Dispozitive electronice

Tema 4

Tipuri speciale de diode

Dioda Zener – Simboluri şi caracteristică

Dioda Zener – mărimi caracteristice

UZ – tensiunea Zener- minimă- tipică- maximă

IZ – curentul de măsurăUFmax – tensiunea directă maximăIFmax – curentul direct maximrZ – rezistenţa ZenerαT – coeficientul de temperatură al tensiunii (mV/ºC)

Dioda Zener – Modele aproximative

20 40

820

10

30Z

Z

U V

R

U V

r

Dreapta de sarcină

18

10

270

1

8,5

Z

S

Z

U V

U V

R

R k

r

12

10

270

2

8,5

Z

S

Z

U V

U V

R

R k

r

2rU V

Aplicaţie

Circuite de limitare

Dioda de comutare

• Se urmăreste realizarea unui raport cat mai mare intre rezistenta interna a diodei polarizate invers si rezistenta interna a diodei polarizare direct

• Timpii de comutare trebuie sa fie cat mai mici.• Sunt diode din germaniu sau siliciu cu contact

punctiform.• Marimile caracteristice ale diodelor de comutatie nu

difera de marimile caracteristice ale diodelor redresoare• O marime de care trebuie sa se tina seama este timpul

de comutare inversa trr

Timpul de comutare inversa – timpul necesar curentului sa ajunga de la valoarea avuta in conductie la valoarea normala caracteristica conductiei inverse

Dioda luminiscentă (LED)

Culoare Tensiune

Infraroşu 1.6 V

Roşu 1.8 V to 2.1 V

Orange 2.2 V

Galben 2.4 V

Verde 2.6 V

Albastru 3.0 V to 3.5 V

Alb 3.0 V to 3.5 V

Ultraviolet 3.5 V

http://www.gadgetlite.com/wp-content/uploads/2009/07/sony-lcd-led-tv.jpg

Fotodioda

• Fotodioda este un dispozitiv optoelectonic constituit dintr-o jonctiune pn fotosensibila

sau un contact metal semiconductor fotosensibil,

• utilizate totdeauna în regim de polarizare inversa, deoarece în acest regim se poate

fructifica în conditii optime influenta fluxului luminos asupra curentului prin dispozitiv

• CONSTRUCTIE

Constructia fotodiodei asigura ca partea cea mai mare a fotonilor radiatiei incidente sa

patrunda pâna în regiunea jonctiunii p-n, unde, fiind absorbiti,pot crea perechi de

electro-gol care sunt purtatori suplimentari fata de concentratia de echilibru

Numai fotonii care au energia hv mai mare sau cel putin egala cu largimea Eg a benzii

interzise vor fi capabili sa produca saltul electronilor din banda de valenta în cea de

conductie adica sa duca la formarea de perechi electron-gol.

Capsula fotodiodei prezinta o fanta transparenta, sub forma unei ferestre sau a unei

lentile, care permite patrunderea luminii catre jonctiunea pn

Optocuplorul

• În electronică, o opto-izolator, numit, de asemenea, un optocuplor, photocoupler, sau izolator optic, este

"un dispozitiv electronic proiectat pentru a transfera semnale electrice prin utilizarea undelor de lumina pentru a oferi de cuplare cu izolare electrica intre intrare și de ieșire".

• scopul principal al unui opto-izolator este "de a preveni tensiuni înalte sau tensiuni în schimbare rapidă pe o parte a circuitului de la componente dăunătoare sau de transmisii de denaturare pe de altă parte.“

• [2] disponibile în comerț opto-izolatoare rezista intrare-ieșire pentru a-tensiuni până la 10 kV

• și tranzitorii de tensiune cu viteze de până la 10 kV/s

Dioda varicap

Dioda cu capacitate variabila

• Utilizeaza capacitatea de bariera a jonctiunii p-n

• Valoarea capacitatii este formata din capacitatea de bariera a unei jonctiuni p-n abrupte la care se adauga capacitatea capsulei.

•

dll

SC

2

Relatia indica o scadere a acapacitatii la marirea latimii regiunii de trecere si deci la scaderea tensiunii.

In circuitele electronice diodele cu capacitate variabila sunt polarizate invers.

Dioda tunel

Dioda Tunel

• Au fost descoperite in 1958 de japonezul Esaki– Sunt formate dintr-o jonctiune p-n puternic

impurificata realizata intr-un monocristal de germaniu, siliciu sau galiu-arsen

– Pentru tensiuni de polarizare inverse benzile de energie se deplaseaza astfel incat intervalul pe care se suprapun se mareste.

•Polarizand direct dioda tunel cu tensiuni foarte mici (10mV) deplasarea benzilor de energie duce la micsorarea intervalului pe care se suprapun.

•La tensiuni de polarizare mai mari (400mV) benzile de energie se separa

• Diodele tunel sunt utilizate in inalta frecventa si in circuite de comutare. Transportul sarcinilor electrice prin difuzia purtatorilor minoritari in regiunile laterale, mecanism caracteristic diodelor obisnuite, duce la aparitia efectului de stocare si deci limiteaza frecventa de lucru

• Timpii de comutare al diodelor tunel sunt de ordinul nanosecundelor.

Dioda cu contact punctiform

• Bazata pe jonctiunea p-n, consta dintr-un semiconductor de tip n intepat de un varf ascutit al unui metal (wolfram). La fabricare, sistemul este parcurs un timp foarte scurt de un impuls puternic de curent care determina o topire locala si formarea unei jonctiuni p-n cu arie foarte mica.

• Capacitatea jonctiunii este foarte mica. Datorita ei se foloseste in aplicatii de radiofrecventa.

• Nu pot fi parcurse de curent mare iar procesul de fabricatie este foarte ieftin.

Dioda Schottky

• Dioda Schottky (denumită după fizicianul german Walter Schottky) este o diodă formată dintr-o joncțiune metal-semiconductor, la fel ca și dioda cu contact punctiform.

• Capacitatea acestei joncțiuni este foarte mică, ceea ce înseamnă că dioda poate lucra la frecvențe înalte. Un alt avantaj al joncțiunii metal-semiconductor față de joncțiunea semiconductor-semiconductor folosită la diodele convenționale este căderea mică de tensiune, numai 0,3 V față de 0,6 V cât este în cazul unei diode din siliciu.

• Diodele Schottky își datorează proprietățile faptului că purtătorii minoritari și recombinarea purtătorilor sunt neglijabile, conducția fiind asigurată exclusiv de purtătorii majoritari: electroni în cazul semiconductorului de tip N și goluri pentruP.

• Diodele Schottky de mai mare putere se utilizează în circuite de comutație, putând lucra la frecvențe de până la 1 MHz. O aplicație tipică pentru diodele Schottky de mică putere sunt circuitele de detecție și mixare de radiofrecvență, în care aceste diode funcționează până la 5 GHz.