肖特基二极管是德国科学家肖特基(Schottky)1938年创造的。肖特基二极管与一般的PN结二极管不同。是运用N型半导体资料与金属在一起结合构成金属一半导体结。肖特基二极管比一般二极管有正向压下降、反向电荷康复时刻短(10ns以内)等长处。
使用特色:适合于高频、大电流、低电压整流电路以及微波电子混频电路、检波电路、高频数字逻辑电路等。
肖特基二极管的内部结构
肖特基(Schottky)二极管也称肖特基势垒二极管(简称SBD),是由金属与半导体触摸构成的势垒层为根底制成的二极管如图 1所示,其主要特色是正导游通压降小(约0.45V),反向康复时刻短和开关损耗小,是一种低功耗、超高速半导体器材。肖特基二极管在结构原理上与PN结二极管有很大差异,它的内部是由阳极金属(用钼或铝等资料制成的阻挡层)、二氧化硅(SiO2)电场消除资料、N-外延层(砷资料)、N型硅基片、N+阴极层及阴极金属等构成,如图1所示。
在N型基片和阳极金属之间构成肖特基势垒。当在肖特基势垒两头加上正向偏压(阳极金属接电源正极,N型基片接电源负极)时,肖特基势垒层变窄,其内阻变小;反之,若在肖特基势垒两头加上反向偏压时,肖特基势垒层则变宽,其内阻变大。
肖特基二极管存在的问题是耐压比较低,反向漏电流比较大。现在使用在功率改换电路中的肖特基二极管的大体水平是耐压在150V以下,均匀电流在100A以下,反向康复时刻在10~40ns。肖特基二极管使用在高频低压电路中,是比较抱负的。
肖特基二极管使用
开关电源傍边咱们常常会用到肖特基二极管,可是因为不同厂商等原因性能上就相差很大,咱们挑选肖特基时必需求考虑以下几点参数:
1、导通压降VF
VF为二极管正导游通时二极管两头的压降,当经过二极管的电流越大,VF越大;当二极管温度越高时,VF越小。
2、反向饱满漏电流IR
IR指在二极管两头参加反向电压时,流过二极管的电流,肖特基二极管反向漏电流较大,挑选肖特基二极管是尽量挑选IR较小的二极管。
3、额定电流IF
指二极管长时刻运行时,依据答应温升折算出来的均匀电流值。
肖特基二极管在数字电路中的使用详解
1、肖特基二极管使用于双电源供电
现在带主控器的电子规划中,根本都会用到实时时钟(RTC),RTC需求额定的钮扣电池来供电,避免体系掉电后,时刻信息丢掉。一起体系启动后,为了延伸电池的运用时刻,往往会让主体系供电。因而,RTC往往需求双电源供电,而二极管因为它的单导游通性,能够起到电源阻隔的效果。以小信号肖特基二极管BAT54C为例,其正向压降最大只需0.24v(正向电流0.1ma时),RTC电流耗费也是ua级的,参加肖特基二极管阻隔电源后,也是能彻底满意要求的。
2、肖特基二极管用作与门
如下图,n个肖特基二极管组成n输入的与门,只需A1~An中有一个信号输出逻辑0,则Output输出逻辑0,只需A1~An中所有信号输出逻辑1,Output才干输出逻辑1。即完成了信号A1~An的相与。因为在数字电路中,芯片信号输入级根本都是高阻的,因而,用肖特基二极管组成的与门电路整体电流都是ua等级的,肖特基二极管压降都是极端小的,电平仍能满意规划要求。
3、 肖特基二极管用作或门
如下图,n个肖特基二极管组成n输入的或门,只需A1~An中有一个信号输出逻辑1,则Output输出逻辑1,只需A1~An中所有信号输出逻辑0,Output才干输出逻辑0。即完成了信号A1~An的相或。
4、简略使用实例
在数字电路规划中,往往需求完成一些信号简略的相与、相或、反相。假如直接选用74系列等逻辑芯片,不只布板面积大大添加,布线也不具灵敏性。而选用小信号肖特基二极管组成与或门电路会愈加的灵敏好用。下图为一个简略的二路复位电路,JTAG发生复位信号需求复位主控器,而外部复位键也需求在按下时完成复位主控器。假如JTAG复位与按键复位直接线与输出到主控器的复位脚,将可能对JTAG仿真器形成危害。例如,按下复位键时,将直接把JTAG输出复位脚位低。而经过肖特基二极管BAT54A组成相与电路,各个信号输出不会相互影响。下图只需JTAG输出0逻辑或按键复位输出0逻辑都能让主控器完成复位。
假如要用作非门,可选用三极管,当然三极管在电子电路中使用也是很广泛,如在数字电路中可作为开关器材,作为电流驱动,作为电平转化等。