دیود شاتکی
دیود شاتکی چیست؟
قطعه الکترونیکی دیود شاتکی استفاده های خیلی زیادی در صنعت برق دارد. از این دیود می توان به منزل یکی از کهن ترین قطعات نیمه رسانا اسم برد. بهتر است بدانید که بیشتر از ۱۲۰ سال از تولید این نوع دیود نیمه رسانا فلزی گذشته است. این قطعه الکترونیکی در حقیقت قطعه ای است که از آن در استفاده های فرکانسی به منزله یک دیود شفاف ساز یا یک میکسر بکار می برند.به این مسئله توجه داشته باشید که این قطعه الکترونیکی در انتقال نیرو به دلیل کاهش فشار الکتریکی محدودی که دارد به منزله رکتیفایر (یکسو سازی) هم به کار برده می شود.
ویژگی های دیود شاتکی
قطعه الکترونیکی دیود شاتکی را می توان به منزله یک حامل بیشترین شناسایی کرد. این مسئله ویژگی های خیلی مطلوبی را از نظر سرعت به آن ها خواهد داد.دقیقا به مثابه همان موقعیتی که موجبات شکل گیری دیودهای عادی و معمولی فراهم می آید در هنگام ترکیب مجدد حفره ها با الکترون ها، ترکیبات آن ها تنها به ناحیه موافق تکیه می کند.
با کم کردن این قطعه می توان ثابت های زمانی را در محور RC محدود کرد. این موضوع باعث می شود که سرعت این دیود های نسبت به دیود های دیگر چندین برابر باشد.
در حقیقت این مسئله سبب شده که این قطعات الکترونیکی در حیطه فرکانس رادیویی استفاده های خیلی زیادی داشته باشند. از دیگر مسائلی که دارای اهمیت ویژه است این است که دیود شاتکی در مقایسه با پیوند های P-N معمولی از تراکم جریان بیشتری بهره مند است.
معمولا فشار الکتریکی اندکی در دیود ها صورت می گیرد که آنها را جهت استفاده های خاص یکسو سازی نیرو، مطلوب کرده است.
ولی عمده ترین نقصی که می توان به این قطعه نسبت داد جریان وارون خیلی زیادی است که این قطعه دارد. اگرچه این مسئله در بعضی از کاربرد ها به اسم یک مشکل شناسایی نمی شود ولی ضروری است مواقعی که از آن استفاده می کنید به این مسئله توجه بیشتری داشته باشید.
کاربردهای دیود شاتکی
در این قسمت از مبحث می خواهیم در خصوص کاربرد های قطعه الکترونیکی دیود شاتکی مطالبی را ارائه دهیم.
همانگونه که قبلا نیز گفته این قطعه از کاربرد های متنوعی برخوردار است. بهتر است بدانید که سایر دیود ها نمی توانند همانند این دیود فعالیت مطلوبی داشته باشد. این اختلاف سبب شده که استفاده های این قطعه خیلی زیاد باشد. ۳ مورد از عمده ترین کاربرد های قطعه الکترونیکی دیود شاتکی عبارتند از:
- میکسر RF و دیود روشن ساز
با ملاحظه به سرعت خیلی زیاد کلید زنی و فرکانس مطلوبی که در این دیود ها موجود است ، این قطعه در استفاده های فرکانسی رادیویی بکار برده می شود. به میزانی که این قطعه در میکسر های حلقوی با کارکرد خیلی مناسبی بکار برده می شود. افزون بر این به دلیل فشار الکتریکی محدود بکار برده شده ، گنجایش فرکانسی مطلوب و گنجایش خازنی کم ، از آنها در شفاف سازی RF نیز استفاده می شود.
- مهار کننده
یکی از کاربرد های ویژه این قطعه الکترونیکی مهار کننده بودن آن است. این قطعه ها قابلیت این را دارند که در نقش یک مهار کننده داخل محور ترانزیستوری ، هنگامی که همانند یک کلید عمل می کنند، جهت افزایش سرعت عملکرد، مورد استفاده قرار گیرند. برای این استفاده معمولا به صورت IC های منطقی LS 74 شاتکی با توان محدود و S 74 شاتکی وجود دارد. در دیود شاتکی میان بیس ترانزیستور و کلکتور، از ولتاژ استفاده کرده اند.
هنگامی که در حال بکارگیری از این قطعه الکترونیکی هستید دیود وابسته می تواند بیشترین جریان را از خود عبور دهد و نیز سبب محدود شدن زمان off شدن ترانزیستور می شود. این موضوع علت عمده افزایش سرعت محور است.
- سلول های خورشیدی
سلول های خورشیدی معمولا با باطری های شارژ شدنی و یا به باطری های اسیدی متصل می شوند به علت اینکه امکان دارد در طول روز به توان الکتریکی مطلوبی نیاز پیدا کرد، با آنکه نور آفتاب به صورت شبانه روز در دسترس نخواهد بود. به این مسئله نیز توجه داشته باشید که فشار الکتریکی وارون ایجاد شده به هیچ وجه برای سلول های خورشیدی، مطلوب و سودمند نیست.
با دقت به این مسئله بایستی یک دیو شاتکی به صورت سری با سلول های خورشیدی بکار برد. توجه کنید که هر گونه کم شدن فشار الکتریکی سبب می شود که بازدهی کار هم کاهش یابد ، در این صورت باید یک دیود با فشار الکتریکی کم را فراهم کرد. در این حیطه همانند دیگر عوامل، کمبود فشار الکتریکی دیود، خیلی مطلوب است و سبب می شود که این گونه دیود ها در بین سایر دیود ها به یک فرم محبوب دست یابد.
پارامتر های عمده در ساخت دیود شاتکی
هر مهندس نقشه کشی بایستی قطعه الکترونیکی دیود شاتکی مطلوب را با ملاحظه بر برنامه مورد نیاز خود تعیین کند. معمولا برای طرح ریزی های یکسو کننده به دیود های فشار الکتریکی بالا ، جریان محدود / متوسط و فرکانس کم احتیاج است. جهت نقشه های کلید زنی میزان فرکانس دیود بایستی زیاد باشد. بعضی از مهم ترین و مرسوم ترین پارامتر های تعیین قطعه الکترونیکی دیود شاتکی عبارتند از:
- افت ولتاژ به سمت جلو
فشار الکتریکی کاهش یافته جهت روشن کردن این دیود بایاس به سمت جلو، افت ولتاژ است و معمولا با ملاحظه به نوع دیود متمایز است. برای این نوع دیود همواره فشار الکتریکی روشن کم و بیش ۰.۲ ولت تصور می شود.
- ولتاژ شکست وارون
از دیگر پارامتر های تعیین قطعه الکترونیکی دیود شاتکی می توان به ولتاژ شکست وارون اشاره کرد. میزان ویژه ای از فشار الکتریکی بایاس وارون که بعد از آن که این قطعه دچار نقص شد، آغاز به حرکت در سمت وارون می کند و به همین علت آن را ولتاژ شکست وارون می نامند. که برای این قطعه تقریبا ۵۰ ولت است.
- جریان نشتی وارون
جریانی که از سیستم نیمه هادی در بایاس وارون حرکت می کند ، جریان نشت وارون است. در این قطعه الکترونیک بالا رفتن دما به صورت چشمگیری جریان نشت وارون را بالا می برد.
