二级管的分类及特性( 三 )


9、频率倍增用二极管
对二极管的频率倍增作用 而言 , 有依靠变容二极管的频率倍增和依靠阶跃(即急变)二极管的频率倍增 。 频率倍增用的变容二极管称为可变电抗器 , 可变电抗器虽然和自动频率控制用的变容 二极管的工作原理相同 , 但电抗器的构造却能承受大功率 。 阶跃二极管又被称为阶跃恢复二极管 , 从导通切换到关闭时的反向恢复时间trr短 , 因此 , 其特长是急 速地变成关闭的转移时间显着地短 。 如果对阶跃二极管施加正弦波 , 那么 , 因tt(转移时间)短 , 所以输出波形急骤地被夹断 , 故能产生很多高频谐波 。
10、稳压二极管
是代替稳压电子二极管的产品 。 被制作成为硅的扩散型或合金型 。 是反向击穿特性曲线急骤变化的二极管 。 作为控制电压和标准电压使用而制作的 。 二极管工作时 的端电压(又称齐纳电压)从3V左右到150V , 按每隔10% , 能划分成许多等级 。 在功率方面 , 也有从200mW至100W以上的产品 。 工作在反向击穿状态 , 硅材料制作 , 动态电阻RZ很小 , 一般为2CW型;将两个互补二极管反向串接以减少温度系数则为2DW型 。
11、PIN型二极管(PIN Diode)
这是在P区和N区之间夹一层本征半导体(或低浓度杂质的半导体)构造的晶体二极管 。 PIN中的I是"本征"意义的英文略语 。 当其工作频率超过 100MHz时 , 由于少数载流子的存贮效应和"本征"层中的渡越时间效应 , 其二极管失去整流作用而变成阻抗元件 , 并且 , 其阻抗值随偏置电压而改变 。 在零偏 置或直流反向偏置时 , "本征"区的阻抗很高;在直流正向偏置时 , 由于载流子注入"本征"区 , 而使"本征"区呈现出低阻抗状态 。 因此 , 可以把PIN二极管作 为可变阻抗元件使用 。 它常被应用于高频开关(即微波开关)、移相、调制、限幅等电路中 。
12、雪崩二极管 (Avalanche Diode)
它是在外加电压作用下可以产生高频振荡的晶体管 。 产生高频振荡的工作原理是栾的:利用雪崩击穿对晶体注入载流子 , 因载流子渡越晶片需要一定的时间 , 所以 其电流滞后于电压 , 出现延迟时间 , 若适当地控制渡越时间 , 那么 , 在电流和电压关系上就会出现负阻效应 , 从而产生高频振荡 。 它常被应用于微波领域的振荡电路 中 。
13、江崎二极管 (Tunnel Diode)
它是以隧道效应电流为主要电流分量的晶体二极管 。 其基底材料是砷化镓和锗 。 其P 型区的N型区是高掺杂的(即高浓度杂质的) 。 隧道电流由这些简并态半导体的量子力学效应所产生 。 发生隧道效应具备如下三个条件:①费米能级位于导带和满带内;②空间电荷层宽度必须很窄(0.01微米以下);简并半导体P型区和N型区中的空穴和电子在同一能级上有交叠的可能性 。 江崎二极管为双端子有源器件 。 其主要参数有峰谷电流比(IP/PV) , 其中 , 下标"P"代表"峰";而下标"V"代表"谷" 。 江崎二极管可以被应用于低噪声高频放大器及高频振荡器中 (其工作频率可达毫米波段) , 也可以被应用于高速开关电路中 。
14、快速关断(阶跃恢复)二极管 (Step Recovary Diode)
它也是一种具有PN结的二极管 。 其结构上的特点是:在PN结边界处具有陡峭的杂质分布区 , 从而形成"自助电场" 。 由于PN结在正向偏压下 , 以少数载流子 导电 , 并在PN结附近具有电荷存贮效应 , 使其反向电流需要经历一个"存贮时间"后才能降至最小值(反向饱和电流值) 。 阶跃恢复二极管的"自助电场"缩短了 存贮时间 , 使反向电流快速截止 , 并产生丰富的谐波分量 。 利用这些谐波分量可设计出梳状频谱发生电路 。 快速关断(阶跃恢复)二极管用于脉冲和高次谐波电路中 。