关于二极管的几个问题
已有 182 次阅读 2012-02-28 11:201、寄生二极管。
在常用的MOS管的Datasheet中原理图上，常见D和S极之间有一个二极管，该二极管称为寄生二极管。该二极管的产生与生产工艺有关，并不是所有的MOS内部都有该二极管。一般大功率管有该二极管，小功率管和集成电路中的mos管没有该二极管。如果漏极从衬底硅片底部引出的，则会有该二极管，是漏极与衬底之间形成了PN结造成的。如果漏极从硅片的上面，与栅极相同的方向引出，则没有该二极管。当MOS有很大的反向瞬间电流时，该二极管导通，起到保护作用。
2、肖特基二极管
肖特基（Schottky）二极管，又称肖特基势垒二极管（简称 SBD），它属一种低功耗、超高速半导体器件。最显著的特点为反向恢复时间极短（可以小到几纳秒），正向导通压降仅0.4V左右。其多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管，也有用在微波通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管使用。在通信电源、变频器等中比较常见。
一个典型的应用，是在双极型晶体管 BJT 的开关电路里面, 通过在 BJT 上连接 Shockley 二极管来箝位，使得晶体管在导通状态时其实处于很接近截止状态，从而提高晶体管的开关速度。这种方法是 74LS，74ALS，74AS 等典型数字 IC 的 TTL内部电路中使用的技术。
肖特基（Schottky）二极管的最大特点是正向压降 VF 比较小。在同样电流的情况下，它的正向压降要小许多。另外它的恢复时间短。它也有一些缺点：耐压比较低，漏电流稍大些。选用时要全面考虑。
3、从二极管的电流公式分析
PN结（也包括肖特基势垒结）的伏安特性可以用公式：
IF = IS0·{exp [q·VF / (k·T)] - 1}
来表示。式中，IF为正向电流，IS0为反向饱和电路（理论上反向电压无穷大时候的电流），VF为结压降，q为电子电荷，k为波尔茨曼常数，T为绝对温度。把IF作为自变量，则得到公式：
VF=k·T/q·ln(IF/IS0+1)
需要指出的是，这两个公式对于PN结正向、反向偏置都是适用的。
由上面的公式我们可以得到：
二极管并联时，无论并联的二极管是什么样的，都无法让其中的一个或多个二极管中的电流为0.
从上述公式上看，单纯的数学上，二极管之间的差异就是IS0。
这意味着很多事情，比如：当二极管的寄生电阻可以忽略的时候，所有二极管的伏安特性曲线只差一个比例系数；意味着任意两只二极管的伏安特性曲线，通过调整电流轴的比例，两条曲线可以重叠在一起。
我们通常认为硅二极管的正向压降比较大，锗二极管的正向压降比较小。但根据伏安特性曲线公式，我们可以看到，将许多的硅二极管并联起来，可以得到和锗二极管相同的伏安特性曲线——如果要让两者完全重叠，可能需要在并联的硅二极管上串联一个电阻。
4、二极管的反向恢复
二极管在接反向电压的时候，在两边的空穴和电子是不接触的，没有电流流过，但是同时形成了一个等效电容，如果这个时候改变两边的电压方向，自然有一个充电的过程，这个时间就是二极管反向恢复时间。用示波器可以看到结电容的充电时间的。实际上是由电荷存储效应引起的, 反向恢复时间就是存储电荷耗尽所需要的时间。 实际的意义在于：该过程使二极管不能在快速连续脉冲下当做开关使用。如果反向脉冲的持续时间比反向恢复时间 短, 则二极管在正、反向都可导通, 起不到开关作用。因此了解二极管反向恢复时间对正确选取二级管和合理设计电路非常重要。（ts 称为储存时间, tf 称为下降时间。tr= ts+ tf 称为反向恢复时间,） 5、二极管的反向恢复电流与电压转变之前的电流有关。即IF与反向恢复电荷相关
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