利用SPICE模型的参数选择二极管
利用SPICE模型的参数选择二极管(2009-09-26 14:10:20)转载▼标签：spiceit
前言
仿真软件的使用大大缩短了电路设计的周期，而在大部分软件所提供的元件库中，仿真元件都是以其SPICE模型的参数作为基础的。因此，电路设计者在选择元器件进行电路设计仿真时往往面临诸如对元件的SPICE模型参数物理意义不了解及难于将公司提供的该芯片的数据资料中的物理量与其SPICE模型参数相对应等一系列问题。对此，文中给予了相应的解释和说明。
一．二极管的SPICE模型参数
二极管分为静态模型参数和动态模型参数两种。其中作为已知参数，可以直接由工艺过程或器件材料决定的有禁带宽度EG，饱和电流温度指数XTI，闪烁噪声系数KF和闪烁噪声系数AF。静态模型是通过I~V曲线来反映的，参数主要有反向饱和电流IS，反向击穿电压BV，发射系数N，反向击穿电流IBV，梯度系数M，内建电势VJ和串联电阻RS。动态模型是通过C~V曲线体现的，参数主要有零偏结电容CJ0，渡越时间TT。元件测量温度TNOM，XTI，EG则反映了饱和电流随温度变化的特性。根据不同种类二极管的应用，应对这些SPICE参数值进行有针对性的选取。
1.1 反映二极管静态特性的SPICE参数
1.1.1 （反向）饱和电流IS 单位(A)
考虑理想情况下变容二极管的I~V特性,关系如下[1]：
(1)
其中, VT为半导体热电势,表达为: 。V为外加偏压,q为电子电荷，K为波尔兹曼常数,T为绝对温度。当外加反偏压的绝对值足够大时，I值约等于SPICE参数中的反向饱和电流IS。由半导体基本理论推出[1]：
(2)
A为势垒区截面积，np0和p n0分别为载流子产生与复合率相等情况下P区的单位体积的少子电子数和N区的少子空穴数（少子浓度），Ln和Lp分别为少子电子和少子空穴的扩散长度，和为空穴和电子寿命。
1.1.2 发射系数N
考虑非理想情况下少数载流子在穿越势垒区时的复合,(1)式被修正为:
(3)
其中N为用来反映势垒区复合程度的发射系数，其取值范围为[1，2]。
1.1.3 VJ：内建电势（V）
二极管的内建电势VJ是由平衡PN结空间电荷区内的内建电场引起的，它是由图1. 二极管的I/V特性半导体的材料决定的。它是N区和P区间存在的电势差，定义如下[1]：
(4)
其中，和分别代表P区的空穴浓度和N区的电子浓度，电子(空穴)从N(P)区到P(N)区必须克服势垒。由（5）式可知，本征载流子浓度越小，则VJ越大。由于禁带宽度EG影响着电子从价带底跃迁到导带顶的难易，从而决定了本征载流子浓度ni，因此，根据（5）还可推出在特定温度下，以下三种常用材料的VJ大小关系为：GaAs>Si>Ge。
1.1.4 IBV反向击穿电流（A）与BV反向击穿电压（V）
当外加反向偏压增至某值时，反向电流会迅速增加。发生击穿存在两种可能性，一种是由势垒区在高电场下共价键断裂产生的大量电子引起的齐纳击穿。另一种是因少子渡越P-N结空间电荷区时,受其电场加速获得足够大的动能以轰击晶格中的束缚电荷,电离出电子空穴对,引发连锁撞击导致雪崩击穿。I~V反向曲线上的反向击穿电流IBV参数的值是由半导体生产厂家确定的，对应该值的电压被定为反向击穿电压BV。分析可知，当二极管的禁带宽度EG
越窄，杂质浓度越高，反向击穿现象越容易发生。
1.1.5 RS：串联电阻（Ω）
在不考虑衬底的情况下，二极管的串联电阻主要由PN结两侧中性区和金属引线间的欧姆接触电阻和P区,N区的等效电阻组成，在高频情况下，还包含趋肤电阻。串联电阻降低了施加于PN结上的分压,从而导致了I~V曲线斜率的降低。此外，RS还会对二极管的品质因素Q 和截止频率造成影响。
1.2 反映二极管动态特性的SPICE参数
1.2.1 M（梯度系数），FC（正偏耗尽层电容系数）和CJ0（零偏结电容单位：F）
PN结的电荷存储能力决定了半导体二极管的C/V动态特性。在外偏压发生变化时，耗尽层宽度随着结电场发生改变。结的两个半边内空间电荷量随耗尽层宽度变化呈正比关系，将势垒区电荷随外加偏压的变化等效看成一个电容，即势垒电容CJ。在低于反向击穿电压BV的范围内，在忽略管子外部封装引起的封装电容的情况下，二极管外加反偏压和结电容之间的关系如式6所示[2]：
（5）
其中,CJ0为零偏压时对应的结电容，参数FC为正偏耗尽层系数，被用于对PN结的SPICE动态模型进行线形近似修整以确保结势垒的存在性，通常取值为1/2。VJ由半导体的材料和工艺决定。M为梯度系数，它代表C/V曲线的斜率，由PN结不同的杂质浓度的分布决定。在众多公司提供的芯片资料中，用符号γ来表示。理论推导得出，当PN两边缘处的浓度分布随着结边距呈线形变化时对应的结称为缓变结, 对应M取1/3。浓度分布随着结边距发生突变的对应着突变结, 对应M取0.5。当M>0.5时对应的结称为超突变结,M值越高，掺杂浓度随结边距的突变就越明显。
1.2.2 TT：渡越时间（sec）
在正偏压下，位于PN结两侧少数载流子扩散长度范围内，存在着由少数载流子构成的扩散电荷，当PN结返回到外加零偏压状态时，这些少子因复合作用逐渐消失，这一过程所需的时间被称为渡越时间。它由二极管的材料,工艺和结构决定。TT反映了二极管的开关速度, 它在快恢复二极管的选择中是重要的参考依据。
1.3 反映二极管温度特性的SPICE参数
反映二极管温度特性的SPICE参数有器件测量时的温度TNOM (℃),饱和电流温度指数XTI及禁带宽度EG (eV)[4]。其中XTI是由禁带宽度和材料的搀杂浓度决定的。
温度效应对二极管有较大的影响，主要反映在对二极管的反向饱和电流IS上，IS随温度变化率为：
(6)
温度变化同样对其PN结电容造成影响，以变容二极管为例，有[4]：
（7）
对于变容二极管的选取而言，应尽量选取EG高的管子以减小温度对管C~V特性的影响。
1.4反映二极管噪声特性的SPICE参数
反映二极管温度特性的SPICE参数有KF（闪烁噪声系数）和AF（闪烁噪声系数）。NF是随着元件的偏置电流，工作频率，温度及信号源内阻变化的，反映的是在不可避免的信号源之上由元件增加的噪声功率。表达式为[3]：
（8）
闪烁噪声KF（又称1/f噪声）。它的值取决于接触面材料类型和集合形状的系数[3]，根据Hooge 提出的迁移率涨落模型,二极管闪烁噪声的功率谱密度函数表达式可表示为[3]:
（9）
其中, 常取1, 范围[1,2]。为反向饱和电流与正向扩散电流的和。我们要求这两个参数应尽
量小，在SPICE仿真中，它们通常分别取作0和1。
二．SPICE参数选管应用实例
作为例证，对LC谐振回路选取合适的变容二极管进行仿真。由于变容二极管是通过改变外加反向偏压来控制结电容变化以达到调节谐振频率目的的非线形元件。因此, 在通过SPICE 参数选取变容二极管设计调谐放大器时反映C~V特性的SPICE参数是选管的主要依据。选取变容二极管的主要SPICE参数依据是RS，M，EG，BV和VJ。在变容二极管的参数资料中，一个衡量压控范围的重要参数是大电压V1与小电压V2下对应的电容比，它反映了反偏压对结电容调制范围的大小。通过推导可知它与前面提到的SPICE模型参数M之间存在如下的对应关系：
（10）
由（10）式可以看出，在选管时，可以根据电路设计所能提供的外加反向偏压控制范围大至确定M的取值。此外，为了获得更大的调制度，应尽量选取在电路所能满足的BV反向击穿电压范围内,M较大的变容二极管。在这里选取M较高的超突变结变容二极管以获取较大的电容比，为了提高工作频率和温度的适应性，选择禁带宽度较大的GaAs材料，与该材料对应的VJ为1.2V。
另外，Q值是反映二极管性能的重要指标，它直接影响着电路的工作品质，Q值越高，二极管的损耗越小，工作时越接近理想状态。理论分析可知，高频时，串联电阻RS和结电容越小，Q越大。因此，需尽量选取RS小的高Q值变容二极管。早期运用于电视通信VHF~UHF 频段的调谐或调频变容二极管Q值仅在百位数量级，M值也低于1，这一指标已被GaAs变容二极管远远超过。目前查到GaAs变容二极管的Q值在GHz数量级已达上千，M值可达1.5。在这里选取MDT公司M系数为1.5，Q值为1200的超突变结GaAs变容二极管MV34010用于电路调谐实验。将其SPICE参数装入MULTISIM9.0仿真软件元件库中进行仿真,SPICE参数如表1：
表1. MULTISIM9.0仿真元件库中MV34010的SPICE参数
IS RS CJ0 VJ TT M BV N EG XTI KF AF FC IBV TNOM
1e-14 0 83.83e-12 1.2 0 1.45 15 1 1.43 3 0 1 0.5 1e-5 27
对应芯片资料，该芯片的特点是在25。C下，反偏压4V情况下对应的结电容为
10.0 10%pF,而CJ0高达83.83pF,与同系列的其他突变结二极管相比,在7V偏
压范围以内C~V曲线最陡, 对应电容比（CJ@2/CJ@12V时）为8.9，极大有利于电压的控制。图2给出了通过MULTISIM9.0仿真得到的采用变容二极管MV34010的LC并联谐振电路,表2列举了采用MULTISIM9.0仿真得到的，对应不同调节电压V2的谐振频率及相应的放大增益：
表2. 不同电压下调制频率及增益
在图2中,V1确保MV34010工作于反向偏压状态,通过改变偏压V2来控制与电感L2并联的变容管的结电容以实现LC调谐,高频晶体管BFG410W用于将调谐信号放大,R2为耦合大电阻,以滤除来自外界的高频杂波对谐振回路的影响。图3为在外
Voltage
(V) frequency (MHz) Gain
(dB)
3.0 925.6472 5
4.5687
4.0 95
5.6230 54.8740
5.0 984.8301 54.8356
6.0 1009.1 54.2213
7.0 1010.2 54.0784
加电压为6V时对应的调频电路在谐振点及-3dB频率。如图示，-3dB频率为1.0055GHz,可见曲线具有很高的陡峭度。分析表2的仿真数据可以看出，除了能够简化电路结构外,采用变容二极管MV34010设计的LC谐振电路因二极管的高Q值导致谐振点处具有极陡的峰值，且实现了在仅单节放大器放大的情况下GHz数量级的调谐频率及谐振点处高于54dB的放大增益，这一特点极大有利于提高调谐电路的选频特性和调制的准确性。
三．结论
在明确了二极管的SPICE模型参数物理意义的前提下，将其与芯片资料的关键参数相对应以选择出合适的元件是可行的。
参考文献
[1]孟庆晨，刘海波，孟庆辉著，半导体器件物理，科学出版社，2006年3月第一版
[2]刘长军，黄卡玛著，射频通信电路设计，科学出版社，2006年6月第二版
[3]高普占著,微弱信号检测,清华大学出版社,2004年11月第一版
[4]黄昆,韩汝琦著,半导体物理基础,科学出版社,1979.7
肖特基二极管常用参数大全分析
肖特基（势垒）二极管（简称SBD）整流二极管的基本原理?FCH10A15型号简称：10A15 ?主要参数：IF(AV)=10A, VRRM=150V ?产品封装：TO-220F ?脚位长度：6-12mm ?可测试参数：耐压VRRM 正向压降(正向直流电压)VF 漏电IR ?型号全名：FCH20A15 ?型号简称：20A15 ?主要参数：20A 150V ?产品封装：TO-220F ?可测试参数：耐压VRRM 正向压降(正向直流电压)VF 漏电IR ?在金属（例如铅）和半导体（N型硅片）的接触面上，用已形成的肖特基来阻挡反向电压。肖特基与PN结的整流作用原理有根本性的差异。其耐压程度只有40V左右。 其特长是：开关速度非常快：反向恢复时间特别地短。因此，能制作开关二极和低压大电流整流二极管。 肖特基整流二极管的主要参数 ?以下是部分常用肖特基二极管型号，以及耐压和整流电流值：
肖特基二极管 肖特基二极管常用参数大全 型号制造商封 装 If/A Vrrm/V 最大Vf/V 1SS294 TOS SC-59 0.1 40 0.60 BAT15-099 INF SOT143 0.11 4 0.32 BAT54A PS SOT23 0.20 30 0.50 10MQ060N IR SMA 0.77 90 0 .65 10MQ100N IR SMA 0.77 100 0.9 6
0.34 SS12 GS DO214 1.00 20 0.50 MBRS130LT3 ON - 1.00 30 0 .39 10BQ040 IR SMB 1.00 40 0 .53 RB060L-40 ROHM PMDS 1.00 40 0.55 RB160L-40 ROHM PMDS 1.00 40 0.55 SS14 GS DO214 1.00 40 0.50 MBRS140T3 ON - 1.00 40 0 .60 10BQ060 IR SMB 1.00 60 0 .57 SS16 GS DO214 1.00 60 0.75 10BQ100 IR SMB 1.00 100 0.7 8 MBRS1100T3 ON - 1.00 100 0.7 5 10MQ040N IR SMA 1.10 40 0 .51 15MQ040N IR SMA 1.70 40 0 .55 PBYR245CT PS SOT223 2.00 45 0.45
肖特基二极管特性详解(经典资料)
肖特基二极管特性详解 我们所熟知的二极管被广泛应用于各种电路中，但我们真正了解二极管的某些特性关系吗?如二极管导通电压和反向漏电流与导通电流、环境温度存在什么样的关系等，让我们来扒扒很多数据手册中很少提起的特性关系和正确合理的选型。下面就随半导体设计制造小编一起来了解一下相关内容吧。 我们都知道在选择二极管时，主要看它的正向导通压降、反向耐压、反向漏电流等。但我们却很少知道其在不同电流、不同反向电压、不同环境温度下的关系是怎样的，在电路设计中知道这些关系对选择合适的二极管显得极为重要，尤其是在功率电路中。接下来我将通过型号为SM360A(肖特基管)的实测数据来与大家分享二极管鲜为人知的特性关系。 1、正向导通压降与导通电流的关系 在二极管两端加正向偏置电压时，其内部电场区域变窄，可以有较大的正向扩散电流通过PN结。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V)以后，二极管才能真正导通。但二极管的导通压降是恒定不变的吗?它与正向扩散电流又存在什么样的关系?通过下图1的测试电路在常温下对型号为SM360A的二极管进行导通电流与导通压降的关系测试，可得到如图2所示的曲线关系：正向导通压降与导通电流成正比，其浮动压差为0.2V。从轻载导通电流到额定导通电流的压差虽仅为0.2V，但对于功率二极管来说它不仅影响效率也影响二极管的温升，所以在价格条件允许下，尽量选择导通压降小、额定工作电流较实际电流高一倍的二极管。 图1 二极管导通压降测试电路
图2 导通压降与导通电流关系 2、正向导通压降与环境的温度的关系 在我们开发产品的过程中，高低温环境对电子元器件的影响才是产品稳定工作的最大障碍。环境温度对绝大部分电子元器件的影响无疑是巨大的，二极管当然也不例外，在高低温环境下通过对SM360A的实测数据表1与图3的关系曲线可知道：二极管的导通压降与环境温度成反比。在环境温度为-45℃时虽导通压降最大，却不影响二极管的稳定性，但在环境温度为75℃时，外壳温度却已超过了数据手册给出的125℃，则该二极管在75℃时就必须降额使用。这也是为什么开关电源在某一个高温点需要降额使用的因素之一。 表1 导通压降与导通电流测试数据
Spice基本语法
?无源器件：电阻、电感、电容 1、电阻 RXXX n1 n2
?子电路 1、子电路定义开始语句 .SUBCKT SUBNAM
MHCHXM肖特基二极管MBR20100CT
◆Half Bridge Rectified、Common Cathode Structure.◆Multilayer Metal -Silicon Potential Structure.◆Low Power Waste，High Efficiency.◆Low Voltage High Frequency Switching Power Supply.◆Low Voltage High Frequency Invers Circuit. ◆Low Voltage Continued Circuit and Protection Circuit. Summarize Absolute Maximum Ratings Symbol Data Unit VRRM 100 V VDC 100 V IFAV 2010 IFSM 150A TJ -40-+170℃ TSTG -40-+170 ℃ Electricity Character Item Minimum representative Maximum Value Unit TJ =25℃ 100 uA TJ =125℃ 10mA VF TJ =25℃IF=10A 0.82 v Forward Peak Surge Current(Rated Load 8.3Half Mssine Wave-According to JEDEC Method)Operating Junction Temperature Storage Temperature Test Condition IR VR=VRRM Item Maximal Inverted Repetitive Peak Voltage Average Rectified Forward Current TC=150℃Whole Device A unilateral maximal DC interdiction voltage MBR20100Schottky diode,in the manufacture uses the main process technology includes:Silicon epitaxial substrate,P+loop technology,The potential metal and the silicon alloy technology,the device uses the two chip,the common cathode,the plastic half package structure. ◆ RoHs Product. Productor Character ◆Beautiful High Temperature Character. ◆Have Over Voltage protect loop，high reliability.Primary Use Package ITO-220AB TO-220AB Typical Reference Data Internal Equivalent Principle MBR20100CT
BAS40W-04(SOT-323)肖特基二极管规格
JIANGSU CHANGJIANG ELECTRONICS TECHNOLOGY CO., LTD SOT-323 Plastic-Encapsulate Diodes BAS40W/-04/-05/-06 SCHOTTKY BARRIER DIODE FEATURES z Low Forward Voltage z Fast Switching BAS40W MARKING: 43? BAS40W-06 MARKING: 46 BAS40W-05 MARKING ：45 BAS40W-04 MARKING ：44 Maximum Ratings @T a =25℃ Parameter Symbol Limit Unit Peak repetitive peak reverse voltage Working peak reverse voltage DC b locking v oltage V RRM V RWM V R 40 V Forward continuous c urrent I FM 200 mA Power d issipation P D 150 mW Thermal r esistance j unction to a mbient R θJA 667 ℃/W Junction temperature T J 125 ℃ Storage temperature range T STG -55~+150 ℃ ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Ta=25℃ unless otherwise specified) Parameter Symbol Test conditions M in M ax U nit Reverse breakdown voltage V (BR) I R = 10μA 40 V Reverse voltage leakage current I R V R =30V 200 nA Forward voltage V F I F =1mA I F =40mA 380 1000 mV Diode capacitance C D V R =0,f =1MHz 5 pF Reverse r ecovery time t r r I rr =1mA, I R =I F =10mA R L =100? 5 n s B,Jul,2012 【领先的片式无源器件整合供应商—南京南山半导体有限公司】 https://www.360docs.net/doc/a511582268.html,
MBR10200CT-MBR20100CT ASEMI高压肖特基二极管规格
MBR10200CT ASEMI高压肖特基二极管 肖特基二极管MBR10200CT参数规格： 肖特基二极管MBR10200CT电流：10A； 肖特基二极管MBR10200CT电压：200V； 肖特基二极管MBR10200CT管装：50/管；盒装：1000PCS/盒。 肖特基二极管广泛应用于开关电源、变频器、驱动器等电路，作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管使用，或在微波通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管使用。
MBR10200CT ITO-220AB肖特基二极管PDF资料 MBR10200CT肖特基类型：高结温芯片，品牌：ASEMI， 应用市场：电源，小家电，LED电源，各式充电器，开关电源，LED显示屏等。 MBR10200CT肖特基相关参数如下： MBR10200CT电压Vrrm:200V MBR10200CT电流If平均：10A MBR10200CT正向电压Vf最大：0.87V MBR10200CT电流，Ifs最大：150A MBR10200CT工作温度范围：-40°C to+150°C
MBR10200CT封装形式：TO-220/TO-220F/ITO-220 MBR10200CT反向恢复电流，Irrm:10UA 肖特基系列型号： MBR1040CT,MBR1045CT,MBR1060CT,MBR1060FCT, MBR10100CT,MBR10100FCT,MBR10150FCT,MBR10150CT, MBR10200FCT,MBR10200CT 肖特基二极管封装：TO-251,TO-252,TO-263, TO-220,TO-247,TO-3P
导入spice模型方法
我从器件厂商那儿得到的spice模型文件是：T506.TXT *************************************************************** * SIEMENS Discrete & RF Semiconductors * GUMMEL-POON MODEL CHIP PARAMETERS IN SPICE 2G6 SYNTAX * V ALID UP TO 6 GHZ * >>> T506 <<< (CHIP) * Extracted by SIEMENS Semiconductor Group HL HF SI CDB * (C) 1998 SIEMENS AG * Version 1.0 December 1998 *************************************************************** .MODEL T506 NPN( + IS =1.5E-17 NF =1 NR =1 + ISE=2.5E-14 NE =2 ISC=2E-14 + NC =2 BF =235 BR =1.5 + V AF=25 V AR=2 IKF=0.4 + IKR=0.01 RB =11 RBM=7.5 + RE =0.6 RC =7.6 CJE=2.35E-13 + VJE=0.958 MJE=0.335 CJC=9.3E-14 + VJC=0.661 MJC=0.236 CJS=0 + VJS=0.75 MJS=0.333 FC=0.5 + XCJC=1 TF=1.7E-12 TR=5E-08 + XTF=10 ITF=0.7 VTF=5 + PTF=50 XTB=-0.25 XTI=0.035 + EG=1.11) *************************************************************** 在ads中新建一个schematic，选择file，选择import，就是上面贴得图了！
肖特基二极管讲解
肖特基二极管简介 肖特基二极管（SBD）是肖特基势垒二极管（SchottkyBarrierDiode，缩写成SBD）的简称，是以其发明人肖特基博士（Schottky）命名的半导体器件。肖特基二极管是低功耗、大电流、超高速半导体器件，它不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的，而是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结原理制作的。因此，SBD也称为金属－半导体（接触）二极管或表面势垒二极管，它是一种热载流子二极管。 Schottky diode (SBD) is the Schottky barrier diode , is the inventor of the Schottky named semiconductor device. Schottky barrier diode is a low power, high current, super high speed semiconductor devices, instead of using P type semiconductor and the n-type semiconductor contact formation PN junction theory to make, but the use of metal semiconductor contact formation of metal semiconductor junction with the principle of making the. Therefore, SBD is also known as a metal semiconductor (contact) diode or a surface barrier diode, which is a hot carrier diode. 肖特基二极管是半导体器件，以其发明人博士（1886年7月23日—1976年3月4日）命名的，SBD是肖特基势垒二极管（SchottkyBarrierDiode，缩写成SBD）的简称。 SBD不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的，而是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结原理制作的。因此，SBD也称为金属－半导体（接触）二极管或表面势垒二极管，它是一种热载流子二极管。
肖特基(Schottky)二极管
肖特基（Schottky）二极管 肖特基（Schottky）二极管，又称肖特基势垒二极管（简称 SBD），它属一种低功耗、超高速半导体器件。最显著的特点为反向恢复时间极短（可以小到几纳秒），正向导通压降仅0.4V左右。其多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管，也有用在微波通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管使用。在通信电源、变频器等中比较常见。 一个典型的应用，是在双极型晶体管 BJT 的开关电路里面, 通过在 BJT 上连接 Shockley 二极管来箝位，使得晶体管在导通状态时其实处于很接近截止状态，从而提高晶体管的开关速度。这种方法是 74LS，74ALS，74AS 等典型数字 IC 的 TTL内部电路中使用的技术。 肖特基（Schottky）二极管的最大特点是正向压降 VF 比较小。在同样电流的情况下，它的正向压降要小许多。另外它的恢复时间短。它也有一些缺点：耐压比较低，漏电流稍大些。选用时要全面考虑。 三、晶体二极管 晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如： D5表示编号为5的二极管。 1、作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小； 而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中常 把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。 电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如 1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。 2、识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用 一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。 3、测试注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极 管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好 相反。 4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下： 型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007 耐压（V） 50 100 200 400 600 800 1000 电流（A）均为1 四、稳压二极管 稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。 1、稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。 这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电 压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。 2、故障特点：稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中， 前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。 常用稳压二极管的型号及稳压值如下表： 型号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761 稳压值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V 肖特基势垒二极管SBD（Schottky Barrier Diode，简称肖特基二极管）是近年来间世的低功耗、
常用肖特基二极管型号
常用肖特基二极管型号: 常用的有引线式肖特基二极管有D80-004、B82-004、MBR1545、MBR2535等型号，各管的主要参数见表4-43。
常用的表面封装肖特基二极管有FB系列，其主要参数见表4-44。 特基二极管F5KQ100 F5KQ100 肖特基二极管30CPQ140 30CPQ140 肖特基二极管30CPQ100 30CPQ100 肖特基二极管30CPQ090 30CPQ090 肖特基二极管30CPQ060
30CPQ060 肖特基二极管30CPQ045 30CPQ045 肖特基二极管MBRS260T3G MBRS260T3G 肖特基二极管MBRS130T3G MBRS130T3G 肖特基二极管MBRS320T3G MBRS320T3G 肖特基二极管MBRS340T3G MBRS340T3G 肖特基二极管MBRS140T3G MBRS140T3G 肖特基二极管MBRS240LT3 MBRS240LT3 肖特基二极管MBRS230LT3 MBRS230LT3 肖特基二极管MBRS2040LT MBRS2040LT 肖特基二极管MBR20100 MBR20100 肖特基二极管MBR3045 MBR3045 肖特基二极管MBR2545 MBR2545 肖特基二极管MBR2045 MBR2045 肖特基二极管MBR1545 MBR1545 肖特基二极管MBR1045
MBR1045 肖特基二极管MBR745 MBR745 肖特基二极管MBR3100 MBR3100 肖特基二极管MBR360 MBR360 肖特基二极管DSC01232 DSC01232 肖特基二极管SB3040 SB3040 肖特基二极管IN5817 IN5817 肖特基二极管IN5819 IN5819 肖特基二极管IN5818 IN5818 肖特基二极管IN5822 IN5822 肖特基二极管HER107 HER107 肖特基二极管HER207 HER207 肖特基二极管HER307 HER307 肖特基二极管FR105 FR105 肖特基二极管FR2050
常用肖特基二极管参数
常用肖特基二极管参数 型号制造商封 装 If/A Vrrm/V 最大Vf/V 1SS294 TOS SC-59 0.1 40 0.60 BAT15-099 INF SOT143 0.11 4 0.32 BAT54A PS SOT23 0.20 30 0.50 10MQ060N IR SMA 0.77 90 0.65 10MQ100N IR SMA 0.77 100 0.96 10BQ015 IR SMB 1.00 15 0.34 SS12 GS DO214 1.00 20 0.50 MBRS130LT3 ON - 1.00
30 0.39 10BQ040 IR SMB 1.00 40 0.53 RB060L-40 ROHM PMDS 1.00 40 0 RB160L-40 ROHM PMDS 1.00 40 0.55 SS14 GS DO214 1.00 40 0.5 MBRS140T3 ON - 1.00 40 0. 10BQ060 IR SMB 1.00 60 0.57
SS16 GS DO214 1.00 60 0.75 10BQ100 IR SMB 1.00 100 0.78 MBRS1100T3 ON - 1.00 100 0.75 10MQ040N IR SMA 1.10 40 0.51 15MQ040N IR SMA 1.70 40 0.55 PBYR245CT PS SOT223 2.00 45 0.45 30BQ015 IR SMC 3.00 15 0.35 30BQ040 IR SMC 3.00 40 0.51 30BQ060 IR SMC 3.00 60 0.58 30BQ100 IR SMC 3.00 100 0.79 STPS340U STM SOD6 3.00 4
肖特基的工作原理及特点
肖特基二极管的工作原理和特点 肖特基二极管（SBD）是一种低功耗、大电流、超高速半导体器件。其显著的特点为反向恢复时间极短（可以小到几纳秒），正向导通压降仅0.4V左右，而整流电流却可达到几千安培。肖特基二极管多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管，也有用在微波通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管使用。常用在彩电的二次电源 整流,高频电源整流中。 肖特基二极管是以其发明人肖特基博士（Schottky）命名的，SBD是肖特基势垒二极管（SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD）的简称。SBD不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的，而是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结原理制作的。因此，SBD也称为金属－半导体（接触）二极管或表面势垒二极管，它是一种热载流子二极 管。 肖特基二极管是贵金属（金、银、铝、铂等）A为正极，以N型半导体B为负极，利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的多属-半导体器件。因为N型半导体中存在着大量的电子，贵金属中仅有极少量的自由电子，所以电子便从浓度高的B中向浓度低的A中扩散。显然，金属A中没有空穴，也就不存在空穴自A向B的扩散运动。随着电子不断从B扩散到A，B表面电子浓度表面逐渐降轻工业部，表面电中性被破坏，于是就形成势垒，其电场方向为B→A。但在该电场作用之下，A中的电子也会产生从A→B的漂移运动，从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。当建立起一定宽度的空间电荷区后，电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子扩散运动达到相对的平衡，便形成了肖特基势垒。 基本原理是：在金属和N型硅片的接触面上，用金属与半导体接触所形成的势垒对电流进行控制。肖特基与PN结的整流作用原理有根本性的差异。其耐压程度只有40V左右，大多不高于60V，以致于限制了其应用范围。其特长是：开关速度非常快：反向恢复时间特别地短。因此，能制作开关二极和低压大电流整流二极管。 肖特基二极管（SBD）的主要特点： 1）正向压降低：由于肖特基势垒高度低于PN结势垒高度，故其正向导通门限电压和 正向压降都比PN结二极管低（约低0.2V）。 2）反向恢复时间快：由于SBD是一种多数载流子导电器件，不存在少数载流子寿命和反向恢复问题。SBD的反向恢复时间只是肖特基势垒电容的充、放电时间，完全不同于PN 结二极管的反向恢复时间。由于SBD的反向恢复电荷非常少，故开关速度非常快，开关损 耗也特别小，尤其适合于高频应用。 3）工作频率高：由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微，所以其频率响仅为RC时间常数限制，因而，它是高频和快速开关的理想器件。其工作频率可达100GHz。 4）反向耐压低：由于SBD的反向势垒较薄，并且在其表面极易发生击穿，所以反向击穿电压比较低。由于SBD比PN结二极管更容易受热击穿，反向漏电流比PN结二极管大。 SBD的结构及特点使其适合于在低压、大电流输出场合用作高频整流，在非常高的频率下（如X波段、C波段、S波段和Ku波段）用于检波和混频，在高速逻辑电路中用作箝
肖特基二极管作用及型号
肖特基二极管 肖特基二极管是以其发明人肖特基博士（Schottky）命名的，SBD是肖特基势垒二极管（SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD）的简称。SBD不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的，而是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结原理制作的。因此，SBD也称为金属－半导体（接触）二极管或表面势垒二极管，它是一种热载流子二极管。 肖特基二极管是近年来问世的低功耗、大电流、超高速半导体器件。其反向恢复时间极短（可以小到几纳秒），正向导通压降仅0.4V左右，而整流电流却可达到几千毫安。这些优良特性是快恢复二极管所无法比拟的。中、小功率肖特基整流二极管大多采用封装形式。 一、肖特基二极管原理 肖特基二极管是贵金属（金、银、铝、铂等）A为正极，以N型半导体B 为负极，利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的多属-半导体器件。因为N型半导体中存在着大量的电子，贵金属中仅有极少量的自由电子，所以电子便从浓度高的B中向浓度低的A中扩散。显然，金属A中没有空穴，也就不存在空穴自A向B的扩散运动。随着电子不断从B扩散到A，B表面电子浓度表面逐渐降轻工业部，表面电中性被破坏，于是就形成势垒，其电场方向为B →A。但在该电场作用之下，A中的电子也会产生从A→B的漂移运动，从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。当建立起一定宽度的空间电荷区后，电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子扩散运动达到相对的平衡，便形成了肖特基势垒。 典型的肖特基整流管的内部电路结构是以N型半导体为基片，在上面形成用砷作掺杂剂的N-外延层。阳极（阻档层）金属材料是钼。二氧化硅（SiO2）用来消除边缘区域的电场，提高管子的耐压值。N型基片具有很小的通态电阻，其掺杂浓度较H-层要高100%倍。在基片下边形成N+阴极层，其作用是减小阴极的接触电阻。通过调整结构参数，可在基片与阳极金属之间形成合适的肖特基势垒，当加上正偏压E时，金属A和N型基片B分别接电源的正、负极，此时势垒宽度Wo变窄。加负偏压-E时，势垒宽度就增加。 综上所述，肖特基整流管的结构原理与PN结整流管有很大的区别，通常将PN结整流管称作结整流管，而把金属-半导管整流管叫作肖特基整流管，近年来，采用硅平面工艺制造的铝硅肖特基二极管也已问世，这不仅可节省贵金属，大幅度降低成本，还改善了参数的一致性。 肖特基整流管仅用一种载流子（电子）输送电荷，在势垒外侧无过剩少数载流子的积累，因此，不存在电荷储存问题（Qrr→0），使开关特性获得时显改善。其反向恢复时间已能缩短到10ns以内。但它的反向耐压值较低，一般不超过去时100V。因此适宜在低压、大电流情况下工作。利用其低压降这特点，能提高低压、大电流整流（或续流）电路的效率。 二、肖特基二极管作用
常用的肖特基二极管型号及参数
肖特基二极管常用参数大全型号制造商封装I f/A Vrrm/V 最大Vf/V 1SS294 TOS SC-59 0.1 40 0.60 BAT15-099 INF SOT143 0.11 4 0.32 BAT54A PS SOT23 0.20 30 0.50 10MQ060N IR SMA 0.77 90 0.65 10MQ100N IR SMA 0.77 100 0.96 10BQ015 IR SMB 1.00 15 0.34 SS12 GS DO214 1.00 20 0.50 MBRS130LT3 ON - 1.00 30 0.39 10BQ040 IR S MB 1.00 40 0.53 RB060L-40 ROHM PMDS 1.00 40 0.55 RB160L-40 ROHM PMDS 1.00 40 0.55 S S14G S D O214 1.00400.50 M B R S140T3O N- 1.00400.60 10B Q060I R S M B 1.00600.57 S S16G S D O214 1.00600.75 10B Q100I R S M B 1.001000.78
M B R S1100T3O N- 1.001000.75 10M Q040N I R S M A 1.10400.51 15M Q040N I R S M A 1.70400.55 PBY R245CT P S S O T223 2.00450.45 30B Q015I R S M C 3.00150.35 30B Q040I R S M C 3.00400.51 30B Q060I R S M C 3.00600.58 30B Q100I R S M C 3.001000.79 S T P S340U S T M S O D6 3.00400.84 M B R S340T3O N- 3.00400.52 RB051L-40 ROHM PMDS 3.00 40 0.45 M B R S360T3O N- 3.00600.70 30W Q04F N I R D P A K 3.30400.62 30W Q06F N I R D P A K 3.30600.70 30WQ10F N I R D P A K 3.301000.91 30W Q03F N I R D P A K 3.50300.52 50W Q03F N I R D P A K 5.50300.53
SD103BWS贴片肖特基二极管规格书
SD103AWS-SD103CWS Case : Molded plastic body Terminals : Plated leads solderable per MIL-STD-750, Method 2026 Polarity : Polarity symbols marked on case Mounting Position : Any Marking : SD103AWS:S4, SD103BWS:S5, SD103CWS:S6 FEATURES MECHANICAL DATA MAXIMUM RATINGS AND ELECTRICAL CHARACTERISTICS Low forward voltage drop Guard ring construction for transient protection Negligible reverse recovery time low reverse capacitance =25 A =25 SOD-323 Dimensions in millimeters and (inches) SCHOTTKY DIODES
RATINGS AND CHARACTERISTIC CURVES SD103AWS-SD103CWS 0 10 20 30 40 V R REVERSE VOLTAGE(V) FIG. 2-TYP. JUNCTION CAPACITANCE VS REVERSE VOLTAGE FIG. 1- TYPICAL FORWARD CHARACTERISTICS I F ,F O R W A R D C U R R E N T (m A ) C J , C A P A C I T A N C E (p F ) 100 10 1.0 0.1 0 0.5 1.0 1000 100 10 1.0 0.1 0.01V R REVERSE VOLTAGE(V)
肖特基(SCHOTTKY)系列二极管
肖特基（SCHOTTKY）系列二极管 本文主要介绍济南半导体所研制生产的肖特基二极管系列产品。介绍军品级、工业品级肖特基二极管的种类、性能特点、正反向电参数。对产品的正向直流参数、反向温度特性及正向、反向抗烧毁能力等进行了质量分析，并与国外公司制造的同类产品进行了比较。最后，着重介绍了2DK030高可靠肖特基二极管的性能特点用途，1N60超高速肖特基二极管的性能特点用途，以及功率肖特基二极管在开关电源方面的应用。 本文主要包括下面六个部分： 一．肖特基二极管简介 二．我所肖特基二极管生产状况 三．我所肖特基二极管种类 四．我所肖特基二极管的特点及性能质量分析 五．介绍我所生产的两种肖特基二极管 (1)2DK030高可靠肖特基二极管 (2)1N60超高速肖特基二极管 六．功率肖特基二极管在开关电源方面的应用 下面只对部分常用的参数加以说明 (1) V F正向压降Forward Voltage Drop (2) V FM最大正向压降Maximum Forward Voltage Drop (3) V BR反向击穿电压Breakdown Voltage (4) V RMS能承受的反向有效值电压RMS Input Voltage (5) V RWM 反向峰值工作电压Working Peak Reverse Voltage (6) V DC最大直流截止电压Maximum DC Blocking Voltage (7) T rr反向恢复时间Reverse Recovery Time
(8) I F(AV)正向电流Forward Current (9) I FSM最大正向浪涌电流Maximum Forward Surge Current (10) I R反向电流Reverse Current (11) T A环境温度或自由空气温度Ambient Temperature (12) T J工作结温Operating Junction Temperature (13) T STG储存温度Storage Temperature Range (16) T C管子壳温Case Temperature 一．肖特基二极管简介： 同普通硅二极管一样，肖特基二极管也是具有单向导电特性的硅二极管。不同的是，普通二极管的工作是利用半导体PN结的单向导电特性，而肖特基二极管则是利用金属和半导体接触产生的势垒而起到单向导电作用，它是以多数载流子工作的整流器件，因而在开关时没有少数载流子的存储电荷和移动效应。所以，肖特基二极管的开关速度非常快，反向恢复时间t rr很短(小于几十ns)；同时，其正向压降V F较小，尤其适用于高速开关电路和低压大电流输出电路，具有较高的整流效率和可靠性。但肖特基二极管也有两个缺点，一是反向耐压V R较低，一般只有100V左右；二是反向漏电流I R较大。但随着半导体技术的不断发展，V R已超过100V，如我所生产的2DK10140，V R为140V；I R也达到μA级，已接近普通硅管的水平。 二．我所肖特基二极管的生产状况： 我所研制和生产肖特基二极管已有十余年的历史, 并为重要军工项目成功地提供了许多种类的肖特基产品。目前济半所的肖特基二极管在种类和产量上均据国内第一位，产品畅销国内外。近年来，为了最大程度地满足军工配套的各种需求，扩大产量，面向国内外两大市场，我们对原肖特基二极管生产线实施了技术改造，引进了许多关键设备和工艺技术，突破了许多技术难点，使产品的成品率、电参数性能以及可靠性均有大幅度的提高，品种及封装形式已形成系列化。在产品的研制、生产、检验过程中，我们严格按照军用标准和ISO9002国际质保体系的要求进行管理，使产品质量在生产过程中的每一个环节都得到
自建7spice模型
一.获得.LIB文件( 三种途径) 1.由网页下载pspice model,保存为.MOD文件； 启动PSpice Model Editor模型编辑器,File/New 建立一个新的.lib文件, model/Import..导入.MOD文件； File/Save AS,另存为 \Orcad\Capture\Library\PSpice\****.lib文件； 2.由网页下载获得描述语句； 利用记事本保存为.lib 文件； 启动PSpice Model Editor模型编辑器,File/open 打开.lib文件； 3.由网页直接下载获得描述语句； 启动PSpice Model Editor模型编辑器,File/open 打开.lib文件； 二. 获得.olb 文件（两种方案） 1. 由网页上直接下载.olb 文件 2. 启动PSpice Model Editor模型编辑 器,File/open打开步骤一的.lib文件；File/Create Capturearts Browse...在打开的窗口中 Enter Input Model Library ：选择步骤一的lib 文件目录，选择相应的文 件输出即可得到.olb文件。 过程信息：PSpice Schematics to Capture translator 0 Error messages, 0 Warning messages；OK即可
三. 编辑元件外型 1.启动Capture CIS,File/Open/Library, 步骤二的. olb文件,编辑元件外型，放置PIN管脚; 然后在Options选part properties.在弹出的对话 框中,点击NEW.在NAME中填入PspiceTemplate , 在VAL中填入 形如X^@REFDES %1 %2 %3 @MODEL ,的字符串，其 中%1%2%3为新建的管脚，后保存即可； 2. 可参考步骤二网页下载的.olb文件图编辑元件外形，若复制过来的，一定要主要part properties中的设置。 四. 注册（防止出现ERROR -- Model .... used by .. is undefined的错误以致无法仿真） 用记事本打开 C:\Program Files\OrcadLite \Capture\Library \PSpice\nom.lib；把步骤一建立的.lib文件 内容复制粘贴到nom.lib文件中即可完成注册。 五.调用仿真 需要软件重启之后才能进行调用仿真。 注意：Capture原理图中，要想实现仿真，元件必须 从orcad\capture\library \pspice 中选择,自建的元 件必 须在其中nom.lib中注册才能调用，因为其他的库中没有仿真模型。