Transcript SPECIAL DIODE - e

The Ideal Diode
The ideal diode has the characteristic of an open switch when
it is reverse biased and those of a closed switch when forward
biased.
Biasing polarities
Forward
Equivalent Circuit
Reverse
Based on the characteristics of a switch, we can make the
following statement about the ideal diode:
When reverse diode (open switch)
a) The diode will have infinite resistance.
b) The diode will not pass current.
The diode will drop the entire applied voltage across its
terminals
When forward biased (closed switch)
c)
a) The diode will have no resistance.
b) The diode will have no control over the current through
it.
c) The diode will have no voltage drop across its terminals.
SYMBOL
ZENER
VARACTOR
TUNNEL
SCHOTTKY
SHOCKLEY
ZENER DIODE
ANODE
CATHODE
 A zener diode is a special diode that has been
optimized for operation in the breakdown
region. These devices are unlike ordinary diode,
which are intended never to be operated at or
near breakdown.

Voltage regulation is perhaps the most
common application of a zener diode. The zener
diode is connected parallel with the load of the
power supply. The zener voltage remains
constant despite load current variations.
Volt-Ampere Characteristic Curve
 In the forward region the zener acts the same as an
ordinary silicon rectifier diode with a forward voltage drop
of about 0.7 V when conducting.
 In the reverse-bias region, a small reverse leakage current
flows until the breakdown voltage is reached. At this point
the reverse current through the zener increases sharply.
The reverse current is called zener current, IZ.
 Notice that the breakdown voltage, Vz, remains nearly
constant as the zener current, IZ, increases. Because of this
characteristic, a zener diode can ce used in voltage
regulation circuits.
Diode zener characteristic
curves
VARACTOR DIODE
 Satu varaktor adalah satu pn diod simpang
yang beroperasi dalam terbalik berat sebelah
dan melalikan untuk maximize sedia ada
kemuatan kawasan susutan.
 Kawasan susutan, dilapangkan oleh songsang
kecenderungan, bertindak seperti satu
kapasitor nyahelektrik disebabkan oleh sifat
bukan pengalir. P dan n kawasan pengaliran
dan diperbuat daripada saduran kapasitor.
The reverse-biased varactor diode acts as a
variable capacitor
Basic Operation
 Penambahan voltan Pincang balikan,
kawasan
susutan
meluas,
dengan
keberkesanan penambah plat pemisah dan
ketebalan nyahelektrik, oleh itu kemuatan
akan berkurangan. Bila pengurangan voltan
Pincang balikan, alur kawasan susutan akan
demikian kemuatan bertambah.
 Recall that capacitance is determined by the
Ingat kembali yang kemuatan adalah
ditentukan oleh kawasan saduran (A),
pemalar nyahelektrik (є) dan ketebalan
nyahelektrik (d), boleh dijelaskan dalam
rumus berikut:
C =A є
d
 Dalam satu varaktor diod, ukuran kemuatan
dikawal oleh kaedah penambahan bendasing
pada persimpangan PN, saiz dan pembinaan
geometri
diod.
Nominal
varactor
capacitances lazimnya
boleh didapati
daripada Pico farads dalam ratus Pico farads.
Rajah 1.23 menuntunjukan simbol yang biasa
untuk satu varaktor.
Varactor diode symbol
THE TUNNEL DIODE
 Tunnel Diod (terowong) menunjukkan satu ciri khas terkenal
dengan rintangan negatif. Membuat ia berguna untuk masa
hadapan dalam aplikasi pengasing dan amplifier gelombang
mikro. Dua simbol-simbol selang dibawa masuk gambarah
1.24. Tunnel Diod (terowong) dibina dengan germanium atau
gallium arsenide dengan mencampur bendasing kawasankawasan p dan n lebih tebal dalam satu diod penerus yang
konvensional. Penebalan cencampur bendasing
mengakibatkan satu kawasan susutan yang sangat sempit.
Figure 1.24 : Tunnel diode symbols
 Penambahan yang lebih menjadikan pengalir
tersebut membenarkan untuk semua voltan
terbalik supaya tiada kesan kerosakan seperti
penerus konvensional diod. Ini ditunjuk
dalam gambarajah 1.25
Figure 1.25 : Tunnel diode characteristic curve
 Juga, kawasan susutan amat sempit membenarkan elektron-
elektron ke “terowong” melalui simpang PN dengan voltan pincang
hadapan yang sangat rendah, dan diode itu bertindak seperti
pengalir. Ini ditunjukkan dalam gambarajah 1.25 antara titik-titik A
dan B . Pada titik B, voltan pincang hadapan bermula bagi
membentuk satu halangan, dan arus itu mula susut sebagai voltan
pincang hadapan terus meningkat. Ini merupakan kawasan
rintangan negatif.

RF = ∆VF
∆IF
 Kesan ini bertentangan yang digambarkan dalam hukum Ohm, di
mana satu peningkatan dalam voltan, keputusan satu peningkatan
dalam arus. Pada titik C, diod itu bermula menunjukkan satu
perubahan diod pincang hadapan.
THE SCHOTTKY DIODE
 Diod Schottky digunakan terutamanya dalam
aplikasi frekuensi tinggi dan cepat pensuisannya.
Ianya juga dikenali sebagai diod pembawa panas.
Satu simbol diod Schottky ditunjuk dalam
gambarajah 1.26. Diod Schottky dibina dengan
sebuah kawasan separuh pengalir di dop (biasanya
n jenis) dengan satu logam seperti emas, perak,
atau platinum. Jadi, dari satu persimpangan PN,
terdapat satu logam untuk persimpangan separuh
pengalir, ini ditunjukkan dalam gambarajah 1.27.
Susutan voltan ke hadapan lazimnya sekitar 0.3 V.
 Figure 1.26 : Schottky diode symbol
 Diod Schottky itu beroperasi hanya dengan
pembawa terbanyak. Terdapat tiada minoriti
pembawa-pembawa dan oleh itu arus kebocoran
yang tidak terbalik sebagai dalam jenis-jenis diod
lain. Rantau logam adalah yang tebal ini terhasil
dengan konduksi jalur elektron-elektron, dan
semikonduktor jenis n rantau adalah dengan
mudah megalir.
 Bila pincang ke hadapan, elektron-elektron tenaga
lebih tinggi dalam rantau n disuntik dalam logam
rantau di mana ianya melepaskan tenaga
lebihannya terlalu cepat. Sejak tiada pembawapembawa minoriti, sebagai satu perubah diod
penerus yang, terdapat satu tindak balas cepat
sebenar untuk satu perubahan dalam pincangan.
Schottky adalah satu pensuisan diod yang sangat
cepat, dan kebanyakan daripada kegunaankegunaannya memanfaatkan hasil ini. Ia boleh
digunakan dalam kegunaan-kegunaan frekuensi
tinggi dalam banyak litar-litar digital untuk
kurangkan masa pensuisan.
Figure 1.27 : Basic internal construction of
Schottky diode