ショットキーダイオード S ショットキーダイオード 金属で構成されています P-N半導体接合ではなく-to-N接合。 ホットキャリアとも呼ばれます ダイオード、ショットキーダイオードは、高速スイッチング時間（短い逆回復時間）、低い順方向電圧降下（通常、金属-シリコン接合の場合は0.25〜0.4ボルト）、および低い接合容量を特徴としています。 ショットキーダイオードの回路図記号を次の図に示します。 ショットキーダイオードの回路図記号。 ショットキーダイオードの長所と短所 ショットキーダイオードの順方向電圧降下（VF）、逆方向回復時間（trr）、および接合容量（CJ）は、平均的

ツェナーダイオードとは ツェナーダイオードは、逆降伏電圧による降伏を完全に故障することなく処理できる特殊なタイプの整流ダイオードです。ここでは、ダイオードを使用して電圧降下を調整する概念と、ツェナーダイオードが逆バイアスモードで動作して回路内の電圧を調整する方法について説明します。 ダイオードが電圧降下を調整する方法 ダイオードと抵抗をDC電圧源と直列に接続して、ダイオードが順方向にバイアスされるようにすると、下の図（a）に示すように、ダイオードの両端の電圧降下は広範囲の電源電圧にわたってほぼ一定に保たれます。 順方向にバイアスされたPN接合を流れる電流は、 e に比例します。 順方向電

ダイオードは、スイッチングおよびデジタルロジック操作を実行できます。順方向バイアスと逆方向バイアスは、それぞれ低インピーダンス状態と高インピーダンス状態の間でダイオードを切り替えます。したがって、スイッチとして機能します。 ロジック ダイオードは、デジタルロジック機能（ANDおよびOR）を実行できます。初期のデジタルコンピュータでは、ダイオードロジックが使用されていました。今日は限られたアプリケーションしか見つかりません。いくつかのダイオードから単一の論理ゲートを作成すると便利な場合があります。 ANDゲート ダイオードANDゲート ANDゲートは上の図に示されています。論理

ダイオードの一般的な用途は、誘導性の「キックバック」を軽減することです。インダクタを流れる直流が遮断されたときに生成される高電圧のパルスです。 保護なしの誘導キックバック たとえば、次の図のこの単純な回路で、誘導性キックバックに対する保護はありません。 誘導キックバック：（a）スイッチが開いています。 （b）スイッチが閉じていると、電流はバッテリーから極性が一致するバッテリーを持つコイルを通って流れます。磁場はエネルギーを蓄えます。 （c）スイッチが開いていても、磁場が崩壊しているため、コイルに電流が流れ続けます。コイルの極性の変化に注意してください。 （d）コイル電圧対時間。 押

電圧マルチプライヤ は、理論的にはACピーク入力の整数倍（たとえば、ACピーク入力の2、3、または4倍）の出力を生成する特殊な整流回路です。したがって、ダブラーを使用して100 VpeakAC電源から200VDCを取得し、クアドラプラーから400VDCを取得することができます。実際の回路に負荷がかかると、これらの電圧が低下します。 最初に、いくつかのタイプの電圧マルチプライヤ（電圧ダブラ（半波および全波）、電圧トリプラ、および電圧4倍）について説明します。次に、電圧マルチプライヤの安全性に関する一般的なメモを作成し、最後にCockcroft-Waltonマルチプライヤを作成します。 電圧ダブ

下の図の回路は、クランパーとして知られています。 または DC復元者 。対応するネットリストも下の図にあります。これらの回路は、平均DCレベル（通常は0V）を中心にスイングする容量結合信号と比較して、波形のピークを特定のDCレベルにクランプします。ダイオードをクランパーから取り外すと、デフォルトで単純なカップリングコンデンサになります。クランプはありません。 クランプ電圧とは何ですか？ クランプ電圧とは何ですか？そして、どのピークがクラ​​ンプされますか？下の図（a）では、クランプ電圧はダイオード降下を無視して0 Vです（より正確には、Siダイオード降下で0.7 V）。 クランパー回路の動

波形のピークを除去する回路は、クリッパーとして知られています。 。下の図にネガティブクリッパーを示します。 クラッパー回路動作分析 この回路図は、Xcircuit回路図キャプチャプログラムを使用して作成されました。 Xcircuitは、テキストエディタで挿入された2番目と最後の行のペアを除いて、以下のSPICEネットリスト図を作成しました。 * SPICE 03437.eps * A K ModelName D1 02ダイオードR12 1 1.0k V1 1 0 SIN（0 5 1k）.modelダイオードd .tran .05m 3m .end クリッパー：-0.7Vで負の

ピーク検出器 は、印加されたAC信号のピーク値に等しいDC電圧を出力するダイオードとコンデンサの直列接続です。 ピーク検波器の動作分析 回路は、対応するSPICEネットリストとともに次の図に示されています。ピーク検出器に印加されるAC電圧源は、入力のピークまでコンデンサを充電します。 ダイオードは正の「半サイクル」を実行し、コンデンサを波形のピークまで充電します。入力波形がコンデンサに蓄積されたDC「ピーク」を下回ると、ダイオードは逆バイアスされ、コンデンサからソースに戻る電流をブロックします。したがって、コンデンサは、波形がゼロに低下してもピーク値を保持します。 ピーク検出器のも

整流とは何ですか？ ここで、ダイオードの最も一般的なアプリケーションである整流について説明します。 。簡単に定義すると、整流とは、交流（AC）を直流（DC）に変換することです。これには、一方向の電荷の流れのみを許可するデバイスが含まれます。これまで見てきたように、これはまさに半導体ダイオードが行うことです。最も単純な種類の整流回路は半波です。 整流器。 AC波形の半分だけが負荷に通過します。 （下の図） 半波整流回路。 半波整流 ほとんどの電力アプリケーションでは、半波整流はタスクには不十分です。整流器の出力波形の高調波成分は非常に大きいため、フィルタリングが困難です。さらに、AC

順方向電圧降下（Vf）とピーク逆方向電圧（PIV）に加えて、回路設計とコンポーネントの選択に重要なダイオードの定格は他にもたくさんあります。半導体メーカーは、データシートと呼ばれる出版物で、自社製品（ダイオードを含む）の詳細な仕様を提供しています。 。 データシート さまざまな半導体コンポーネントのデータセットは、参考書やインターネットで見つけることができます。製造元のWebサイトから取得したすべてのデータが最新であるため、コンポーネント仕様のソースとしてインターネットを好みます。 データセット内の一般的なダイオードパラメータ 一般的なダイオードのデータシートには、次のパラメータの数値が含

ダイオード極性の機能 ダイオードの極性（カソード対アノード）と基本的な機能を決定できることは、電子機器の愛好家や技術者にとって非常に重要なスキルです。ダイオードは本質的に電気の逆止弁にすぎないことがわかっているので、下の図のようにDC（バッテリー駆動）抵抗計を使用してその一方向の性質を確認できるはずです。ダイオードを一方向に接続すると、メーターは（a）で非常に低い抵抗を示すはずです。ダイオードの両端を逆に接続すると、（b）で非常に高い抵抗を示すはずです（一部のデジタルメーターモデルでは「OL」）。 ダイオードの極性の決定：（a）低抵抗は順方向バイアスを示し、黒のリードはカソードで赤の

ダイオードのすべて ダイオード 電流を許容する電気機器です 他の方向よりもはるかに簡単に一方向に移動します。最新の回路設計で最も一般的な種類のダイオードは、半導体です。 他のダイオード技術が存在しますが、ダイオード。半導体ダイオードは、下図のような回路図で表されます。 「ダイオード」という用語は、通常、I≤1Aの小信号デバイス用に予約されています。整流器 1A。 半導体ダイオードの回路図記号：矢印は電流の方向を示します。 単純なバッテリーランプ回路に配置すると、ダイオードは、印加電圧の極性に応じて、ランプを流れる電流を許可または防止します。 （下の図） ダイオードの動

スパイス（ S エミュレーション P rogram、私 統合された C ircuit E mphesis）電子シミュレーションプログラムは、半導体の回路要素とモデルを提供します。 SPICEエレメント名はd、q、j、またはmで始まり、それぞれダイオード、BJT、JFET、およびMOSFETエレメントに対応します。これらの要素には、対応する「モデル」が付属しています。これらのモデルには、デバイスを説明するパラメータの広範なリストがあります。ただし、ここではリストしません。このセクションでは、半導体用の単純なスパイスモデルの非常に簡単なリストを提供します。モデルの詳細とモデルパラメータの

ほとんどの集積回路は、MOS（CMOS）トランジスタに基づくデジタルです。 1960年代後半から数年ごとにジオメトリの縮小が行われ、回路密度が向上しました。同じスペースでより多くの回路をより低コストで利用できます。この記事の執筆時点（2006年）では、MOSトランジスタのゲート長は最先端の製品で65 nmであり、1年以内に45nmが見込まれています。 65nmではリーク電流が明らかになりつつありました。 45 nmでは、この漏れを最小限に抑えるために英雄的な革新が必要でした。 MOSトランジスタの収縮の終わりは20〜30nmであると予想されます。 1〜2nmが限界だと考える人もいますが。フォト

超電導デバイスは、広く使用されていませんが、標準的な半導体デバイスにはない独自の特性を備えています。電気信号の増幅、磁場の検出、および光の検出に関する高感度は、貴重なアプリケーションです。現時点ではコンピュータには適用されていませんが、高速スイッチングも可能です。従来の超電導デバイスは、0ケルビン（-273 o ）の数度以内に冷却する必要があります C）。ただし、現在、高温超伝導体の研究が進んでいます。 ベースのデバイス、90K以下で使用可能。安価な液体窒素を冷却に使用できるため、これは重要です。 超電導デバイス 超伝導 超伝導： ヘイケ・オンネスは超伝導を発見しました 1911年

このセクションでは、シリコンベースの半導体のみの製造について説明します。ほとんどの半導体はシリコンです。シリコンは、トランジスタなどの集積部品のパターン化に役立つ酸化物コーティングを容易に形成するため、集積回路に特に適しています。 シリコン シリコンは、二酸化ケイ素、SiO 2 の形で、地球の地殻で2番目に一般的な元素です。 、別名ケイ砂として知られています。電気アーク炉で炭素を用いて還元することにより、シリコンから二酸化ケイ素を取り除きます SiO 2 + C =CO 2 + Si このような冶金グレードのシリコンは、ケイ素鋼変圧器のラミネーションでの使用に適しています

サイリスタ は、4つ（またはそれ以上）の交互のN-P-N-P層を有するバイポーラ導電性半導体デバイスの大まかな分類です。サイリスタには、シリコン制御整流子（SCR）、トライアック、ゲートターンオフスイッチ（GTO）、シリコン制御スイッチ（SCS）、ACダイオード（DIAC）、ユニジャンクショントランジスタ（UJT）、プログラマブルユニジャンクショントランジスタ（PUT）が含まれます。このセクションでは、SCRのみを調べます。 GTOについては言及されていますが。 ショックリーは1950年に4層ダイオードサイリスタを提案しました。それは数年後のゼネラルエレクトリックで実現されました。 SCRは

絶縁ゲート電界効果トランジスタ （IGFET）、金属酸化物電界効果トランジスタとしても知られています （MOSFET）は、電界効果トランジスタ（FET）の派生物です。今日、ほとんどのトランジスタは、デジタル集積回路のコンポーネントとしてMOSFETタイプです。ディスクリートBJTはディスクリートMOSFETよりも数が多いですが。集積回路内のMOSFETトランジスタ数は数億に近づく可能性があります。個々のMOSFETデバイスの寸法は1ミクロン未満で、18か月ごとに減少します。はるかに大きなMOSFETは、低電圧でほぼ100アンペアの電流を切り替えることができます。より低い電流でほぼ1000Vを処

電界効果トランジスタは、1926年と1933年に米国特許でJulius Lilienfeldによって提案されました（1,900,018）。さらに、Shockley、Brattain、およびBardeenは、1947年に電界効果トランジスタを調査していました。しかし、極端な困難により、代わりにバイポーラトランジスタを発明することになりました。ショックリーの電界効果トランジスタ理論は1952年に発表されました。しかし、材料処理技術は、ジョンアタラが動作するデバイスを製造した1960年まで十分に成熟していませんでした。 電界効果トランジスタ （FET）はユニポーラ デバイス、1種類の電荷キャリアの

バイポーラ接合トランジスタ （BJT）は、その動作が2つのキャリア（同じ結晶内の電子と正孔）による伝導を伴うために名付けられました。最初のバイポーラトランジスタは、ベル研究所でウィリアムショックレー、ウォルターブラッテン、ジョンバーディーンによって1947年後半に発明されたため、1948年まで公開されませんでした。したがって、発明の日付に関して多くのテキストが異なります。ブラッテンはゲルマニウム点接触トランジスタを製造しました 、点接触ダイオードにいくらか似ています。 1か月以内に、Shockleyはより実用的な接合トランジスタを手に入れました。 、これについては次の段落で説明します。彼らは1