详解肖特(te)基二极管的(de)作用及接(jie)法-肖特(te)基二极管的(de)应(ying)用-KIA MOS管
信息来(lai)源(yuan)：本站 日期(qi)：2019-10-21
肖特(te)基(ji)二极(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)是(shi)以其发明人(ren)肖特(te)基(ji)博士(shi)（Schottky）命名(ming)的(de)，SBD是(shi)肖特(te)基(ji)势垒二极(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)（SchottkyBarrierDiode,缩(suo)写成SBD）的(de)简称。SBD不是(shi)利用(yong)P型(xing)半(ban)导体与(yu)N型(xing)半(ban)导体接(jie)触(chu)形成PN结原理制(zhi)作的(de)，而(er)是(shi)利用(yong)金属与(yu)半(ban)导体接(jie)触(chu)形成的(de)金属－半(ban)导体结原理制(zhi)作的(de)。因此，SBD也称为金属－半(ban)导体（接(jie)触(chu)）二极(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)或(huo)表(biao)面势垒二极(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)，它是(shi)一种热载流子二极(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)。
肖特(te)基二(er)(er)(er)极管(guan)的作用(yong)(yong)如下:肖特(te)基二(er)(er)(er)极管(guan)肖特(te)基（Schottky）二(er)(er)(er)极管(guan)，又称肖特(te)基势垒(lei)二(er)(er)(er)极管(guan)（简称 SBD），它(ta)属一(yi)种低(di)功耗(hao)、超高速半(ban)导(dao)体器(qi)件。最显著(zhu)的特(te)点为反向恢(hui)复(fu)时(shi)间极短（可(ke)以小到几纳(na)秒(miao)），正向导(dao)通(tong)压降仅0.4V左右。其多用(yong)(yong)作高频(pin)、低(di)压、大(da)电(dian)(dian)流整流二(er)(er)(er)极管(guan)、续流二(er)(er)(er)极管(guan)、保护二(er)(er)(er)极管(guan)，也有用(yong)(yong)在微(wei)波通(tong)信等(deng)电(dian)(dian)路中作整流二(er)(er)(er)极管(guan)、小信号检波二(er)(er)(er)极管(guan)使(shi)用(yong)(yong)。在通(tong)信电(dian)(dian)源、变频(pin)器(qi)等(deng)中比较常见(jian)。
一个(ge)典型(xing)的(de)应用(yong)(yong)，是在(zai)(zai)双极型(xing)晶(jing)体(ti)管(guan) BJT 的(de)开(kai)关电(dian)路里(li)面，通(tong)过在(zai)(zai) BJT 上连接(jie) Shockley 二(er)极管(guan)来箝位，使得晶(jing)体(ti)管(guan)在(zai)(zai)导通(tong)状(zhuang)态(tai)时其(qi)实处于很接(jie)近截止状(zhuang)态(tai)，从(cong)而提高晶(jing)体(ti)管(guan)的(de)开(kai)关速度。这(zhei)种方法(fa)是 74LS，74ALS，74AS 等(deng)典型(xing)数字 IC 的(de) TTL内部电(dian)路中使用(yong)(yong)的(de)技术。
肖特基（Schottky）二(er)极管的(de)最大特点(dian)是正向(xiang)压降 VF 比(bi)(bi)较(jiao)(jiao)小(xiao)。在同样电(dian)流(liu)的(de)情况下，它的(de)正向(xiang)压降要小(xiao)许多。另(ling)外它的(de)恢复时(shi)(shi)间短(duan)。它也有一些(xie)缺点(dian)：耐压比(bi)(bi)较(jiao)(jiao)低，漏电(dian)流(liu)稍大些(xie)。选用时(shi)(shi)要全面考(kao)虑。
肖特基二极(ji)(ji)管(guan)的(de)作用(yong)及其(qi)接法,肖特基二极(ji)(ji)管(guan)肖特基（Schottky）二极(ji)(ji)管(guan)，又称(cheng)肖特基势(shi)垒二极(ji)(ji)管(guan)（简称(cheng) SBD），它属一种低(di)功(gong)耗(hao)、超高速半导(dao)体器件。
1、肖特基二极管的作用及其接法-整流
利用肖特基二极管单向导电性，可以把(ba)方(fang)向交(jiao)替变化(hua)的交(jiao)流(liu)(liu)电变换成单一方(fang)向的脉冲直流(liu)(liu)电。
在电(dian)(dian)(dian)(dian)路中，电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)只能从肖(xiao)特基二极(ji)(ji)管的(de)正极(ji)(ji)流(liu)(liu)入，负极(ji)(ji)流(liu)(liu)出。P区(qu)的(de)载流(liu)(liu)子是空穴,N区(qu)的(de)载流(liu)(liu)子是电(dian)(dian)(dian)(dian)子，在P区(qu)和N区(qu)间形成一定的(de)位(wei)垒(lei)(lei)。外加电(dian)(dian)(dian)(dian)压使P区(qu)相对N区(qu)为(wei)(wei)(wei)正的(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)压时，位(wei)垒(lei)(lei)降低，位(wei)垒(lei)(lei)两侧(ce)附近产(chan)生储存载流(liu)(liu)子，能通过大(da)电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)，具(ju)有(you)低的(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)压降（典型值为(wei)(wei)(wei)0.7V）,称为(wei)(wei)(wei)正向(xiang)导(dao)通状态。若加相反(fan)(fan)的(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)压,使位(wei)垒(lei)(lei)增加，可承受高的(de)反(fan)(fan)向(xiang)电(dian)(dian)(dian)(dian)压，流(liu)(liu)过很小(xiao)的(de)反(fan)(fan)向(xiang)电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)（称反(fan)(fan)向(xiang)漏电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)），称为(wei)(wei)(wei)反(fan)(fan)向(xiang)阻断状态。
肖特(te)(te)基(ji)二(er)极(ji)管(guan)(guan)主要用于各种低频半(ban)(ban)波整(zheng)(zheng)流(liu)(liu)(liu)电(dian)(dian)路(lu)，全波整(zheng)(zheng)流(liu)(liu)(liu)。整(zheng)(zheng)流(liu)(liu)(liu)桥(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)就是将整(zheng)(zheng)流(liu)(liu)(liu)管(guan)(guan)封在一(yi)(yi)(yi)个(ge)(ge)(ge)壳内了。分全桥(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)和半(ban)(ban)桥(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)。全桥(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)是将连(lian)接好的桥(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)式整(zheng)(zheng)流(liu)(liu)(liu)电(dian)(dian)路(lu)的四(si)个(ge)(ge)(ge)肖特(te)(te)基(ji)二(er)极(ji)管(guan)(guan)封在一(yi)(yi)(yi)起。半(ban)(ban)桥(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)是将四(si)个(ge)(ge)(ge)肖特(te)(te)基(ji)二(er)极(ji)管(guan)(guan)桥(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)式整(zheng)(zheng)流(liu)(liu)(liu)的一(yi)(yi)(yi)半(ban)(ban)封在一(yi)(yi)(yi)起，用两个(ge)(ge)(ge)半(ban)(ban)桥(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)可组成一(yi)(yi)(yi)个(ge)(ge)(ge)桥(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)式整(zheng)(zheng)流(liu)(liu)(liu)电(dian)(dian)路(lu)，一(yi)(yi)(yi)个(ge)(ge)(ge)半(ban)(ban)桥(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)也可以(yi)组成变压器带中心抽(chou)头的全波整(zheng)(zheng)流(liu)(liu)(liu)电(dian)(dian)路(lu)；在整(zheng)(zheng)流(liu)(liu)(liu)桥(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)的每(mei)个(ge)(ge)(ge)工作(zuo)(zuo)周(zhou)期内，同一(yi)(yi)(yi)时间只(zhi)有两个(ge)(ge)(ge)肖特(te)(te)基(ji)二(er)极(ji)管(guan)(guan)进行(xing)工作(zuo)(zuo)，通过(guo)肖特(te)(te)基(ji)二(er)极(ji)管(guan)(guan)的单(dan)向导(dao)通功能，把(ba)交流(liu)(liu)(liu)电(dian)(dian)转换成单(dan)向的直(zhi)流(liu)(liu)(liu)脉动电(dian)(dian)压。
2、肖特基二极管的作用及其接法-开关
肖特基二(er)极管(guan)在正向(xiang)电(dian)压(ya)(ya)(ya)作用下(xia)电(dian)阻(zu)很小(xiao)，处(chu)于(yu)(yu)导(dao)(dao)通状(zhuang)态，相当(dang)于(yu)(yu)一只接通的(de)开(kai)(kai)(kai)(kai)关(guan)；在反向(xiang)电(dian)压(ya)(ya)(ya)作用下(xia)，电(dian)阻(zu)很大(da)(da)，处(chu)于(yu)(yu)截(jie)止状(zhuang)态，如同一只断开(kai)(kai)(kai)(kai)的(de)开(kai)(kai)(kai)(kai)关(guan)。利用肖特基二(er)极管(guan)的(de)开(kai)(kai)(kai)(kai)关(guan)特性(xing)，可以(yi)组成各种逻辑电(dian)路。由于(yu)(yu)肖特基二(er)极管(guan)具有单(dan)向(xiang)导(dao)(dao)电(dian)的(de)特性(xing)，在正偏压(ya)(ya)(ya)下(xia)PN结(jie)导(dao)(dao)通，在导(dao)(dao)通状(zhuang)态下(xia)的(de)电(dian)阻(zu)很小(xiao)，约为(wei)几十(shi)至(zhi)(zhi)几百欧；在反向(xiang)偏压(ya)(ya)(ya)下(xia)，则呈(cheng)截(jie)止状(zhuang)态，其电(dian)阻(zu)很大(da)(da)，一般(ban)硅肖特基二(er)极管(guan)在10ΜΩ以(yi)上，锗管(guan)也有几十(shi)千欧至(zhi)(zhi)几百千欧。利用这(zhei)一特性(xing)，肖特基二(er)极管(guan)将在电(dian)路中起到控制电(dian)流接通或关(guan)断的(de)作用，成为(wei)一个理(li)想的(de)电(dian)子开(kai)(kai)(kai)(kai)关(guan)。
最基本(ben)的(de)(de)开关电(dian)路(lu)如(ru)图所示，在(zai)这个电(dian)路(lu)中(zhong)，肖(xiao)特基二(er)极(ji)管(guan)的(de)(de)两端分(fen)别通过电(dian)阻连(lian)接到Vcc和GND上，肖(xiao)特基二(er)极(ji)管(guan)处于反向偏置(zhi)的(de)(de)状态，不(bu)会导(dao)通。通过C1点施加的(de)(de)交流(liu)电(dian)压就(jiu)无法通过肖(xiao)特基二(er)极(ji)管(guan)，在(zai)C2后无法检测到交流(liu)成分(fen)。
在这(zhei)张图中，肖特(te)(te)基二(er)极(ji)(ji)管(guan)(guan)的(de)接法与上图相反，处于正(zheng)向导通状态的(de)肖特(te)(te)基二(er)极(ji)(ji)管(guan)(guan)可(ke)以使得施加(jia)在C1点的(de)交流(liu)信号(hao)通过肖特(te)(te)基二(er)极(ji)(ji)管(guan)(guan)，并在C2的(de)输出(chu)出(chu)呈现(xian)出(chu)来。这(zhei)就是二(er)极(ji)(ji)管(guan)(guan)导通时的(de)状态，我们也(ye)可(ke)称它为(wei)开关(guan)的(de)“导通”状态。
这(zhei)是一个最(zui)简单的(de)(de)(de)(de)电(dian)(dian)路，通过(guo)直(zhi)流偏置(zhi)的(de)(de)(de)(de)状(zhuang)(zhuang)态来(lai)调(diao)节(jie)(jie)肖特基二极管的(de)(de)(de)(de)导通状(zhuang)(zhuang)态。从而实(shi)现(xian)对交(jiao)流信(xin)号的(de)(de)(de)(de)控制(zhi)。在实(shi)用的(de)(de)(de)(de)过(guo)程中(zhong)，通常是保证一边(bian)的(de)(de)(de)(de)电(dian)(dian)平不变，而调(diao)节(jie)(jie)另一方的(de)(de)(de)(de)电(dian)(dian)平高低，从而实(shi)现(xian)控制(zhi)二极管的(de)(de)(de)(de)导通与否(fou)。在射频电(dian)(dian)路中(zhong)，这(zhei)种设(she)计多会在提供偏置(zhi)的(de)(de)(de)(de)线(xian)路上加上防止射频成分混入逻(luo)辑/供电(dian)(dian)线(xian)路的(de)(de)(de)(de)措施以减少干扰，但总的(de)(de)(de)(de)来(lai)说(shuo)这(zhei)种设(she)计还是很常见的(de)(de)(de)(de)。
3、肖特基二极管的作用及其接法-限幅
所谓(wei)限(xian)(xian)幅肖(xiao)(xiao)特基二极管(guan)就(jiu)是将信号的幅值(zhi)限(xian)(xian)制在所需(xu)要的范围之内。由于通常(chang)所需(xu)要限(xian)(xian)幅的电(dian)路(lu)多(duo)为(wei)高频(pin)(pin)脉冲电(dian)路(lu)、高频(pin)(pin)载波电(dian)路(lu)、中(zhong)高频(pin)(pin)信号放大电(dian)路(lu)、高频(pin)(pin)调制电(dian)路(lu)等，故要求限(xian)(xian)幅肖(xiao)(xiao)特基二极管(guan)具有较陡直(zhi)的U-I特性(xing)，使之具有良(liang)好(hao)的开关性(xing)能。
限(xian)幅肖(xiao)特(te)基二极管的特(te)点：1、多用(yong)于中、高频(pin)与(yu)音频(pin)电路；2、导通速度(du)快，恢复时间短；3、正偏置下二极管压降稳定；4、可(ke)串、并联实(shi)现各(ge)向、各(ge)值限(xian)幅；5、可(ke)在限(xian)幅的同时实(shi)现温(wen)度(du)补(bu)偿。
肖特基二极管正向导通后，它的正向压降(jiang)基本保持不变（硅管为(wei)0.7V，锗管为(wei)0.3V）。利(li)用(yong)这一特性，在电路中作(zuo)为(wei)限幅(fu)元(yuan)件，可以把信号幅(fu)度(du)限制在一定范围内。
4、肖特基二极管的作用及其接法-续流
肖(xiao)特(te)基(ji)二(er)极(ji)(ji)(ji)管(guan)并(bing)联(lian)在(zai)线(xian)(xian)(xian)(xian)两端,当流(liu)过(guo)线(xian)(xian)(xian)(xian)圈中(zhong)的电(dian)(dian)(dian)流(liu)消(xiao)失时(shi),线(xian)(xian)(xian)(xian)圈产生(sheng)的感(gan)应电(dian)(dian)(dian)动(dong)势通(tong)过(guo)二(er)极(ji)(ji)(ji)管(guan)和(he)线(xian)(xian)(xian)(xian)圈构成(cheng)的回路做功而消(xiao)耗掉.从而保护(hu)了(le)电(dian)(dian)(dian)路中(zhong)的其它原件的安全.续流(liu)二(er)极(ji)(ji)(ji)管(guan)在(zai)电(dian)(dian)(dian)路中(zhong)反向并(bing)联(lian)在(zai)继电(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)或电(dian)(dian)(dian)感(gan)线(xian)(xian)(xian)(xian)圈的两端,当电(dian)(dian)(dian)感(gan)线(xian)(xian)(xian)(xian)圈断电(dian)(dian)(dian)时(shi)其两端的电(dian)(dian)(dian)动(dong)势并(bing)不(bu)立即消(xiao)失,此时(shi)残余(yu)电(dian)(dian)(dian)动(dong)势通(tong)过(guo)一个肖(xiao)特(te)基(ji)二(er)极(ji)(ji)(ji)管(guan)释放,起这种作(zuo)用(yong)的二(er)极(ji)(ji)(ji)管(guan)叫续流(liu)二(er)极(ji)(ji)(ji)管(guan)。电(dian)(dian)(dian)感(gan)线(xian)(xian)(xian)(xian)圈、继电(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)、可(ke)控(kong)硅(gui)电(dian)(dian)(dian)路等都会用(yong)到(dao)续流(liu)二(er)极(ji)(ji)(ji)管(guan)防止反向击穿现象。
凡是(shi)电路中的(de)(de)继电器(qi)线(xian)圈(quan)两(liang)端和(he)电磁阀接口两(liang)端都要接续流二极(ji)(ji)(ji)管(guan)。接法如上面的(de)(de)图(tu)，肖特(te)基(ji)二极(ji)(ji)(ji)管(guan)的(de)(de)负极(ji)(ji)(ji)接线(xian)圈(quan)的(de)(de)正(zheng)极(ji)(ji)(ji)，肖特(te)基(ji)二极(ji)(ji)(ji)管(guan)的(de)(de)正(zheng)极(ji)(ji)(ji)接线(xian)圈(quan)的(de)(de)负极(ji)(ji)(ji)。不(bu)过，你要清楚(chu)，续流二极(ji)(ji)(ji)管(guan)并不(bu)是(shi)利(li)用(yong)肖特(te)基(ji)二极(ji)(ji)(ji)管(guan)的(de)(de)反(fan)方(fang)向(xiang)耐(nai)压特(te)性，而是(shi)利(li)用(yong)肖特(te)基(ji)二极(ji)(ji)(ji)管(guan)的(de)(de)单方(fang)向(xiang)正(zheng)向(xiang)导通特(te)性。
5、肖特基二极管的作用及其接法-检波
检(jian)波（也称解(jie)调(diao)）肖特基二极管的作用是利用其(qi)单(dan)向(xiang)导电(dian)性将(jiang)高频(pin)(pin)或中频(pin)(pin)无线电(dian)信(xin)号(hao)(hao)中的低频(pin)(pin)信(xin)号(hao)(hao)或音频(pin)(pin)信(xin)号(hao)(hao)取出(chu)来，广泛应用于半导体收音机(ji)、收录机(ji)、电(dian)视机(ji)及(ji)通信(xin)等设备的小信(xin)号(hao)(hao)电(dian)路中，其(qi)工作频(pin)(pin)率较高，处(chu)理信(xin)号(hao)(hao)幅度较弱。
检(jian)波肖(xiao)特基二(er)极(ji)管(guan)(guan)在电(dian)子电(dian)路中用(yong)来把调制在高频(pin)电(dian)磁波上的(de)(de)低频(pin)信号（如音频(pin)信号）检(jian)出来。一般高频(pin)检(jian)波电(dian)路选用(yong)锗点(dian)接触型检(jian)波二(er)极(ji)管(guan)(guan)。它的(de)(de)结电(dian)容小(xiao)，反向电(dian)流小(xiao)，工(gong)作频(pin)率高。
6、肖特基二极管的作用及其接法-变容
变(bian)(bian)容(rong)肖特(te)基二(er)极(ji)(ji)管(VaractorDiodes)又称"可变(bian)(bian)电(dian)(dian)(dian)(dian)抗二(er)极(ji)(ji)管"，是利(li)用pN结(jie)反偏时结(jie)电(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)大(da)(da)(da)小随外(wai)加电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)而变(bian)(bian)化(hua)的(de)特(te)性制成的(de)。反偏电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)增大(da)(da)(da)时结(jie)电(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)减(jian)小、反之(zhi)结(jie)电(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)增大(da)(da)(da)，变(bian)(bian)容(rong)肖特(te)基二(er)极(ji)(ji)管的(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)量一般较小，其最大(da)(da)(da)值(zhi)为几十皮(pi)(pi)法到(dao)几百皮(pi)(pi)法，最大(da)(da)(da)区(qu)容(rong)与(yu)最小电(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)之(zhi)比约为5:1。它(ta)主要在(zai)高频电(dian)(dian)(dian)(dian)路中用作自动(dong)调谐(xie)、调频、调相(xiang)等、例如在(zai)电(dian)(dian)(dian)(dian)视接收机的(de)调谐(xie)回路中作可变(bian)(bian)电(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)。
当外(wai)加(jia)顺向(xiang)偏压时，有(you)大量电流(liu)产(chan)生(sheng)，PN（正负极）结(jie)的耗(hao)尽区变窄，电容变大，产(chan)生(sheng)扩散电容效应；当外(wai)加(jia)反向(xiang)偏压时，则会(hui)产(chan)生(sheng)过(guo)渡电容效应。但因加(jia)顺向(xiang)偏压时会(hui)有(you)漏电流(liu)的产(chan)生(sheng)，所以(yi)在应用(yong)上均供给(ji)反向(xiang)偏压。
SBD的(de)结构及(ji)特点使其适(shi)合(he)于在低压、大电(dian)流输出场合(he)用作高(gao)频整流，在非(fei)常(chang)高(gao)的(de)频率下（如X波(bo)(bo)段、C波(bo)(bo)段、S波(bo)(bo)段和Ku波(bo)(bo)段）用于检波(bo)(bo)和混频，在高(gao)速(su)逻辑(ji)电(dian)路(lu)中用作箝位(wei)。在IC中也常(chang)使用SBD，像SBD?TTL集(ji)成(cheng)电(dian)路(lu)早已成(cheng)为(wei)TTL电(dian)路(lu)的(de)主流，在高(gao)速(su)计算机中被广(guang)泛采用。
除(chu)了普通PN结二极管的特性参(can)(can)数之外，用于检波和混频的SBD电气(qi)参(can)(can)数还(hai)包括中频阻(zu)抗（指SBD施加(jia)额定(ding)本振功率时(shi)对指定(ding)中频所呈现的阻(zu)抗，一般(ban)在(zai)200Ω～600Ω之间）、电压驻波比（一般(ban)≤2）和噪声系数等。
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