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肖特基二极管应用_肖特基二极管应用电路_肖特基二极管在数字电路中的应用详解

2022-02-09 00:37分类:电子元器件 阅读:

 

  肖特基二极管是德国科学家肖特基(Schottky)1938年创造发明的。肖特基二极管与一般的PN结二极管不一样。是应用N型半导体原材料与金属材料在一起融合产生金属材料一半导体材料结。肖特基二极管比一般二极管有正方向压减少、反方向正电荷修复时间较短(10ns之内)等优势。

  运用特性:合适于高频率、大电流量、低压逆变电路及其微波加热电子器件混频电源电路、检波电源电路、高频率数据时序逻辑电路等。

  肖特基二极管的内部构造

  肖特基(Schottky)二极管也称肖特基势垒二极管(通称SBD),是由金属材料与半导体材料触碰产生的能隙层为根本做成的二极管如图所示 1所显示,其主要特点是正指导通损耗小(约0.45V),反向恢复时间较短和开关损耗小,是一种功耗低、快速半导体元器件。肖特基二极管在构造机理上与PN结二极管有较大差别,它的内部结构是由阳极氧化金属材料(用钼或铝等材质制作而成的阻挡层)、二氧化硅(SiO2)静电场清除原材料、N-外延性层(砷原材料)、N型硅硅片、N 负极层及负极金属材料等组成,如图所示1所显示。

  在N型硅片和阳极氧化金属材料中间产生肖特基势垒。当在肖特基势垒两边再加上正方向偏压(阳极氧化金属材料插线正级,N型硅片插线负级)时,肖特基势垒层变小,其阻值缩小;相反,若在肖特基势垒两边再加上反方向偏压时,肖特基势垒层则变大,其内电阻增大。

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  肖特基二极管存在的不足是抗压相对比较低,反方向泄漏电流较为大。现阶段运用在输出功率转换电源电路中的肖特基二极管的大致水准是抗压在150V下列,均值电流量在100A下列,反向恢复時间在10~40ns。肖特基二极管运用在高频率低电压电源电路中,是非常满意的。

  肖特基二极管运用

  开关电源电路之中人们时常会使用肖特基二极管,可是因为不一样生产商等缘故特性上就差别非常大,大家挑选肖特基时务必要考虑到以下几个方面主要参数:

  1、通断损耗VF

  VF为二极管正指导通时二极管两边的损耗,当根据二极管的电流量越大,VF越大;当二极管溫度越高时,VF越小。

  2、反方向饱合泄露电流IR

  IR指在二极管两边添加反方向工作电压时,穿过二极管的电流量,肖特基二极管反方向泄露电流很大,挑选肖特基二极管是尽可能挑选IR较小的二极管。

  3、额定电压IF

  指二极管长期性运转时,依据容许升温换算出去的均值电流。

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  肖特基二极管在模拟电路中的运用详细说明

  1、肖特基二极管运用于双电源开关供电系统

  现阶段带主控芯片器的电子电路设计中,基本上都是使用实时时钟(RTC),RTC必须另外的钮扣电池来供电系统,以防系统软件断电后,時间信息内容遗失。与此同时开机启动后,为了更好地增加电瓶的使用时间,通常会让主系统软件供电系统。因而,RTC通常必须双电源开关供电系统,而二极管因为它的单指导基本定律,能够 具有开关电源隔离的作用。以小数据信号肖特基二极管BAT54C为例子,其正方向损耗较大 仅有0.24v(正方向电流量0.1ma时),RTC电流量耗费也是ua级的,添加肖特基二极管隔离电源后,也是能彻底符合要求的。

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  2、肖特基二极管作为跟门

  如下图,n个肖特基二极管构成n键入的跟门,只需A1~An中有一个数据信号輸出逻辑性0,则Output輸出逻辑性0,仅有A1~An中全部数据信号輸出逻辑性1,Output才可以輸出逻辑性1。即完成了数据信号A1~An的各相。因为在模拟电路中,集成ic数据信号键入级基本上全是高阻的,因而,用肖特基二极管构成的与门电路整体电流量全是ua级其他,肖特基二极管压降全是极为小的,脉冲信号仍能符合设计方案规定。

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  3、 肖特基二极管作为或门

  如下图,n个肖特基二极管构成n键入的或门,只需A1~An中有一个数据信号輸出逻辑性1,则Output輸出逻辑性1,仅有A1~An中全部数据信号輸出逻辑性0,Output才可以輸出逻辑性0。即完成了数据信号A1~An的相或。

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  4、简易运用案例

  在数字电路设计设计方案中,通常必须完成一些数据信号简易的各相、相或、正相反。假如立即选用74系列产品等逻辑性集成ic,不但布板总面积大大增加,走线也没有协调能力。而选用小数据信号肖特基二极管构成与或门电源电路会更为的灵便功能强大。下面的图为一个简易的二路延时电路,JTAG造成校准数据信号必须校准主控芯片器,而外界复位开关也必须在按住时达到校准主控芯片器。假如JTAG校准与功能键校准立即线与輸出到主控芯片器的校准脚,将将会对JTAG仿真器导致危害。比如,按住复位开关时,将立即把JTAG輸出校准引脚低。而根据肖特基二极管BAT54A构成各相电源电路,每个数据信号輸出不容易互相影响。下面的图只需JTAG輸出0逻辑或功能键校准輸出0逻辑性都能让主控芯片器完成校准。

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  假如要作为非门,可选用三极管,自然三极管在电子线路中使用也是很普遍,如在模拟电路中可做为电源开关元器件,做为电流量推动,做为脉冲信号变换等。

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