El Šotkija diode ir vēl viens no Elektroniskās sastāvdaļas visinteresantākais elektronikas projektiem. Ļoti īpašs diodes veids, kam ir dažas īpatnības, kas padara to unikālu un praktisku noteiktiem lietojumiem. Ņemot vērā tā lielos pārslēgšanas ātrumus, to plaši izmanto arī TTL loģikas IC.
Šajā ceļvedī jūs to darīsit zināt, kas tas ir Šotkija diode, kas to izgudroja, tās īpašības, pielietojums, kur to var iegādāties utt.
Kas ir diode?
Un pusvadītāju diode Tā ir elektroniska sastāvdaļa ar 2 spailēm, kas nodrošina elektriskās strāvas cirkulāciju caur to, bet tikai vienā virzienā, bloķējot pāreju uz otru. Šīs īpašības padara tos ļoti noderīgus dažādiem lietojumiem, piemēram, barošanas blokiem. To var izmantot arī kontrolei.
Tur dažāda veida diodes, piemēram:
- Lavīnas diode vai TVS, kas vada pretējā virzienā, kad reversais spriegums pārsniedz pārrāvuma spriegumu.
- LED diode, kas spēj izstarot dažādu krāsu gaismu atkarībā no kompozīcijas. Tas notiek, kad lādiņa nesēji šķērso krustojumu un izstaro fotonus.
- tuneļa efekta diode vai Esaki, kas ļauj pastiprināt signālus un darboties ļoti lielā ātrumā. Tos var izmantot vidēs ar ļoti zemu temperatūru, augstu magnētisko lauku un lielu starojumu augstas lādiņa koncentrācijas dēļ.
- Gunn diode, līdzīgi kā tunelī un rada negatīvu pretestību.
- lāzera diode, līdzīgi kā LED, bet var izstarot lāzera staru.
- termiskā diode, var kalpot kā temperatūras sensors, jo atkarībā no tā mainās spriegums.
- Fotodiodes, piestiprināts pie optiskajiem lādiņu nesējiem, tas ir, jutīgs pret gaismu. Tos var izmantot arī kā gaismas sensorus.
- PIN diode, ir kā parasts krustojums, bet ar centrālo daļu bez piedevas. Tas ir, iekšējais slānis starp P un N. Tos izmanto kā augstfrekvences slēdžus, vājinātājus vai jonizējošā starojuma detektorus.
- Šotka diode, šī diode ir tā, kas mūs interesē šim rakstam, tā ir diode ar kontaktmetālu, kurai ir daudz zemāks pārrāvuma spriegums nekā PN.
- stabistors vai tiešās atskaites diode, kas spēj būt ārkārtīgi stabila tiešā sprieguma gadījumā.
- varicap, mainīgas kapacitātes diode.
Kas ir Šotkija diode?
El Šotkija diode tika nosaukta vācu fiziķa Valtera Hermaņa Šotka vārdā., jo tas rada Šotkija barjeru (metāla-pusvadītāju vai MS savienojumu), nevis izmanto parasto pusvadītāju savienojumu. Šī iemesla dēļ dažviet to atradīsit ar nosaukumu Schottky barjerdiode vai virsmas barjerdiode.
Pateicoties šai savienībai, šai diodei ir a zemāks tiešā sprieguma kritums nekā PN diodei, un to var izmantot radiofrekvenču (RF) un ātrgaitas komutācijas lietojumprogrammās. Vēl viena atšķirība no silīcija PN savienojuma diodes ir tā, ka tās tipiskais tiešais spriegums ir no 0.6 līdz 0.75 V, savukārt Šotkija diode ir no 0.15 līdz 0.45 V. Šī mazākā nepieciešamība pēc sprieguma liek tiem pārslēgties ātrāk.
Atgriežoties pie tēmas DV savienība, metāls parasti ir volframs, hroms, platīns, molibdēns, daži silicīdi (ļoti izplatīti, jo tie ir lēti, bagātīgi un ar labu vadītspēju), vai arī zelts, savukārt pusvadītājs parasti ir N-veida leģēts silīcijs, lai gan ir arī citi pusvadītāju savienojumi. Metāla puse ir anods, bet pusvadītāju puse atbilst katodam.
Šotkija diode trūkst noplicināšanas slāņa, un tiek klasificēta kā vienpolāra pusvadītāju ierīce, nevis bipolāra, piemēram, PN. Arī strāva būs rezultāts vairākuma nesējiem (elektroniem), kas dreifēs cauri diodei, un, tā kā nav P zonas, nav mazākuma nesēju (caurumu), un, ja ir apgrieztā nobīde, diodes vadīšana apstāsies gandrīz acumirklī, bremzēt strāvas plūsmu.
Šotkija diodes darbība
In Cuanto al Šotkija diodes darbība, var darboties vairākos veidos atkarībā no polarizācijas:
- nav polarizēts: Bez novirzes MS krustojums (kas ir N tipa pusvadītājs), vadīšanas joslas elektroni vai brīvie elektroni pārvietojas no pusvadītāja uz metālu, lai izveidotu līdzsvara stāvokli. Kā jūs zināt, kad neitrāls atoms iegūst elektronu, tas kļūst par negatīvu jonu, un, kad tas to zaudē, tas kļūst par pozitīvu jonu. Tas novedīs pie tā, ka metāla atomi kļūs par negatīviem joniem, bet tie, kas atrodas pusvadītāju pusē, par pozitīviem, darbojoties kā izsīkuma reģioni. Tā kā metālā ir daudz brīvo elektronu, platums, caur kuru elektroni pārvietojas, ir niecīgs, salīdzinot ar platumu N tipa zonā. Tā rezultātā iebūvētais potenciāls (spriegums) galvenokārt atrodas N zonā. iebūvēts spriegums būtu šķērslis, ar ko saskaras elektroni pusvadītāja vadītspējas joslā, mēģinot pāriet uz metāla pusi (tikai neliels skaits elektronu plūst no S uz M). Lai pārvarētu šo barjeru, brīvajiem elektroniem ir nepieciešama enerģija, kas ir lielāka par iebūvēto spriegumu, pretējā gadījumā nebūs strāvas.
- Tieša polarizācija: ja barošanas avota pozitīvais spaile ir savienota ar metāla spaili (anodu) un negatīvā spaile ir savienota ar N-veida pusvadītāju (katodu), Šotkija diode ir nobīdīta uz priekšu. Tas rada lielu skaitu brīvo elektronu M un S, bet tie nevar šķērsot, ja vien pielietotais spriegums nepārsniedz 0.2 V, lai pārvarētu šo barjeru (integrētais spriegums). Tas ir, strāva plūst.
- Apgrieztā polarizācija: Šajā gadījumā barošanas avota negatīvais spaile tiks savienota ar metāla pusi (anodu), bet pozitīvais - ar N tipa pusvadītāju (katods). Tādā gadījumā izsīkuma apgabala platums palielinās un strāvas plūsma tiek pārtraukta. Tomēr ne visa strāva tiek atslēgta, jo ir neliela noplūdes strāvas plūsma metālā esošo termiski ierosināto elektronu dēļ. Ja tiek palielināts apgrieztā slīpuma spriegums, barjeras vājināšanās dēļ pakāpeniski palielināsies elektriskā strāva. Un, ja tas sasniedz noteiktu vērtību, notiek pēkšņs elektriskās strāvas pieaugums, pārtraucot izsīkuma reģionu un neatgriezeniski sabojājot Šotkija diodi.
Šotkija diodes priekšrocības un trūkumi
Kā parasti ar jebkuru ierīci vai sistēmu, jums vienmēr ir tās priekšrocības un trūkumi. Šotkija diodes gadījumā tie ir:
Šotkija diodes priekšrocības
- Zema savienojuma kapacitāte: PN diodē izsīkuma reģionu veido uzkrātie lādiņi un ir kapacitāte. Šotkija diodē šie lādiņi ir niecīgi.
- Ātrs apgrieztais atkopšanas laiks: ir laiks, kas nepieciešams, lai diode pāriet no IESLĒGTA (vadoša) uz IZSLĒGTU (nevadoša), tas ir, pārslēgšanas ātrums. Tas ir saistīts ar iepriekš minēto, jo, lai tas pārietu no viena stāvokļa uz otru, izsīkuma reģionā uzkrātie lādiņi ir jāizlādē vai jālikvidē, jo Šotkijā tie ir zemi, tas ātrāk pāriet no vienas fāzes uz otru .
- augsts strāvas blīvums: citas iepriekš minētā sekas ir tādas, ka pietiek ar mazu spriegumu, lai radītu lielu strāvu, jo izsīkuma zona ir gandrīz niecīga.
- Zems priekšējā sprieguma kritums vai zems aizdedzes spriegums: Tas ir zems salīdzinājumā ar parasto PN savienojuma diodi, tas parasti ir no 0.2 V līdz 0.3 V, savukārt PN parasti ir aptuveni 0.6 vai 0.7 V. Tas ir, strāvas plūsmas ģenerēšanai ir nepieciešams mazāks spriegums.
- Augsta efektivitāte: salīdzinājumā ar iepriekš minēto, un tas nozīmē arī mazāku siltuma izkliedi lieljaudas ķēdēs.
- Piemērots augstām frekvencēm: Tā kā tie ir ātri, tie var labi darboties RF lietojumprogrammās.
- Mazāk trokšņa: Šotkija diode rada mazāk nevēlamu trokšņu nekā parastās diodes.
Šotkija diodes trūkumi
Salīdzinot ar citām bipolārajām diodēm, Šotkija diodei ir tikai viens ievērojams trūkums:
- Augsta reversā piesātinājuma strāva: rada reverso piesātinājuma strāvu, kas ir lielāka par PN.
Atšķirības ar PN savienojuma diodi
Lai iegūtu papildinformāciju par to, ko Šotkija diode var dot jūsu projektam, varat skatīt iepriekšējo grafiku ar PN silīcija un GaAs diožu līknēm un Šotkija tipu tiem pašiem pusvadītājiem. Atšķirības visievērojamākie ir:
Šotka diode | PN savienojuma diode |
Metāla-pusvadītāju savienojuma veids N | PN pusvadītāju pāreja. |
Zems priekšējā sprieguma kritums. | Augsts priekšējā sprieguma kritums. |
Zems reversās atkopšanas zudums un atkopšanas laiks. | Augsts reversās atkopšanas zudums un reversās atkopšanas laiks. |
Tas ir vienpolārs. | Viņš ir bipolārs. |
Strāvu rada tikai elektronu kustība. | Strāvu rada caurumu un elektronu kustība. |
Pārslēgšanās ātrums. | Pārslēgšanās lēna. |
Šotkija diodes iespējamie pielietojumi
Šotkija diodes ir ļoti izplatītas daudzos elektroniskajos izstrādājumos. To unikālās īpašības un priekšrocības salīdzinājumā ar citām diodēm nozīmē, ka tās ir lietojumprogrammas tik dažādas kā:
- RF shēmām.
- kā jaudas taisngrieži.
- Ļoti daudzveidīgiem barošanas avotiem.
- Sistēmās ar saules paneļiem, lai pasargātu tās no akumulatoru, kuriem tie parasti ir pievienoti, reversās uzlādes.
- Un vēl daudz vairāk ...
Un šim nolūkam tos var uzrādīt gan neatkarīgi, gan kā iegults IC.
kur nopirkt šīs diodes
Ja jums ir nepieciešamas Schottky diodes saviem projektiem vai lai sāktu ar tām eksperimentēt un tās labāk izprastu, varat tās atrast dažādos specializētos elektronikas veikalos, kā arī vietnē Amazon. Šeit jums ir daži ieteikumi:
- Portfelis ar 300 dažāda veida diodēm: taisngrieži un Schottky.
- 20 Šotkija diodes 15SQ045
- 20 Šotkija diodes 1N5817