Конструкция и работа лавинного диода

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Диод - это двухконтактный электрический компонент, используемый для строить различные электрические и электронные схемы . Диод состоит из двух электродов: анода и катода. Большинство диодов изготовлено из полупроводниковых материалов, таких как SI, Ge и т. Д. Основная функция диода - проводить электрический ток только в одном направлении. Применения диодов включают переключатели, регуляторы напряжения, генераторы, выпрямители, смесители сигналов и т. Д. На рынке доступны различные типы диодов, такие как стабилитрон, лавинный диод, светодиод, лазер, Шоттки и т. Д.

Лавинный диод

Лавинный диод



В этой статье рассказывается о краткой информации о конструкции и работе лавинного диода. Лавинный диод - это один из видов диодов, который предназначен для лавинного пробоя при определенном обратном напряжении смещения. Переход диода в основном предназначен для остановки концентрации тока, чтобы диод был безопасен при пробое.


Что такое лавинный диод?

Лавинный диод - это один из видов полупроводниковый прибор специально разработан для работы в области обратного пробоя. Эти диоды используются в качестве предохранительных клапанов, которые используются для контроля давления в системе, чтобы защитить электрические системы от избыточного напряжения. Символ этого диод такой же, как и стабилитрон . Лавинный диод состоит из двух выводов: анода и катода. Символ лавинного диода похож на обычный диод, но с краями витков вертикальной полосы, показанной на следующем рисунке.



Лавинный диод

Лавинный диод

Конструкция лавинного диода

Обычно лавинный диод изготавливается из кремния или других полупроводниковых материалов. Конструкция этого диода аналогична стабилитрон , за исключением того, что уровень легирования в этом диоде отличается от стабилитрона. Эти диоды сильно легированы. Таким образом, ширина обедненной области в этом диоде очень мала. Из-за этой области обратный пробой происходит при более низких напряжениях в этом диоде.

С другой стороны, лавинные диоды слабо легированы. Таким образом, ширина обедненного слоя лавинного диода очень велика для стабилитрона. Из-за этой большой области обеднения обратный пробой происходит при более высоких напряжениях в диоде. Пробивное напряжение этого диода осторожно определяют, контролируя уровень легирования при изготовлении.

Работа лавинного диода

Основная функция нормального диода - пропускать электрический ток только в одном направлении, то есть в прямом направлении. В то время как, лавинный диод пропускает ток в обоих направлениях. Но этот диод специально разработан для работы в режиме обратного смещения, когда напряжение превышает напряжение пробоя в состоянии обратного смещения. Напряжение, при котором электрический ток неожиданно увеличивается, называется напряжением пробоя.


Конструкция лавинного диода

Конструкция лавинного диода

Когда напряжение обратного смещения, приложенное к этому диоду, превышает напряжение пробоя, происходит пробой перехода. Этот прорыв стыка называют лавинообразным. Когда на этот диод подается прямое смещение, он начинает работать как обычный диод с p-n переходом пропуская через него электрический ток.

Когда обратное смещенное напряжение подается на лавинный диод, то основные носители заряда в полупроводниках P-типа и N-типа удаляются от PN-перехода. В результате ширина области истощения увеличивается. Итак, большинство перевозчиков не допустят электрического тока. Однако неосновные носители заряда знают о силе отталкивания от внешнего напряжения.

В результате поток неосновных носителей заряда от p-типа к n-типу и n-типа к p-типу путем перемещения электрического тока. Хотя ток, перемещаемый неосновными носителями заряда, очень мал. Небольшой ток, пропускаемый неосновными носителями заряда, называется током обратной утечки. Если к нему приложить обратное напряжение смещения, то при дальнейшем увеличении диода неосновные носители заряда получат большое количество энергии и будут двигаться быстрее с лучшими скоростями.

Свободно движущиеся электроны на высокой скорости столкнутся с атомами, а затем передадут энергию валентным электронам. Валентные электроны, которые получают достаточную энергию от быстрых электронов, будут отделены от родительского атома и превратятся в свободные электроны. Опять же, эти электроны ускоряются. Когда эти свободные электроны сталкиваются с другими атомами, они выбивают больше электронов. Из-за этого постоянного столкновения с молекулами образуется огромное количество свободных электронов или дырок. Это огромное количество свободных электронов удерживает ток перегрузки в диоде.

Когда на диод подается обратное напряжение, оно непрерывно увеличивается. В конце концов, происходит лавинный пробой и пробой стыка. В этот момент небольшое увеличение напряжения быстро увеличит электрический ток. Это неожиданное повышение тока может надолго вывести из строя обычный переходной диод. Тем не менее, лавинные диоды не могут быть повреждены, потому что они тщательно спроектированы для работы в области лавинного пробоя.

Напряжение пробоя диода

Напряжение лавинного пробоя диода зависит от плотности легирования. Увеличение плотности легирования снижает напряжение пробоя диода.

Напряжение пробоя диода

Напряжение пробоя диода

Применение лавинного диода

Области применения лавинного диода включают следующее.

  • Лавинный диод используется для защиты схемы. Когда напряжение обратного смещения начинает увеличиваться, диод намеренно запускает лавинный эффект при фиксированном напряжении.
  • Это заставляет диод пропускать ток, не повреждая себя, и отключает крайнюю мощность от электрические схемы к его клемме заземления.
  • Дизайнеры чаще используют диод для защита схемы от нежелательного напряжения .
  • Эти диоды используются как генераторы белого шума.
  • Лавинные диоды создают ВЧ-шум, они обычно используются в качестве источников шума в радиопередачах. Например, они часто используются в качестве источника радиочастоты для мостов антенного анализатора. Лавинные диоды используются для генерации СВЧ-частоты.

Таким образом, речь идет о лавинных диодах, конструкции, работе и применении. Кроме того, любые сомнения относительно этой концепции или знать о разных типах диодов , пожалуйста, оставьте свой отзыв, оставив комментарий в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, какова функция лавинного диода?