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雪崩渡越时间二极管振荡器是什么?
雪崩二极管,亦称为“碰撞雪崩渡越时间二极管”。是一种在外加电压作用下可以产生频振荡的半导二极管。1958年由美国W.T.里德提出,所以又称里德二极管。这类二极管有各种结构:里德结构(即P NIN )、肖特基结构(M-N-N )高-低-高结构(H-L-H)、双漂移结构(DDR或P PNN )等。所用材料主要有硅和。除了PN结雪崩渡越二极管外,由于其工作机理的差别,还有俘获等离子雪崩触发渡越时间二极管,金属-半导-金属势垒渡越二极管,隧道雪崩渡越二极管等。 雪崩二极管的工作原理是:利用p-n结的雪崩击穿在半导中注入载流子,这些载流子渡越过晶片流向外电路。由于这一渡越需要一定的时间,因而使电流相对于电压出现一个时间延迟,适当控制渡越时间,在电流和电压的关系上会出现负阻效应,因而能够产生振荡。 雪崩二极管具有功率大、效率高等优点。雪崩渡越二极管及其功率源可达到极高的工作频率,从几百兆赫至300吉赫都可以获得一定的微波功率。特别在毫米波波段,它是现代功率的固器件,可连续波工作或脉冲工作,广泛地使用于雷达、通信、遥控、遥测、仪器仪表中。。其缺点是噪声比电子转移器件稍高。用雪崩渡越二极管制成的雪崩振荡器和锁定放大器用于微波通信、雷达、战术。 微波振荡器是在通信、雷达、电子对及测试仪器等各种微波中被广泛应用的重要部件之一。近年来,随着微波半导器件的迅速发展,微波固态振荡器也得到迅速发展。 目前已有晶管振荡器(包括双极晶管振荡器和场效应管振荡器)、转移电子振荡器(效应振荡器)、雪崩二极管振荡器和隧道二极管振荡器等多种形式。其中隧道二极管振荡器因输出功率小、稳定性差几乎被淘汰。效应振荡器和雪崩二极管振荡器发展极为迅速。如雪崩二极管振荡器振荡频率可高达几百吉赫以上;输出功率可达几十瓦以上;脉冲峰值功率,如限累二极管振荡器可高达几千瓦;微波三极管振荡器的效率,可达50%。各种微波固态振荡器各有不同的特点,可根据要求来选用。在毫米波频段,广泛采用雪崩管振荡器和耿氏管振荡器,与耿氏管相比雪崩管可获得更大的功率和更高的效率。 雪崩二极管的雪崩效应和渡越时间效应使得它具有负阻特性,其小信号阻ZD为: 式中RD、XD为雪崩管电阻和电; Cd、θ为漂移区电容和渡越角; La、Ca是雪崩区电感和电容; ωa是雪崩频率。 为了产生振荡,二极管的小信号电阻必须为负,而且其值应大于负载电阻。当工作频率ω给定时,这一条件可以通过调节偏流密度从而改变雪崩频率来满足。随着振荡幅度I的增加,由于空间电荷对电场的影响,二极管阻发生变化,它是振幅和频率的函数,但由于它通常是频率的慢变化函数,所以在振荡器工作频率范围内,可不考虑频率的影响。当器件阻与电路阻满足以下条件,振荡器处于稳定振荡状态。 式中Z(ω)为电路阻; ZD(I)为雪崩管阻; 如果由于外界改变使振荡器的电发生变化,为了满足相位衡,在谐振条件下,由外界因素引起的电的变化应该由频率变化所产生的电变化来补偿,假定外界的变化为Δα,则 式中R、X为电路电阻和电; 由此可见,路电随外界因素变化率越大,频率稳定度越差;路的有载因数越高,则频率稳定度越高。 一般来说,雪崩管振荡器的缺点是频率稳定度较差。
静电防护中雪崩二极管为什么要接到内部地?
雪崩击穿是在电场作用下,载流子,不断与晶原子相碰,使共价键中的电子形成电子-空穴对。
新产生的载流子又通过碰撞产生电子-空穴对,这就是效应。1生2,2生4,像雪崩一样增加载流子。
齐纳击穿完全不同,在高的反向电压下,PN结中存在强电场,它能够直接!共价键将电子分离来形成电子-空穴对,形成大的反向电流。
齐纳击穿需要的电场强度很大!在杂质浓度特别大!!的PN结才做得到。
(杂质大电荷密度就大) 一般的二极管掺杂浓度没这么高,它们的电击穿都是雪崩击穿。
齐纳击穿大多出现在特殊的二极管中,就是稳压二极管
二极管效应的哲意义?
二极管具有阳极和阴极两个端子,电流只能往单一方向流动。也就是说,电流可以从阳极流向阴极,而不能从阴极流向阳极。对二极管所具备的这种单向特性的应用,通常称之为“整流”功能,可将交流电转变为脉动直流电,例如:无线电对无线电信号的调制,就是通过整流来完成的。
因为其顺向流通反向的特点,二极管可以想成电子版的逆止阀。然而实际上,二极管并不会表现出如此的开关性,而是呈现出较为复杂的非线性电子特征——这是由特定类型的二极管技术决定的。一般来说,在正向超过障壁电压时,二极管才会工作(此状态被称为正向偏置)。
一个正向偏置的二极管两端的电压降变化只与电流有一点关系,并且是温度的函数。因此这一特性可用于温度传感器或参考电压。
半导二极管的非线性电流-电压特性,可以根据选择不同的半导材料和掺杂不同的杂质从而形成杂质半导来改变。
特性改变后的二极管在使用上除了用做开关的方式之外,还有很多其他的功能,如:用来调节电压(齐纳二极管),高电压从而保护电路(雪崩二极管),无线电调谐(变容二极管),产生射频振荡(隧道二极管、耿氏二极管、IMPATT二极管)以及产生光(发光二极管)。
半导二极管中,有利用P型和N型两种半导接合面的PN结效应,也有利用金属与半导接合产生的肖特基效应达到整流作用的类型。若是PN结型的二极管,在P型侧就是阳极,N型侧则是阴极。
二极管被截止时并联的电压?
二极管两端加上反向电压,且反向电压低于雪崩击穿电压时,二极管不导通(此时流过二极管的电流极小,可忽略),称之为“截止状态”。可以看出,此时二极管两端当然有电压,而且是反向电压。
由于二极管本身并不能对外提供电能,因此无法看成电源,此时的反向电压是由外部电路施加的,不属于二极管本身。
雪崩击穿稳压二极管与齐纳击穿稳压二极管在电流上有什么的区别?
一般来说,发生雪崩击穿,二极管就报废,齐纳区是工作状态,能够恢复;实际上我觉得雪崩要高电压,齐纳电压低。
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