肖克利二极管特征、晶体闸流管,在所

不是每个人都是威廉·肖克利的粉丝。他飘忽不定的管理风格和极端观点使他在今后的生活中一个贱民。然而,识别应该按期还款,和我们William Shockley感谢他的工作在发展中晶体管。还有另一个重要的电子组件,以他的名字命名:肖克利二极管。

重要的肖克利二极管特性使这个二极管用于某些应用程序相比,其他常见类型的二极管。当我们检查肖克利二极管的结构,可以看到这个二极管与一个独特的配置功能的晶体管就像一对感谢的方式p型和n型层堆积的二极管。虽然这些二极管不是商业化,它们形成晶体闸流管的基础。肖克利二极管的特征与晶体闸流管和如何使用这些设备在模拟。

重要的肖克利二极管特性

肖克利二极管有时被称为一个“pnpn”二极管因其结构。就像其他二极管,它是一个2-electrode设备,但是它包含三个pn结,两层前后的pn系列。下图(左)显示了肖克利二极管的基本结构。p型和n型区域放置在系列中,这个结构可以写成PNP型和NPN型晶体管连接在一起。收集器的PNP型侧与NPN型的基础方面,和收藏家的NPN型边是连接到PNP型方面的基础。

肖克利二极管的基本结构和等效电路

可以看到一些重要的肖克利二极管特性通过对比“pnpn”结构和等效电路图。在上面的配置,输入电压在阳极需要上升到足够高,集电极电流从PNP型NPN型一侧。在这一点上,就会创建一个强大的反馈循环,打开驱动PNP型的一面。这驱动器输出电流通过阴极增加高价值一旦应用于阳极电压增加到一个足够高的值。

pn结,连接:为J1和J3驱动在正向偏压,虽然J2在反向偏压正电压时阳极。如果外加电压足够大,结J2将进入故障,设备会突然开始进行一个更大的电流。这样,肖克利二极管就像一个2-terminal开关,双晶体管等效电路开始出现直观。设备可以开启只需施加正向电压足够高,将门闩相当于晶体管在国家。同样,可以关闭该设备应用一个规模足够大的反向电压。

从肖克利二极管晶体闸流管和在所

肖克利二极管的主要应用是控制可控硅(SCR),这是一个双稳态开关。一个可控硅是肖克利二极管门连接在NPN型p型层堆栈肖克利的二极管。这是下图所示。添加第三终端提供了一种外部调节门在第二晶体管和第二电压源。如果这门连接左浮动,那么一个可控硅就像普通肖克利二极管。

基本结构和等效电路可控硅

这两种类型的设备的电流-电压曲线有很大的不同。将有一个肖克利二极管磁滞回线在电流-电压曲线,而可控硅将表现出高度非线性整流行为。直流特性可以确定在一个模拟世界中席卷直流电压高和低值之间,其次是测量电流在阴极。电流-电压曲线的设备如下所示。

可控硅和肖克利二极管特性和电流-电压的行为

自锁开关数字信号

而不是应用稳步增加直流电压,迫使肖克利二极管锁的一种方法是使用一个快速增长的数字信号。当信号的上升时间超过某个阈值,就可以迫使二极管门闩由于每个pn结之间的结电容。这可能迫使肖克利二极管打开,即使数字信号水平可能不是在要求开关设备的状态。制造商将列出关键电压升高导致自锁在一个数据表。

这种形式的自锁通常是不受欢迎的作为你想要设备操作控制开关。这个意想不到的闭锁可以消除通过连接一个系列RL串联电路的二极管,通过连接串联RC电路并联的二极管(见下面的线路图)。RL部分减缓了上升时间通过创建一个EMF,和钢筋混凝土部分减缓了二极管电压升高。

肖克利二极管的缓冲电路

当你需要调查肖克利二极管元件和电路的特点,你需要使用最好的PCB设计和分析软件和一组验证组件模型为模拟。仿真和分析工具PSpice软件模拟器OrCAD和全套的分析工具从节奏非常适合评估这些和其他组件的转换行为在一个更大的系统。生产准备工具还有助于确保组件将sourceable规模。

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