詳解肖特基二極管的作用及接法-肖特基二極管的應用

肖特基二極管

肖特基二極管是以其發(fā)明人肖特基博士（Schottky）命名的，SBD是肖特基勢壘二極管（SchottkyBarrierDiode,縮寫(xiě)成SBD）的簡(jiǎn)稱(chēng)。SBD不是利用P型半導體與N型半導體接觸形成PN結原理制作的，而是利用金屬與半導體接觸形成的金屬－半導體結原理制作的。因此，SBD也稱(chēng)為金屬－半導體（接觸）二極管或表面勢壘二極管，它是一種熱載流子二極管。

肖特基二極管的作用

肖特基二極管的作用如下:肖特基二極管肖特基（Schottky）二極管，又稱(chēng)肖特基勢壘二極管（簡(jiǎn)稱(chēng) SBD），它屬一種低功耗、超高速半導體器件。最顯著(zhù)的特點(diǎn)為反向恢復時(shí)間極短（可以小到幾納秒），正向導通壓降僅0.4V左右。其多用作高頻、低壓、大電流整流二極管、續流二極管、保護二極管，也有用在微波通信等電路中作整流二極管、小信號檢波二極管使用。在通信電源、變頻器等中比較常見(jiàn)。

一個(gè)典型的應用，是在雙極型晶體管 BJT 的開(kāi)關(guān)電路里面，通過(guò)在 BJT 上連接 Shockley 二極管來(lái)箝位，使得晶體管在導通狀態(tài)時(shí)其實(shí)處于很接近截止狀態(tài)，從而提高晶體管的開(kāi)關(guān)速度。這種方法是 74LS，74ALS，74AS 等典型數字 IC 的 TTL內部電路中使用的技術(shù)。

肖特基（Schottky）二極管的最大特點(diǎn)是正向壓降 VF 比較小。在同樣電流的情況下，它的正向壓降要小許多。另外它的恢復時(shí)間短。它也有一些缺點(diǎn)：耐壓比較低，漏電流稍大些。選用時(shí)要全面考慮。

肖特基二極管的作用及其接法

肖特基二極管的作用及其接法,肖特基二極管肖特基（Schottky）二極管，又稱(chēng)肖特基勢壘二極管（簡(jiǎn)稱(chēng) SBD），它屬一種低功耗、超高速半導體器件。

1、肖特基二極管的作用及其接法-整流

利用肖特基二極管單向導電性，可以把方向交替變化的交流電變換成單一方向的脈沖直流電。

在電路中，電流只能從肖特基二極管的正極流入，負極流出。P區的載流子是空穴,N區的載流子是電子，在P區和N區間形成一定的位壘。外加電壓使P區相對N區為正的電壓時(shí)，位壘降低，位壘兩側附近產(chǎn)生儲存載流子，能通過(guò)大電流，具有低的電壓降（典型值為0.7V）,稱(chēng)為正向導通狀態(tài)。若加相反的電壓,使位壘增加，可承受高的反向電壓，流過(guò)很小的反向電流（稱(chēng)反向漏電流），稱(chēng)為反向阻斷狀態(tài)。

肖特基二極管主要用于各種低頻半波整流電路，全波整流。整流橋就是將整流管封在一個(gè)殼內了。分全橋和半橋。全橋是將連接好的橋式整流電路的四個(gè)肖特基二極管封在一起。半橋是將四個(gè)肖特基二極管橋式整流的一半封在一起，用兩個(gè)半橋可組成一個(gè)橋式整流電路，一個(gè)半橋也可以組成變壓器帶中心抽頭的全波整流電路；在整流橋的每個(gè)工作周期內，同一時(shí)間只有兩個(gè)肖特基二極管進(jìn)行工作，通過(guò)肖特基二極管的單向導通功能，把交流電轉換成單向的直流脈動(dòng)電壓。

2、肖特基二極管的作用及其接法-開(kāi)關(guān)

肖特基二極管在正向電壓作用下電阻很小，處于導通狀態(tài)，相當于一只接通的開(kāi)關(guān)；在反向電壓作用下，電阻很大，處于截止狀態(tài)，如同一只斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)。利用肖特基二極管的開(kāi)關(guān)特性，可以組成各種邏輯電路。由于肖特基二極管具有單向導電的特性，在正偏壓下PN結導通，在導通狀態(tài)下的電阻很小，約為幾十至幾百歐；在反向偏壓下，則呈截止狀態(tài)，其電阻很大，一般硅肖特基二極管在10ΜΩ以上，鍺管也有幾十千歐至幾百千歐。利用這一特性，肖特基二極管將在電路中起到控制電流接通或關(guān)斷的作用，成為一個(gè)理想的電子開(kāi)關(guān)。

最基本的開(kāi)關(guān)電路如圖所示，在這個(gè)電路中，肖特基二極管的兩端分別通過(guò)電阻連接到Vcc和GND上，肖特基二極管處于反向偏置的狀態(tài)，不會(huì )導通。通過(guò)C1點(diǎn)施加的交流電壓就無(wú)法通過(guò)肖特基二極管，在C2后無(wú)法檢測到交流成分。

在這張圖中，肖特基二極管的接法與上圖相反，處于正向導通狀態(tài)的肖特基二極管可以使得施加在C1點(diǎn)的交流信號通過(guò)肖特基二極管，并在C2的輸出出呈現出來(lái)。這就是二極管導通時(shí)的狀態(tài)，我們也可稱(chēng)它為開(kāi)關(guān)的“導通”狀態(tài)。

這是一個(gè)最簡(jiǎn)單的電路，通過(guò)直流偏置的狀態(tài)來(lái)調節肖特基二極管的導通狀態(tài)。從而實(shí)現對交流信號的控制。在實(shí)用的過(guò)程中，通常是保證一邊的電平不變，而調節另一方的電平高低，從而實(shí)現控制二極管的導通與否。在射頻電路中，這種設計多會(huì )在提供偏置的線(xiàn)路上加上防止射頻成分混入邏輯/供電線(xiàn)路的措施以減少干擾，但總的來(lái)說(shuō)這種設計還是很常見(jiàn)的。

3、肖特基二極管的作用及其接法-限幅

所謂限幅肖特基二極管就是將信號的幅值限制在所需要的范圍之內。由于通常所需要限幅的電路多為高頻脈沖電路、高頻載波電路、中高頻信號放大電路、高頻調制電路等，故要求限幅肖特基二極管具有較陡直的U-I特性，使之具有良好的開(kāi)關(guān)性能。

限幅肖特基二極管的特點(diǎn)：1、多用于中、高頻與音頻電路；2、導通速度快，恢復時(shí)間短；3、正偏置下二極管壓降穩定；4、可串、并聯(lián)實(shí)現各向、各值限幅；5、可在限幅的同時(shí)實(shí)現溫度補償。

肖特基二極管正向導通后，它的正向壓降基本保持不變（硅管為0.7V，鍺管為0.3V）。利用這一特性，在電路中作為限幅元件，可以把信號幅度限制在一定范圍內。

4、肖特基二極管的作用及其接法-續流

肖特基二極管并聯(lián)在線(xiàn)兩端,當流過(guò)線(xiàn)圈中的電流消失時(shí),線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢通過(guò)二極管和線(xiàn)圈構成的回路做功而消耗掉.從而保護了電路中的其它原件的安全.續流二極管在電路中反向并聯(lián)在繼電器或電感線(xiàn)圈的兩端,當電感線(xiàn)圈斷電時(shí)其兩端的電動(dòng)勢并不立即消失,此時(shí)殘余電動(dòng)勢通過(guò)一個(gè)肖特基二極管釋放,起這種作用的二極管叫續流二極管。電感線(xiàn)圈、繼電器、可控硅電路等都會(huì )用到續流二極管防止反向擊穿現象。

凡是電路中的繼電器線(xiàn)圈兩端和電磁閥接口兩端都要接續流二極管。接法如上面的圖，肖特基二極管的負極接線(xiàn)圈的正極，肖特基二極管的正極接線(xiàn)圈的負極。不過(guò)，你要清楚，續流二極管并不是利用肖特基二極管的反方向耐壓特性，而是利用肖特基二極管的單方向正向導通特性。

5、肖特基二極管的作用及其接法-檢波

檢波（也稱(chēng)解調）肖特基二極管的作用是利用其單向導電性將高頻或中頻無(wú)線(xiàn)電信號中的低頻信號或音頻信號取出來(lái)，廣泛應用于半導體收音機、收錄機、電視機及通信等設備的小信號電路中，其工作頻率較高，處理信號幅度較弱。

檢波肖特基二極管在電子電路中用來(lái)把調制在高頻電磁波上的低頻信號（如音頻信號）檢出來(lái)。一般高頻檢波電路選用鍺點(diǎn)接觸型檢波二極管。它的結電容小，反向電流小，工作頻率高。

6、肖特基二極管的作用及其接法-變容

變容肖特基二極管(VaractorDiodes)又稱(chēng)"可變電抗二極管"，是利用pN結反偏時(shí)結電容大小隨外加電壓而變化的特性制成的。反偏電壓增大時(shí)結電容減小、反之結電容增大，變容肖特基二極管的電容量一般較小，其最大值為幾十皮法到幾百皮法，最大區容與最小電容之比約為5:1。它主要在高頻電路中用作自動(dòng)調諧、調頻、調相等、例如在電視接收機的調諧回路中作可變電容。

當外加順向偏壓時(shí)，有大量電流產(chǎn)生，PN（正負極）結的耗盡區變窄，電容變大，產(chǎn)生擴散電容效應；當外加反向偏壓時(shí)，則會(huì )產(chǎn)生過(guò)渡電容效應。但因加順向偏壓時(shí)會(huì )有漏電流的產(chǎn)生，所以在應用上均供給反向偏壓。

肖特基二極管應用

SBD的結構及特點(diǎn)使其適合于在低壓、大電流輸出場(chǎng)合用作高頻整流，在非常高的頻率下（如X波段、C波段、S波段和Ku波段）用于檢波和混頻，在高速邏輯電路中用作箝位。在IC中也常使用SBD，像SBD?TTL集成電路早已成為T(mén)TL電路的主流，在高速計算機中被廣泛采用。

除了普通PN結二極管的特性參數之外，用于檢波和混頻的SBD電氣參數還包括中頻阻抗（指SBD施加額定本振功率時(shí)對指定中頻所呈現的阻抗，一般在200Ω～600Ω之間）、電壓駐波比（一般≤2）和噪聲系數等。

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