Diode Shockley - Diode bốn lớp

Diode Shockley

Là diode 4 lớp về cơ bản nó chính là SCR dòng điện thấp ngắt bỏ cực điều khiển. Sở dĩ nó là diode bởi vì chỉ có 2 cực bên ngoài là cực âm và cực dương. Do có bốn vùng pha tạp của nó, nó thường được gọi là diode PNPN. Theo cấu trúc cơ bản thì nó gồm có 2 transistor, dưới đây là kí hiệu của nó

Diode tách thành hai phần, thay thế bằng cơ học nhưng được kết nối bằng điện. Nửa bên trái là transistor PNP trong khi nửa bên phải là transistor N-PN-. Có thể thấy rằng vùng cực B của transistor PNP loại N tạo thành cực E của transistor NPN trong khi cực B của loại transistor NPN loại P tạo thành cực E của transistor PNP. Do đó, diode bốn lớp tương đương với chốt được hiển thị trong hình.

Do không có đầu vào kích hoạt, cách duy nhất để bật thiết bị là tăng điện áp anode-cực âm VAklên điện áp chuyển tiếp và cách duy nhất để mở thiết bị là giảm thấp dòng điện. Với  diode bốn lớp, không cần thiết phải giảm dòng điện xuống 0 để mở chốt. Các transistor bên trong của linh kiện sẽ hết bão hòa khi dòng điện giảm xuống giá trị thấp, được gọi là dòng giữ. Điện áp chuyển mạch Vs tương đương của SCR điện áp đánh thủng và dòng điện tối thiểu mà thiết bị sẽ bật là dòng chuyển đổi  Is .

Đặc điểm

Đặc tính dòng điện áp của diode Shockley được thể hiện trong hình. Thiết bị có hai trạng thái hoạt động: dẫn điện và không dẫn điện. Ở trạng thái không dẫn điện, nó hoạt động trên đường dây thấp hơn với dòng điện không đáng kể và điện áp thấp hơn điện áp chuyển mạch hoặc điện áp ngắt. Khi điện áp vượt quá điện áp ngắt, linh kiện sẽ bị hỏng và chuyển dọc theo đường chấm chấm sang trạng thái dẫn. Đường chấm chấm biểu thị tình trạng không ổn định hoặc tạm thời. Linh kiện có thể có các giá trị dòng và điện áp trên đường chấm chấm này chỉ trong một thời gian ngắn khi nó chuyển đổi giữa hai trạng thái hoạt động ổn định. Ở trạng thái dẫn điện hoặc ở trạng thái trên, thiết bị hoạt động ở dòng trên. Miễn là dòng điện qua thiết bị lớn hơn dòng giữ IH thì điện áp trên nó là lớn hơn điện áp VK . Khi dòng điện giảm xuống dưới mức của dòng giữ IH , thiết bị sẽ chuyển trở lại dọc theo đường chấm chấm về trạng thái không dẫn hoặc tắt.

Ứng dụng

Một ứng dụng phổ biến của diode Shockley là công tắc kích hoạt cho SCR. Khi mạch được cấp điện, tụ điện sẽ bắt đầu được sạc và điện áp trên tụ sẽ đủ cao để bật diode Shockley . Ngoài ra nó còn được ứng dụng trong bộ dao động tích thoát.

Nguồn tham khảo: http://www.circuitstoday.com/shockley-diode