Варикапы, туннельные и обращенные диоды: конструкция, принцип действия, характеристики, применение

Варикап— полупроводниковый диод, работа которого основана на зависимости барьерной ёмкости p-n перехода от обратного напряжения.(пп-ый диод, предназначенный, для накопления эл.зарядов, используется в основном в схемах генераторов для регулирования вых.сигнала.

Применение: Варикапы применяются в качестве элементов с электрически управляемой ёмкостью в схемах перестройки частоты колебательного контура, деления и умножения частоты, частотной модуляции, управляемых фазовращателей и др.

Тоннельным диодом называют пп-ый диод, у которого на ВАХ имеется участок с отриц. Дифференциальным сопротивлением. Принцип работы тоннельного диода: туннельные диоды получают на основе сильнолеггированых (вырожденных) полупроводников. в результате чего ширина переходов туннельных диодов на два порядка меньше, чем у обычных. Для изготовления туннельных диодов используют такие полупроводниковые материалы: германий, кремний, арсенид галлия, антимонид индия.

Достоинства: высокие раб. Частоты; слабые собственные шумы; слабая зависимость параметров от температуры. Недостатки: малый диапазон раб.U; малая мощность и др.

Обращенные диоды-представляют собой разновидность тоннельных и характеризуются тем, что вместо участка с отр.диф. R у них на ВАХ имеется почти горизонтальный участок. Изготавливаются из невырожденных германия и арсенида галия(концентрация примесей меньше чем в тоннельных

Особенности: малая инертность(работа на ВЧ и СВЧ); используются для выпрямления СВЧ.

9. Многослойные полупроводниковые приборы- тиристоры.(Определение, классификация, устройство, применение) Понятие угла отпирания.

ТИРИСТОР -трёхэлектродный полупроводниковый прибор, состоящий из трёх p - n-переходов,взаимодействие между к-рыми приводит к тому, что прибор может находиться в одном из двух устойчивых состояний: выключенном- с высоким сопротивлением и включённом - с низким. Полупроводниковая структура T. состоит из четырёх слоев чередующегося типа проводимости (п⁺рпр⁺; рис. 1), образующих три расположенных друг над другом p - n -перехода. Внутренний базовый р -слой обычно выполняется сильнолегированным (концентрация примеси N =10¹⁷-10¹⁸ см^-3) и тонким, чтобы обеспечить достаточно высокий (0,7-0,9) коэф. переноса b n ⁺ pn -транзистора (см. Транзистор биполярный).

Тиристор имеет два силовых контакта, пропускающих рабочий ток (катод и анод) и могут иметь управляющий электрод. Тиристор может находиться в двух состояниях: закрытом и открытом. Эти состояния обладают существенно различным сопротивлением между силовыми электродами. В закрытом состоянии сопротивление велико и ток через тиристор не идёт. Открывается тиристор при достижении между силовыми электродами напряжения открывания или током на управляющем электроде. В открытом состоянии сопротивление тиристора резко падает и он проводит ток. Закрытие тиристора происходит при отключении тока или смене его знака

Основным полупроводниковым материалом для изготовления T. является кремний. Четырёхслойная п⁺рпр⁺ -структура изготавливается, как правило, путём последовательных операций термодиффузии примесей р - и n -типа в пластину монокристаллич. кремния, причём для получения эмиттерного n ⁺-слоя сложной геом. формы применяются маскирование окислом и фотолитография.

Разновидности тиристоров

Функционально тиристоры различаются на обладающие односторонней и двусторонней проводимостью, и также имеющие управляющий электрод и не имеющие его.

§ динистор (диодный тиристор) — тиристор с односторонней проводимостью без управляющего электрода;

§ тринистор (триодный тиристор или просто тиристор) — то же с управляющим электродом.

§ симистор — двунаправленный тиристор.

Тиристоры с односторонней проводимостью в обратном направлении всегда закрыты. В соответствии с направлением, к котором тиристор может пропускать ток, силовые электроды именуются катодом и анодом (отрицательный и положительный электроды соответственно). Тиристоры с двусторонней проводимостью (симисторы) могут пропускать ток в обоих направлениях, таким образом их возможно применять для управления переменным током.

(a)- это угол управления тиристором отсчитываемый от естественного отпирания до момента подачи управ. импульса на 3 электрод

Дата добавления: 2015-05-06