Лавинска диода

Лавинска диода
	Симбол за лавинска диода
Тип	Пасивен
Принцип на работа	Лавински пробој

Лавинска диода или диода со лавински ефект — диода (направена од силициум или друг полуспроводник) што е дизајнирана да доживее лавински пробој при одреден обратен напон. Спојот на лавинска диода е направен да ја спречи тековната концентрација и добиените жешки точки, така што диодата не е оштетена од пробојот. Лавинскиот пробој се должи на минорните носители кои се доволно забрзани за да создадат јонизација во кристалната решетка, произведувајќи повеќе носители, кои пак создаваат поголема јонизација. Бидејќи лавинскиот пробој е еднообразен низ целиот спој, пробивниот напон е речиси константен со промена на струјата кога ќе се спореди со нелавинска диода.^[1]

Зенеровата диода покажува навидум сличен ефект при Зенеровиот пробој. Двата ефекти се присутни во секоја таква диода, но едниот обично преовладува над другиот. Лавинските диоди се оптимизирани за лавинскиот ефект, така што тие покажуваат мал, но значителен пад на напон во услови на пробој, за разлика од Зенеровите диоди кои секогаш одржуваат напон поголем од пробојниот. Оваа функција обезбедува подобра заштита од пренапони од обичната Зенерова диода и делува повеќе како замена на гасна цевка. Лавинските диоди имаат мал позитивен температурен коефициент на напон, додека диодите кои се засноваат на Зенеровиот ефект имаат негативен температурен коефициент.^[2]

Употреба

Струјно-напонска карактеристика на лавинска диода

Референтен извор на напон

Со промена на струјата напонот по пробојот се менува само малку. Ова ја прави лавинската диода корисна како тип за референтен извор на напон. Диодите кај изворите за референтен напон за повеќе од околу 6-8 волти вообичаено се лавински диоди.

Заштита

Вообичаена примена е заштитата на електронските кола од пренапони. Лавинската диода е поврзана со колото така што е обратно поларизирана. Со други зборови, нејзината катода е позитивна во однос на нејзината анода. Во оваа конфигурација, диодата не е спроводлива и не се меша со колото. Ако напонот се зголеми над проектираната граница, диодата оди во лавински пробој, предизвикувајќи штетниот напон да се пренесе на земјата. Кога се користат на овој начин, тие често се нарекуваат преодни напонски супресори бидејќи го фиксираат или „прицврстуваат“ максималниот напон на однапред одредено ниво. Лавинските диоди вообичаено се специфицирани за оваа улога со нивниот напон на прицврстување V_BR и максималната количина на минлива енергија што можат да ја апсорбираат, специфицирана со енергија (во џули) или $i^{2}rt$ . Лавинскиот пробој не е деструктивен сè додека не дојде до прегревање на диодата.

Генерирање на радиофреквенциски шум

Лавинските диоди генерираат радиофреквенциски шум. Тие најчесто се користат како извори на шум во радиоопрема и хардверски генератори на случаен број. На пример, тие често се користат како извор на RF за мостови на антенски анализатор. Лавинските диоди може да се користат и како генератори на бел шум.

Генерирање на микробранова честота

Ако се стават во резонантно коло, лавинските диоди можат да дејствуваат како уреди со негативен отпор. IMPATT диодата е лавинска диода оптимизирана за генерирање на честота.

Еднофотонски лавински детектор

Еднофотонските лавински детектори се направени од допингуван силициум и зависат од ефектот на лавински пробој за откривање дури и поединечни фотони. Силиконската лавинска фотодиода е фотонски детектор со висока добивка. Тие се „идеални за употреба во апликации со голема брзина и со слаба осветленост“.^[3] Лавинската фотодиода работи со обратен напон на проларизација до стотици волти, малку под нејзиниот пробоен напон. Во овој режим, паровите електрон-шуплина генерирани од инцидентните фотони земаат голема количина на енергија од електричното поле, што создава повеќе секундарни носители на полнеж. Фотострујата на само еден фотон може да се регистрира со овие електронски уреди.

Поврзано

Лавински транзистор

Наводи

↑ L. W. Turner, (ed.), Electronics Engineer's Reference Book, 4th Edition, Newnes, 1976, pages 8Предлошка:Hyphen9 to 8Предлошка:Hyphen10.
↑ Jacob Millman Microelectronics, McGraw-Hill, 1979. ISBN 0-07-042327-X, pp. 45–47.
↑ Advanced Photonix. „Advanced Photonix: Silicon Avalanche Photodiodes and Modules“. Архивирано од изворникот на 2011-12-21. Посетено на 2011-12-10.

[1] L. W. Turner, (ed.), Electronics Engineer's Reference Book, 4th Edition, Newnes, 1976, pages 8Предлошка:Hyphen9 to 8Предлошка:Hyphen10.

[2] Jacob Millman Microelectronics, McGraw-Hill, 1979. ISBN 0-07-042327-X, pp. 45–47.

[3] Advanced Photonix. „Advanced Photonix: Silicon Avalanche Photodiodes and Modules“. Архивирано од изворникот на 2011-12-21. Посетено на 2011-12-10.

[1]

[2]

[3]