每種類型的二極管都有一種稱為存儲(chǔ)電荷的特性。其效果是，當(dāng)二極管在正向傳導(dǎo)模式下載流電流時(shí)，它導(dǎo)致電流停止流動(dòng)，這并非立即顯而易見。各種開關(guān)狀態(tài)是值得探索的。接下來，惠芯將告訴您如何巧妙地使用二極管中的“存儲(chǔ)電荷”。

　　電荷存儲(chǔ)的基本效果是，當(dāng)反向電壓發(fā)生時(shí)，二極管結(jié)不會(huì)立即斷開，并且電流在相反方向上持續(xù)流過結(jié)一段有限的時(shí)間。為了清楚起見，讓我們以一個(gè)半波整流電路為例：在第一種情況下，我們有一個(gè)理想二極管，具有零電荷存儲(chǔ)，正如您可能想象的，沒有任何反向電流，我們?cè)谙聢D中看到它的理想波形。

　　到目前為止看來都很好…那么如果二極管里出現(xiàn)儲(chǔ)存電荷會(huì)發(fā)生什么事?　緩慢恢復(fù)的二極管半波整流

　　在上面的例子中，當(dāng)輸入正弦波越過零電壓時(shí)，二極管關(guān)斷不會(huì)立即發(fā)生，而是具有短而明顯的反向傳導(dǎo)時(shí)間；此外，輸出波形的階躍到零過程非常快，因此激勵(lì)頻率處的諧波是“可孕育的g”?！皥A”用于產(chǎn)生EMI，這可能是非常困難的?？刂坪鸵种?。

　　而如果我們暫時(shí)不談全波整流器，還是可以看到那些反向二極管電流脈沖，那些脈沖也可能導(dǎo)致在激發(fā)源周遭發(fā)生脈沖性短路，線路頻率、短路電流脈沖真的會(huì)產(chǎn)生某種程度的嚴(yán)重EMI與漣波(ripple)問題;舉例來說，粗估一個(gè)速度相當(dāng)緩慢的二極管1N4007，其標(biāo)稱恢復(fù)時(shí)間為30μSec，

慧芯：你會(huì)巧妙利用二極管中的“存儲(chǔ)電荷”嗎?

　　緩慢的二極管恢復(fù)時(shí)間

　　如果激發(fā)頻率是60GHz，半周期是1/120秒或是8.3333mSec，反向電流傳導(dǎo)角度會(huì)是180°乘以30μSec，再除以8.3333mSec，結(jié)果為0.648°。如果施加120V RMS的激發(fā)能階，以及0.648°的激發(fā)電壓：120×sqrt(2)×sin(0.648°)=1.92V，這樣的結(jié)果足以驅(qū)動(dòng)我們不想要的短路脈沖電流，如同上面“瞬間短路”那張圖中顯示的紅色箭頭。

　　在這樣的應(yīng)用中，你會(huì)被告知你需要使用一個(gè)快速恢復(fù)二極管，即使線路頻率很低，因?yàn)槟切┟}沖事件每AC輸入周期出現(xiàn)兩次，這是一個(gè)嚴(yán)重的問題。通過使用快速恢復(fù)二極管，情況將弱得多，因?yàn)椴皇軞g迎的脈沖效應(yīng)，如下圖所示。

　　到目前為止，儲(chǔ)存的電荷被認(rèn)為是“敵人”，但有時(shí)如果我們想使用它們，我們可以“交朋友”；如果我們將激勵(lì)頻率從60Hz或400Hz提高到HF/VHF/UHF和其他FM，并使用一個(gè)稱為階躍恢復(fù)二極管的組件，我們將獲得整流器，如sh自己在下面。

　　在這里可以看到，二極管的儲(chǔ)存電荷在一個(gè)故意拉長的激勵(lì)波形周期部份中維持反向電流，達(dá)到理想的270°;就像是我們之前觀察到的緩慢恢復(fù)二極管會(huì)產(chǎn)生不需要的激發(fā)頻率諧波，躍階恢復(fù)二極管會(huì)產(chǎn)生我們需要的激發(fā)頻率諧波，讓我們能制作如下圖的倍頻電路(frequency multiplier)。躍階恢復(fù)二極管倍頻電路

　　想象100MHz的輸入會(huì)取得300MHz的輸出，非常漂亮!

　　而接下來我們看另外一種組件，高頻二極管(PIN二極管);這種組件在激發(fā)頻率夠高時(shí)，儲(chǔ)存電荷永遠(yuǎn)不會(huì)故意耗盡;我們可以利用PIN二極管動(dòng)態(tài)阻抗會(huì)隨著電流乘載水平之函數(shù)而變化的特性，該特性把PIN二極管當(dāng)作可變RF/微波訊號(hào)衰減組件(RF/microwave signal attenuator element)來運(yùn)用，

PIN二極管訊號(hào)衰減組件

　　好啦，樂晨的闡述就到這里了，欲知更多二極管的信息，敬請(qǐng)?jiān)L問樂晨官網(wǎng)：igwq.com.cn/