集成二極管

簡(jiǎn)介：

（a）B-C短路（VBC=0）的二極管（發(fā)射結(jié)二極管）：

因?yàn)樵谶@種結(jié)構(gòu)中，晶體管的集電結(jié)實(shí)際上并不起作用，因此，不存在襯底的寄生p-n-p管的影響（參見圖3-27）；而且晶體管也不可能進(jìn)入過飽和狀態(tài)（因?yàn)榧娊Y(jié)電壓始終為0），則開關(guān)的存儲(chǔ)時(shí)間很短，從而二極管的開關(guān)速度最快；同時(shí)，這時(shí)的晶體管實(shí)際上是處于臨界飽和狀態(tài)（發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)0偏），故交流電阻較小，正向壓降也較低。此外，由于發(fā)射區(qū)摻雜濃度很高，則該二極管的最高工作溫度較高、反向飽和電流也較小。所以，這種二極管在IC中用得最多。DTL電路的輸入門二極管一般就都采用這種二極管。

（b）C-E短路（VCE=0）的二極管：

當(dāng)這種二極管導(dǎo)通時(shí)，晶體管的兩個(gè)p-n結(jié)都是正偏的，即晶體管處于飽和狀態(tài)，則將在基區(qū)和集電區(qū)中產(chǎn)生大量的少數(shù)載流子的過量存儲(chǔ)電荷，故這種二極管開關(guān)的存儲(chǔ)時(shí)間很長(zhǎng)，可用作為電荷存儲(chǔ)管；而且這是兩個(gè)p-n結(jié)并聯(lián)的二極管，勢(shì)壘電容較大；同時(shí)，這里由于集電結(jié)的正偏也將導(dǎo)致出現(xiàn)寄生p-n-p管效應(yīng)。所以，這種二極管的性能較差，一般不用。

（c）B-E短路（VBE=0）的二極管（集電結(jié)二極管）：

該集成二極管的最大特點(diǎn)是擊穿電壓較高（因?yàn)榧妳^(qū)的摻雜濃度較低，擊穿電壓可大于20V）。但是當(dāng)二極管在工作時(shí)，就相當(dāng)于晶體管處于反向臨界飽和狀態(tài)，則將由于集電結(jié)正偏，而導(dǎo)致出現(xiàn)寄生p-n-p管效應(yīng)。因此，這種二極管一般少有使用。

（d）集電極開路（IC=0）的二極管（發(fā)射結(jié)二極管）：

當(dāng)這種二極管導(dǎo)通工作時(shí)，晶體管的發(fā)射結(jié)正偏，即向基區(qū)注入少數(shù)載流子，同時(shí)，由于這些載流子又不能流出集電極，則將導(dǎo)致集電結(jié)上產(chǎn)生出較大的浮空電勢(shì)（正偏），從而在基區(qū)中有大量的存儲(chǔ)電荷，使得二極管的開關(guān)速度較低；并且，由于集電結(jié)的這種正偏作用也將產(chǎn)生寄生p-n-p管效應(yīng)。此外，由于發(fā)射區(qū)摻雜濃度很高，則二極管的正向壓降較高；同時(shí)，二極管的寄生端電容較小。一般，這種發(fā)射結(jié)二極管在電路中作電平位移用。

（e）發(fā)射極開路（IE=0）的二極管（集電結(jié)二極管）：

這種二極管在工作時(shí)，其內(nèi)部載流子的分布狀況與集電極開路的發(fā)射結(jié)二極管基本相同，因此其特性也相差不大，即二極管的存儲(chǔ)時(shí)間較長(zhǎng)，并且也存在寄生p-n-p管效應(yīng)。不過，這種二極管的擊穿電壓較高（大于20V）。該二極管一般少有使用。

（f）單獨(dú)的集電結(jié)二極管：

這種二極管的特點(diǎn)是面積?。ㄒ?yàn)椴恍枰l(fā)射結(jié)），正向壓降也低（中等），耐壓又高，而且勢(shì)壘電容和寄生端電容都較小。所以這種二極管在IC中也用得較多。

總之，在IC中用得最多的集成二極管是兩種，即B-C短路的發(fā)射結(jié)二極管和單獨(dú)的集電結(jié)二極管。其它型式的二極管一般用得較少。

正向?qū)ǎ喝绻o二極管正極的電壓高于負(fù)極電壓（正向偏置電壓），只要正極電壓達(dá)到一定的值，二極管導(dǎo)通，導(dǎo)通后二極管相當(dāng)于一個(gè)導(dǎo)體，二極管的兩引腳之間的電阻很小，相當(dāng)于接通。電流流動(dòng)方向是從正極流向負(fù)極，電流不能從負(fù)極流向正極，否則二極管已損壞。

反向截止：如果給二極管正極加的電壓低于負(fù)極電壓（反向偏置電壓），二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，二極管兩引腳之間電阻很大，相當(dāng)于開路。只要是反向電壓，二極管中就沒有電流流動(dòng)，如果加的反向電壓太大，二極管會(huì)擊穿，電流從負(fù)極流向正極，說明二極管損壞。

穩(wěn)壓二極管具有反向擊穿的特性，快恢復(fù)二極管相當(dāng)于兩個(gè)穩(wěn)壓二極管。

現(xiàn)在生產(chǎn)的多頻彩顯，其行輸出電路采用了雙阻尼二極管，而且兩個(gè)阻尼二極管常組合在一起(一般和行輸出管一起固定在同一散熱片上)，成為一個(gè)獨(dú)立的元件，有3個(gè)引出腳，外型極像三極管，維修寸應(yīng)注意區(qū)分。這種二極管的外型結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)如圖2所示。

聯(lián)想1569數(shù)控彩顯、飛利浦107S數(shù)控彩顯就采用了此類復(fù)合二極管作為行輸出電路的雙阻尼二極管，其型號(hào)為DWV328。采用雙阻尼二極管的彩顯還有很多，若手頭沒有此類二極管，可用兩只高頻高反壓快恢復(fù)二極管進(jìn)行代換，但應(yīng)注意兩只二極管的連接應(yīng)正確。

阻尼二極管的工作狀態(tài)與行輸出管基本相同，所以，對(duì)它的耐壓、所能承受的最大正向脈沖電流及開關(guān)時(shí)間等要求與行輸出管是一致的。選擇阻尼二極管應(yīng)關(guān)注以下主要參數(shù)。

(1)反向耐壓要高

阻尼二極管要承受與行輸出管基本相同的掃描逆程反峰高壓。因此，選擇阻尼二極管，其反向耐壓PR要高，否則很難正常工作。

(2)最大正向脈沖電流要大

阻尼二極管是在掃描逆程結(jié)束的瞬間，由逆程振蕩電壓使它導(dǎo)通的，所以最大正向脈沖電流與行輸出管基本相同。

(3)反向恢復(fù)時(shí)間要小

為使阻尼二極管能很好地阻尼振蕩，并在偏轉(zhuǎn)線圈中形成正程掃描的鋸齒波電流，要求乙越小越好。這樣可以減少泄放時(shí)間，使逆程期間的偏轉(zhuǎn)線圈中存儲(chǔ)的能量通過阻尼很快泄放掉。