лавинный диод Использование

  • Генерация РЧ-шума: Он действует как источник РЧ-сигнала для мостов антенного анализатора, а также как генератор белого шума.
  • Используется в радиооборудовании, а также в аппаратных генераторах случайных чисел.
  • Генерация микроволновой частоты: В этом случае диод действует как устройство с отрицательным сопротивлением.
  • Однофотонный лавинный детектор: это фотонные детекторы с высоким коэффициентом усиления, используемые для измерения уровня освещенности.

18. Кремниевый управляемый выпрямитель

Он состоит из трех выводов: анода, катода и затвора. Он почти равен диоду Шокли. Как следует из названия, он в основном используется для целей управления, когда в цепи применяются небольшие напряжения. Символ выпрямителя с кремниевым управлением показан ниже:

Режимы работы:

  1. Режим прямой блокировки (состояние выключения): в этом случае J1 и J3 смещены в прямом направлении, а J2 смещен в обратном направлении. Он предлагает высокое сопротивление ниже напряжения пробоя и, следовательно, считается выключенным состоянием.
  2. Режим прямой проводимости (включенное состояние): Увеличив напряжение на аноде и катоде или подав положительный импульс на затвор, мы можем включить. Единственный способ выключить — уменьшить ток, протекающий через него.
  3. Режим блокировки реверса (состояние выключено): SCR, блокирующий обратное напряжение, называется асимметричным SCR. В основном используется в инверторах источника тока.

19. Вакуумные диоды

Вакуумные диоды состоят из двух электродов, которые действуют как анод и катод. Катод состоит из вольфрама, который испускает электроны в направлении анода. Всегда поток электронов будет только от катода к аноду. Таким образом, он действует как переключатель.

Если катод покрыт оксидным материалом, то способность эмиссии электронов высока. Аноды немного длинноваты, а в некоторых случаях их поверхность шероховатая для снижения температуры, развивающейся в диоде. Диод будет проводить только в одном случае, когда анод положителен по отношению к катоду. Символ показан на рисунке:

20. PIN-диод

PIN-диод представляет собой улучшенную версию обычного диода с соединением P-N. В PIN-диоде легирование не требуется. Собственный материал, то есть материал, не имеющий носителей заряда, вставляется между областями P и N, что увеличивает площадь обедненного слоя.

Когда мы прикладываем прямое напряжение смещения, дырки и электроны выталкиваются во внутренний слой. В какой-то момент из-за этого высокого уровня инжекции электрическое поле также будет проводить через собственный материал. Это поле заставляет носители течь из двух областей. Символ PIN-диода показан ниже:

PIN-диод Применение:

  • ВЧ-переключатели: PIN-диод используется как для сигнала, так и для выбора компонентов. Например, PIN-диоды действуют как катушки индуктивности переключателя диапазона в генераторах с низким фазовым шумом.
  • Аттенюаторы: используется в качестве мостового и шунтирующего сопротивления в мостовом Т-аттенюаторе.
  • Фотодетекторы: обнаруживают фотоны рентгеновского и гамма-излучения.

21. Устройства точечного контакта

Золотая или вольфрамовая проволока используется в качестве точечного контакта для создания области PN-перехода путем пропускания через нее сильного электрического тока. Небольшая область PN-перехода создается вокруг края провода, который соединяется с металлической пластиной, как показано на рисунке.

В прямом направлении его работа очень похожа, но в условиях обратного смещения провод действует как изолятор. Поскольку этот изолятор находится между пластинами, диод действует как конденсатор. Как правило, конденсатор блокирует постоянные токи, но переменные токи могут протекать в цепи на высоких частотах. Таким образом, они используются для обнаружения высокочастотных сигналов.

22. Диод Ганна

Диод Ганна изготовлен только из полупроводникового материала n-типа. Область истощения двух материалов N-типа очень тонкая. При увеличении напряжения в цепи увеличивается и ток. После определенного уровня напряжения ток будет экспоненциально уменьшаться, что свидетельствует об отрицательном дифференциальном сопротивлении.

Имеет два электрода с арсенидом галлия и фосфидом индия. Благодаря этому он имеет отрицательное дифференциальное сопротивление. Его также называют устройством с переносом электронов. Он производит микроволновые радиочастотные сигналы, поэтому в основном используется в микроволновых радиочастотных устройствах. Также можно использовать как усилитель. Символ диода Ганна показан ниже:

Поставщики и ресурсы RF Wireless

Веб-сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов RF и Wireless.
На сайте представлены статьи, учебные пособия, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тесты и измерения,
калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.

Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, оптоволокно, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee,
LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. д.
Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP. Он также имеет академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и дисциплинам MBA.

Статьи о системах на основе IoT

Система обнаружения падений для пожилых людей на основе IoT : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей.
В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падения IoT.
Подробнее➤
См. также другие статьи о системах на основе IoT:
• Система очистки туалетов AirCraft.
• Система измерения удара при столкновении
• Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей
• Система помощи водителю
• Система умной розничной торговли
• Система мониторинга качества воды
• Система интеллектуальной сети
• Умная система освещения на основе Zigbee
• Умная система парковки на базе Zigbee
• Умная система парковки на базе LoRaWAN.


Радиочастотные беспроводные устройства

Этот раздел статей охватывает статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE/3GPP и т. д. , стандарты.
Он также охватывает статьи, связанные с испытаниями и измерениями, посвященные испытаниям на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF/PHY. СМ. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ >>.


Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH была рассмотрена поэтапно.
Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP.
Подробнее➤


Основные сведения о повторителях и типы повторителей :
В нем объясняются функции различных типов повторителей, используемых в беспроводных технологиях.
Подробнее➤


Основы и типы замираний : В этой статье рассматриваются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные замирания, быстрые замирания и т. д., используемые в беспроводной связи.
Подробнее➤


Архитектура сотового телефона 5G : в этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G.
Архитектура сотового телефона.
Подробнее➤


Основные сведения о помехах и типы помех: В этой статье рассматриваются помехи по соседнему каналу, помехи в
Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. д.
Подробнее➤


Раздел 5G NR

В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (новое радио), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. д.
Краткий справочник 5G NR Индекс >>
• Мини-слот 5G NR
• Часть полосы пропускания 5G NR
• БАЗОВЫЙ НАБОР 5G NR
• Форматы 5G NR DCI
• 5G NR UCI
• Форматы слотов 5G NR
• IE 5G NR RRC
• 5G NR SSB, SS, PBCH
• 5G NR PRACH
• 5G NR PDCCH
• 5G NR PUCCH
• Опорные сигналы 5G NR
• 5G NR m-Sequence
• Золотая последовательность 5G NR
• 5G NR Zadoff Chu Sequence
• Физический уровень 5G NR
• MAC-уровень 5G NR
• Уровень 5G NR RLC
• Уровень PDCP 5G NR


Руководства по беспроводным технологиям

В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводным сетям. Он охватывает учебные пособия по таким темам, как
сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS,
GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, беспроводная сеть, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. д.
См. ИНДЕКС УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙ >>


Учебное пособие по 5G — В этом учебном пособии по 5G также рассматриваются следующие подтемы, посвященные технологии 5G:
Руководство по основам 5G
Диапазоны частот
учебник по миллиметровым волнам
Рамка волны 5G мм
Зондирование канала миллиметровых волн 5G
4G против 5G
Испытательное оборудование 5G
Архитектура сети 5G
Сетевые интерфейсы 5G NR
звучание канала
Типы каналов
5G FDD против TDD
Нарезка сети 5G NR
Что такое 5G NR
Режимы развертывания 5G NR
Что такое 5G ТФ


В этом учебном пособии по GSM рассматриваются основы GSM, сетевая архитектура, сетевые элементы, системные спецификации, приложения,
Типы пакетов GSM, структура кадров GSM или иерархия кадров, логические каналы, физические каналы,
Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM или настройка вызова или процедура включения питания,
Вызов MO, вызов MT, модуляция VAMOS, AMR, MSK, GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы мобильного телефона,
Планирование RF, нисходящая линия связи PS и восходящая линия связи PS.
➤Подробнее.

LTE Tutorial , описывающий архитектуру системы LTE, включая основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC).
Он предоставляет ссылку на обзор системы LTE, радиоинтерфейс LTE, терминологию LTE, категории LTE UE, структуру кадра LTE, физический уровень LTE,
Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, Voice Over LTE, расширенный LTE,
Поставщики LTE и LTE vs LTE advanced.➤Подробнее.


Материалы для радиочастотных технологий

На этой странице мира беспроводных радиочастот описывается пошаговое проектирование преобразователя частоты на примере повышающего преобразователя частоты 70 МГц в диапазон C.
для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO,
амортизирующие прокладки. ➤Читать дальше.
➤ Проектирование и разработка радиочастотного приемопередатчика
➤Дизайн радиочастотного фильтра
➤Система VSAT
➤Типы и основы микрополосковых
➤Основы волновода


Секция испытаний и измерений

В этом разделе рассматриваются ресурсы по контролю и измерению, контрольно-измерительное оборудование для тестирования тестируемых устройств на основе
Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE.
ИНДЕКС испытаний и измерений >>
➤Система PXI для контрольно-измерительных приборов.
➤ Генерация и анализ сигналов
➤ Измерения физического уровня
➤ Тестирование устройства WiMAX на соответствие
➤ Тест на соответствие Zigbee
➤ Тест на соответствие LTE UE
➤ Тест на соответствие TD-SCDMA


Волоконно-оптическая технология

Волоконно-оптический компонент основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель,
фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д. Эти компоненты используются в оптоволоконной связи.
ИНДЕКС оптических компонентов >>
➤Руководство по оптоволоконной связи
➤APS в SDH
➤Основы SONET
➤ Структура кадра SDH
➤ SONET против SDH


Поставщики беспроводных радиочастотных устройств, производители

Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений,
см. ИНДЕКС поставщиков >>.

Поставщики ВЧ-компонентов, включая ВЧ-изолятор, ВЧ-циркулятор, ВЧ-смеситель, ВЧ-усилитель, ВЧ-адаптер, ВЧ-разъем, ВЧ-модулятор, ВЧ-трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, осциллятор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексер, дуплексер, чип-резистор, чип-конденсатор, чип-индуктор, ответвитель, ЭМС, программное обеспечение RF Design, диэлектрический материал, диод и т. д.
Поставщики радиочастотных компонентов >>
➤Базовая станция LTE
➤ РЧ-циркулятор
➤РЧ-изолятор
➤Кристаллический осциллятор


MATLAB, Labview, Embedded Исходные коды

Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW.
Эти коды полезны для новичков в этих языках.
СМОТРИТЕ ИНДЕКС ИСТОЧНИКОВ >>
➤ 3–8 код декодера VHDL
➤Скремблер-дескремблер Код MATLAB
➤32-битный код ALU Verilog
➤ T, D, JK, SR триггер коды labview

*Общая информация о здравоохранении*

Сделайте эти пять простых вещей, чтобы помочь остановить коронавирус (COVID-19).
СДЕЛАЙТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: Мойте их чаще
2. ЛОКОТЬ: кашляйте в него
3. ЛИЦО: не прикасайтесь к нему
4. НОГИ: держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
5. ЧУВСТВУЙТЕ: заболели? Оставайтесь дома

Используйте технологию отслеживания контактов >> , следуйте рекомендациям по социальному дистанцированию >> и
установить систему наблюдения за данными >>
спасти сотни жизней.
Использование концепции телемедицины стало очень популярным в
таких стран, как США и Китай, чтобы остановить распространение COVID-19так как это заразное заболевание.


Радиочастотные калькуляторы и преобразователи

Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц измерения.
Они охватывают беспроводные технологии, такие как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. д.
СМ. КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤ Калькулятор пропускной способности 5G NR
➤ 5G NR ARFCN и преобразование частоты
➤ Калькулятор скорости передачи данных LoRa
➤ LTE EARFCN для преобразования частоты
➤ Калькулятор антенны Yagi
➤ Калькулятор времени выборки 5G NR


IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии

В разделе, посвященном IoT, рассматриваются беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet,
6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT+, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.