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(shì)壘二極管(SchottkyBarrierDiode,縮寫(xiě)成SBD)的簡(jiǎn)稱(chēng)。SBD不是利用P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體接觸形成PN結(jié)原理制作的，而是利用金屬與半導(dǎo)體接觸形成的金屬-半導(dǎo)體結(jié)原理制作的。因此，SBD也稱(chēng)為金屬-半導(dǎo)體(接觸)二極管或表面勢(shì)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(shì)壘二極管(簡(jiǎn)稱(chēng) SBD)，它屬一種低功耗、超高速半導(dǎo)體器件。最顯著的特點(diǎn)為反向恢復(fù)時(shí)間極短(可以小到幾納秒)，正向?qū)▔航祪H0.4V左右。其多用作高頻、低壓、大電流整流二極管、續(xù)流二極管、保護(hù)二極管，也有用在微波通信等電路中作整流二極管、小信號(hào)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(yīng)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(dǎo)通狀態(tài)時(shí)其實(shí)處于很接近截止?fàn)顟B(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(shù)字 IC 的 TTL內(nèi)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(fù)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(shì)壘二極管(簡(jiǎn)稱(chēng) SBD)，它屬一種低功耗、超高速半導(dǎo)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?qū)щ娦裕梢园逊较蚪惶孀兓慕涣麟娮儞Q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(fù)極流出。P區(qū)的載流子是空穴,N區(qū)的載流子是電子，在P區(qū)和N區(qū)間形成一定的位壘。外加電壓使P區(qū)相對(duì)N區(qū)為正的電壓時(shí)，位壘降低，位壘兩側(cè)附近產(chǎn)生儲(chǔ)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?qū)顟B(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(nèi)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(nèi)，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?qū)üδ?，把交流電轉(zhuǎn)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(dǎo)通狀態(tài)，相當(dāng)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?fàn)顟B(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?qū)щ姷奶匦?，在正偏壓下PN結(jié)導(dǎo)通，在導(dǎo)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?fàn)顟B(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(dǎo)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(cè)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?qū)顟B(tài)的肖特基二極管可以使得施加在C1點(diǎn)的交流信號(hào)通過(guò)肖特基二極管，并在C2的輸出出呈現(xiàn)出來(lái)。這就是二極管導(dǎo)通時(shí)的狀態(tài)，我們也可稱(chēng)它為開(kāi)關(guān)的“導(dǎo)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(diào)節(jié)肖特基二極管的導(dǎo)通狀態(tài)。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)交流信號(hào)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(diào)節(jié)另一方的電平高低，從而實(shí)現(xiàn)控制二極管的導(dǎo)通與否。在射頻電路中，這種設(shè)計(jì)多會(huì)在提供偏置的線路上加上防止射頻成分混入邏輯/供電線路的措施以減少干擾，但總的來(lái)說(shuō)這種設(shè)計(jì)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(hào)的幅值限制在所需要的范圍之內(nèi)。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(hào)放大電路、高頻調(diào)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(dǎo)通速度快，恢復(fù)時(shí)間短;3、正偏置下二極管壓降穩(wěn)定;4、可串、并聯(lián)實(shí)現(xiàn)各向、各值限幅;5、可在限幅的同時(shí)實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償。
肖特基二極管正向?qū)ê?，它的正向壓降基本保持不?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(hào)幅度限制在一定范圍內(nèi)。
4、肖特基二極管的作用及其接法-續(xù)流
肖特基二極管并聯(lián)在線兩端,當(dāng)流過(guò)線圈中的電流消失時(shí),線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)通過(guò)二極管和線圈構(gòu)成的回路做功而消耗掉.從而保護(hù)了電路中的其它原件的安全.續(xù)流二極管在電路中反向并聯(lián)在繼電器或電感線圈的兩端,當(dāng)電感線圈斷電時(shí)其兩端的電動(dòng)勢(shì)并不立即消失,此時(shí)殘余電動(dòng)勢(shì)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(xù)流二極管。電感線圈、繼電器、可控硅電路等都會(huì)用到續(xù)流二極管防止反向擊穿現(xiàn)象。
凡是電路中的繼電器線圈兩端和電磁閥接口兩端都要接續(xù)流二極管。接法如上面的圖，肖特基二極管的負(fù)極接線圈的正極，肖特基二極管的正極接線圈的負(fù)極。不過(guò)，你要清楚，續(xù)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?qū)ㄌ匦浴?/p>
5、肖特基二極管的作用及其接法-檢波
檢波(也稱(chēng)解調(diào))肖特基二極管的作用是利用其單向?qū)щ娦詫⒏哳l或中頻無(wú)線電信號(hào)中的低頻信號(hào)或音頻信號(hào)取出來(lái)，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體收音機(jī)、收錄機(jī)、電視機(jī)及通信等設(shè)備的小信號(hào)電路中，其工作頻率較高，處理信號(hào)幅度較弱。
檢波肖特基二極管在電子電路中用來(lái)把調(diào)制在高頻電磁波上的低頻信號(hào)(如音頻信號(hào))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(jié)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?nèi)?/p>
變?nèi)菪ぬ鼗O管(VaractorDiodes)又稱(chēng)"可變電抗二極管"，是利用pN結(jié)反偏時(shí)結(jié)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(jié)電容減小、反之結(jié)電容增大，變?nèi)菪ぬ鼗O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(qū)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(diào)諧、調(diào)頻、調(diào)相等、例如在電視接收機(jī)的調(diào)諧回路中作可變電容。
當(dāng)外加順向偏壓時(shí)，有大量電流產(chǎn)生，PN(正負(fù)極)結(jié)的耗盡區(qū)變窄，電容變大，產(chǎn)生擴(kuò)散電容效應(yīng);當(dāng)外加反向偏壓時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生過(guò)渡電容效應(yīng)。但因加順向偏壓時(shí)會(huì)有漏電流的產(chǎn)生，所以在應(yīng)用上均供給反向偏壓。
肖特基二極管應(yīng)用
SBD的結(jié)構(gòu)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(jì)算機(jī)中被廣泛采用。
除了普通PN結(jié)二極管的特性參數(shù)之外，用于檢波和混頻的SBD電氣參數(shù)還包括中頻阻抗(指SBD施加額定本振功率時(shí)對(duì)指定中頻所呈現(xiàn)的阻抗，一般在200Ω～600Ω之間)、電壓駐波比(一般≤2)和噪聲系數(shù)等。