Что такое малосигнальный диод?

Что такое малосигнальный диод?

Малосигнальный диод — это диод, который работает с относительно небольшим током в несколько сотен мА или меньше.

Они используются в выпрямлении и коммутации для преобразования переменного тока в постоянный, а также для генерации постоянного напряжения. Наиболее известным применением является демодуляция.

Демодуляция — это процесс объединения высокочастотного несущего сигнала с низкочастотным аудиосигналом и использования способности диода обнаруживать только низкочастотный сигнал для вывода радиосигнала в качестве аудиосигнала на выходное аудиоустройство.

Применение малосигнальных диодов

Малосигнальные диоды используются в электронных изделиях, которые обрабатывают малые сигналы и выполняют электрические операции, особенно в высокочастотных приложениях, таких как электрооборудование, точные приборы и радиоприемники, а также в коммутационных операциях.

При выборе диода следует учитывать максимальный номинал и смещение, которые можно применить к диоду, поскольку он работает с малым сигналом. Если существует вероятность чрезмерного тока, необходимо установить защитную схему, чтобы предотвратить чрезмерный ток на диоде.

Принцип работы малосигнальных диодов

Принцип работы малосигнальных диодов основан на уникальной схеме работы, которая использует эффект выпрямления, возникающий в прямом и обратном направлениях ВАХ, с использованием физических явлений, возникающих на границе PN-перехода полупроводникового диода или на границе перехода между металлом и полупроводником.

Работа малогабаритных электрических цепей делится на их типичные функции: коммутационная операция, выпрямительная схема и генерация постоянного напряжения.

1. Коммутационная операция

Когда на диод подается напряжение, он служит переключателем, используя свою способность пропускать ток только в одном направлении. Когда напряжение подается в прямом направлении, ток течет, что называется работой в открытом состоянии, а в обратном направлении ток не течет, даже если подано напряжение, что является работой в закрытом состоянии.

Диоды с барьером Шоттки и PIN-диоды способны к высокоскоростному переключению при малых токах, поэтому они используются в качестве диодов для функции переключателей с относительно высокими рабочими частотами.

2. Схема выпрямления

Выпрямление — это операция схемы, которая преобразует переменный ток в постоянный ток, используя свойство диода течь только в одном направлении. Обычно ток представляет собой ток половинной частоты, который не проходит в отрицательном направлении, но когда диоды соединены в мостовую схему, отрицательная часть переменного тока преобразуется в положительную и возбуждается, что позволяет преобразовать ток в постоянный ток полной частоты.

3. Генерация постоянного напряжения

Это работа схемы, в которой часто используется стабилитрон. Стабилитрон — это диод, который может генерировать постоянное напряжение в определенном диапазоне независимо от обратного тока. Эти диоды используются в схемах, которые генерируют постоянное напряжение, а также используются в качестве защитных схем.

Другая информация о малосигнальных диодах

1. Примеры структур малосигнальных диодов

Структуры малосигнальных диодов можно в целом разделить на планарные и мезатипы.

Планарный тип
Планарный тип является наиболее часто используемой полупроводниковой структурой, в которой слой диффузии примесей формируется вблизи оксидной пленки на поверхности кремниевого полупроводника для создания PN-перехода для диода. Эта структура может широко использоваться в качестве схемного блока внутри ИС в дополнение к дискретным малосигнальным диодам.

Тип меза
Меза-тип имеет особенность формирования PN-перехода в вертикальной гороподобной форме, и, в частности, площадь части N-типа может быть сделана большой из-за ее структуры, что позволяет выдерживать относительно большое обратное напряжение. Эта структура часто используется в малосигнальных диодах для выпрямления.

2. Малосигнальные диоды матричного типа

Когда малосигнальные диоды используются в различных цепях, можно использовать несколько диодов. В таких случаях подходят малосигнальные диоды массивного типа.

Также доступны продукты, которые объединяют несколько малосигнальных диодов в одном корпусе или, например, составной массив диодов Зенера и диодов с барьером Шоттки. Эти продукты полезны, когда вы хотите использовать разные напряжения Vf для разных диодов в цепи.