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恒流二极管的特性和应用

恒流二极管是二极管家族中的一员,其电路符号如图1所示。A为阳极,K为阴极。图2为恒流二极管典型伏安特性曲线.当所加正向电压从0~Us时,电流线性变化。电压在Us~U↘↘B↙↙之间时,曲线变得平坦,此时的电流即为恒定电流I↘↘H↙↙。I↘↘H↙↙一般在50μA~100mA之间。电压超过U↘↘B↙↙后电流急剧上升,恒流二极管被击穿,所以恒流二极管的工作电压范围通常在Us~U↘↘B↙↙之间。恒流二极管的反向特性与普通二极管的正向特性是一致的。$$  恒流二极管不仅在定时、振荡、波形产生以及信号放大等电路中有广泛的应用,而且还可以用于恒压源的取样电路中。2DH系列恒流二极管的特性,见下表。$$  图3是用恒流二极管构成的斜坡电压发生器,其输出电压Vout与恒流值I↘↘H↙↙、电容量C和充电时间t的关系为:Vout=I↘↘H↙↙t/C$$  图4是用恒流二极管构成的交流电流取样电路。...  (本文共2页) 阅读全文>>

权威出处: 电子报2001-08-19
大连理工大学
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硅基恒流二极管的设计

作为地壳中储量最大的半导体材料,硅材料具有良好的半导体特性,广泛应用于电子信息等领域。硅分立器件,作为一种半导体器件领域的重要组成部分,在汽车电子、工业自动化与3G通信等方面具有重要的应用意义,并且目前其工艺技术成熟、器件可靠性高、生产成本低。而作为硅分立器件家族中的一员,硅恒流二极管的恒流特性好、价格低、使用简便,可提供稳定的电流输出,是实现各种电子设备的恒流源、稳压源及保护电路的重要器件之一。然而,由于目前的恒流二极管存在起始电压大、恒流区域窄、动态阻抗小等问题,因此其应用范围受到了一定限制。本文基于恒流二极管的应用背景和价值,综述了国内外这一领域的发展现状。根据恒流二极管的工作原理,结合半导体物理和半导体器件物理基础知识,结合器件设计要求,初步设计了器件的结构参数。利用数值模拟方程和器件物理模型,通过数值模拟方法模拟出该器件的I-V特性曲线,与设计要求进行对比并分析原因。然后通过对一些器件结构参数,如沟道掺杂浓度、沟道宽度...  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州大学
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20A/600V硅基JBS整流管的研制和一种40mA/120V垂直沟道CRD的研究

JBS肖特基整流管由于具有高击穿电压、低漏电流、低正向压降及抗浪涌电流强等优点,在移动通讯、电源及高频大功率电子电路中有着广泛的应用。恒流二极管(CRD)由于价格便宜、恒流性能优良、使用方便等优势,是构成各种电子设备的恒流源、保护电路的重要组成部分。近年来,随着发光二极管(LED)产业的飞速发展,越来越多的使用者将JBS肖特基整流管与CRD应用于LED供电线路中,使二者同时也得到快速发展,本论文对二者分别进行了相应的研究,主要开展的工作如下:1、设计并成功制备了一种20A/600V硅基JBS肖特基整流管。有源区采用了蜂窝状分布结构,边缘采用了场限环、TEOS-BPSG、多晶硅和SiO2复合型终端结构,经过测试发现,在正向压降不大于1.5V的情况下,正向电流可达到20A;反向击穿电压(在反向漏电流不大于100μA情况下)可达到600V。并对其温度特性进行了研究,结果表明:随着环境温度的升高,器件的正向压降不断降低;反向击穿电压不断...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

贵州大学
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双极型集成电路与恒流二极管的兼容制造方法

恒流二极管作为一种新型电子元器件,具有恒流值稳定,恒流范围大,动态电阻大等特点,是实现电子电路中恒流作用的重要器件。作为一个分立元器件,恒流二极管的应用广泛,但将其集成在电路中进行应用,目前尚没有。双极型集成电路,由于隔离区的存在集成度低,其应用受到限制。基于目前这个现状,提出了将双极型集成电路与恒流二极管兼容制造,将恒流二极管集成在双极型集成电路中进行应用。首先,通过对恒流二极管、双极型器件的工作原理和器件参数的了解,初步计算出器件的结构参数,进行器件结构的设计和制造。并通过对结构参数进行优化,得到各个结构参数对恒流二极管和双极型器件的电学特性的影响。经过对比恒流二极管和双极型器件的工作原理、工艺制造、参数对电学特性的影响,结合半导体物理和器件原理知识,设计恒流二极管和双极型器件的兼容结构。通过,无数次的实验和修改设计,最终找出兼容结构的设计方法。接着,对兼容结构按照一定的物理模型和数值计算方法进行电学特性仿真,并讨论发射区掺...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

贵州大学
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基于恒流二极管的低压低功耗运算放大器研究

伴随平板电脑,手机等其他各种移动电子设备的普及,以电池作为电源的微电子产品得到广泛使用,但以电池作为电源的电子产品迫切需要采用低电流低电压的模拟电路来降低功耗。JEFT与双极型器件相结合,已成为新型专用集成运算放大器的主要发展方向之一。本论文研究正是在此背景下,对通用集成运放从另一设计思路创新,提出基于恒流二极管(CRD)的运算放大器。本文设计以JEFT构成恒流二级管(CRD),首先研究其恒流特性,分别对此恒流二极管的恒流值、开启电压、击穿电压、温度特性进行研究,然后再对恒流二极管和双极型晶体管工艺兼容进行研究与设计,最后再对传统集成运放中具有恒流功能和有源负载电流源的双极型器件(BJT)进行替代,并对电路结构进行优化,以减少芯片中元器件个数,从而减小芯片面积,降低静态工作电流以实现更进一步的低功耗。仿真结果表明,当电源电压改变时,双极型运算放大器输入级电流在0.290mA到0.433mA变化,而基于CRD的差分输入级电流约降低...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

《家庭电子》2003年04期
家庭电子

恒流二、三极管的特性及其应用

恒流二极管和恒流三极管是许多爱好者不太熟悉的半导体器件。它们都能在很宽的电压范围内输出恒定的电流,并有很高的动态阻抗。由于其温度特性好、价格较低、使用方便,因此目前被广泛用于恒流源、稳压源、放大器以及电子仪器的保护电路中。 一、恒流二极管和三极管的性能特点 1.恒流二极管的性能特点 恒流二极管实际由两端结型场效应管连接而成,其电路符号和伏安特性如图1所示。图1a为恒流二极管图形符号,图1b为其伏安特性曲线。结型场效应管在栅源电压为零时具有恒流特性,在该区域内流过结型场效应管的电流不随电压的变化而变化,其主要参数有恒定电流、起始电压、正向击穿极K,控制极G。在电路中A接正电压,K接可调电阻凡,G接凡的另一端。由图2(b)可知,调节凡就能获得连续可调的恒定电流。 二、恒流二极管扩展电流和电压的方法 1.用并联法扩流、串联法升压 使用一只恒流二极管只能提供几毫安的恒定电流,若将几只恒流二极管并联使用,则可扩大输出电流。需要指出的是,将...  (本文共2页) 阅读全文>>