Shockley Diode

Definition: Shockley diode er en fire lag (P-N-P-N) enhed. Den udfører, når den er forudindtaget og holder op med at udføre, når den er omvendt forudindtaget. Den største forskel mellem konventionel diode og Shockley diode er, det begynder at lede, når den forreste spænding overstiger break-over spænding. Det blev opfundet af Vilhelm Bradford Shockley, og det er derfor, det er opkaldt efter sin opfinder.

Shockley Diode er ikke bredt tilgængelig kommercielt. Alligevel danner det rygraden i enheder som Diac, Triac, SCR. Det opererer i to stater enten til eller fra. Således bruges den som omskifteranordning. Det kaldes også PNPN-diode på grund af dets konstruktionsarkitektur. Det er en to terminal enhed, der er derfor, det er kategoriseret som dioder.

konstruktion af Shockley Diode

den er dannet ved at klemme fire lag halvledere P-type, N-type, P-type og en mere N-type. Tre kryds er dannet på grund af sammensmeltningen af fire lag sammen. Dens konstruktion og kredsløb symbol er beskrevet i nedenstående diagram.

konstruktion og kredsløb Symbol på Shockley diode

konstruktionen af Shockley diode kan også forstås af to transistor model. De fire lag udgør internt to transistorer T1 og T2 forbundet sammen. Emitter-base krydset af Transistor T1 er Junction-1 (J1). Den fælles tilsluttede base og samler af transistor T1 og T2 udgør henholdsvis kryds -2 (J2). Base-emitter krydset af T2 er junction-3 (J3).

to Transistormodeller af Shockley-Diode

når dioden skal betjenes i forspænding fremad, er J1 og J3 forspændt fremad, og krydset J2 vendes forspændt. Shockley-dioden betjenes kun i fremadrettet tilstand. Når kryds 1 & kryds 3 vendes forudindtaget, og kryds 2 er forudindtaget, begynder enhederne at fungere i omvendt forudindtaget tilstand.

men når den betjenes i omvendt forudindtaget, og spændingen overstiger nedbrydningsspændingen, får dioden skade.

bearbejdning af Shockley Diode

når anoden for krydset J1 og J3 gøres positiv og katoden som negativ, begynder strømmen gradvist at stige. Men inden der opnås break-over spænding, er modstanden, der tilbydes af dioden, ret høj. Således strømmer kun en lille mængde lækstrøm gennem dioden.

når fremspændingen overstiger break-over spænding VBo, begynder strømmen at stige markant. Når strømmen stiger fra en bestemt grænse, skifter dioden til ON-tilstand. Denne værdi af strøm kaldes holdestrøm i Shockley diode.

for at skifte dioden i slukket tilstand skal den medfølgende spænding reduceres, så værdien af strømmen falder under holdestrømsgrænsen.

V-i karakteristika for Shockley diode

som diskuteret ovenfor, når krydset J1 og J3 er fremadrettet, begynder strømmen i dioden at stige. Det kan således ses fra Karakteristikakurven, at over break-over spændingsstrøm stiger markant. Og når strømmen opnår en værdi svarende til at holde den aktuelle værdi (IH), er Shockley-dioden i ON-tilstand.

Karakteristik af Shockley Diode

når J2 er fremad partisk og J1, og J3 er omvendt partisk, fungerer dioden i omvendt partisk tilstand. På grund af hvilken omvendt strøm begynder at stige, og hvis omvendt spænding overstiger omvendt nedbrydningsspænding, produceres overdreven varme på grund af den store størrelse af omvendt strøm. Dette fører til ødelæggelsen af dioden. Således er det aldrig drives i omvendt forudindtaget tilstand.

fordele ved Shockley Diode

  1. Shockley diode har høj skiftehastighed.
  2. det kan gøre meget mere end en transistor, da dens konstruktionsarkitektur i sig selv består af to transistorer forbundet med en fælles terminal.

ulemper ved Shockley Diode

dens konstruktion er kompleks på grund af involvering af fire lag halvledermateriale.

anvendelser af Shockley Diode

  1. Shockley Diode som Udløserkontakt: det bruges til på SCR eller udløser SCR. I nedenstående kredsløb tilføres RC-netværket til DC-forsyning, og kondensatoren begynder at oplade. Når spændingen over kondensatoren bliver ækvivalent med break over spænding af Shockley diode kondensatoren begynder at aflade. Derefter skifter dioden til ON-tilstand og tænder SCR ved at give portstrøm til SCR.

Shockley diode SCR

således er SCR tændt, og alarmen starter. Når spændingsforsyningen er ophørt så også SCR forbliver i låsen, der er i ledende fase i nogen tid. Således bruges Shockley-dioden kun til at tænde den.

  1. Shockley Diode som Afslapningsoscillator: I dette oplades kondensatoren gennem en modstand, og når spændingen over kondensatoren er mere end overspændingen, tændes dioden og fungerer som en kortslutning.

Shockley Diode som afslapning Oscillator

og derefter kondensatoren udledninger gennem Shockley diode, og dermed cyklussen gentager sig selv.

Shockley som afslapningskondensatorbølgeformer

men kondensatoren udledes ikke helt. Bølgeformerne for afslapningsoscillator kan forstås ved hjælp af diagrammerne.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.