షాట్కీ డయోడ్ - లక్షణాలు, పారామితులు మరియు అనువర్తనాలు

ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్ డిజైన్లలో సాధారణంగా ఉపయోగించే ప్రాథమిక భాగాలలో డయోడ్ ఒకటి, ఇది సాధారణంగా రెక్టిఫైయర్లు, క్లిప్పర్లు, క్లాంపర్లు మరియు అనేక ఇతర సర్క్యూట్లలో కనుగొనవచ్చు. ఇది రెండు-టెర్మినల్ సెమీకండక్టర్ పరికరం, ఇది ప్రస్తుత ప్రవాహాన్ని ఒకే దిశలో అనుమతిస్తుంది, ఇది యానోడ్ టు కాథోడ్ (+ నుండి -) వరకు ఉంటుంది మరియు ప్రస్తుత ప్రవాహాన్ని రివర్స్ దిశలో అడ్డుకుంటుంది, అనగా కాథోడ్ టు యానోడ్. దాని వెనుక ఉన్న కారణం దీనికి సుమారుగా ఉంది. ఫార్వర్డ్ దిశలో సున్నా నిరోధకత అయితే రివర్స్ దిశలో అనంతమైన ప్రతిఘటన. దాని ప్రత్యేకమైన ఆస్తి మరియు అనువర్తనాలతో అనేక రకాల డయోడ్‌లు ఉన్నాయి. జెనర్ డయోడ్లు మరియు దాని పని గురించి మేము ఇప్పటికే నేర్చుకున్నాము, ఈ వ్యాసంలో షాట్కీ డయోడ్ అని పిలువబడే మరో ఆసక్తికరమైన డయోడ్ గురించి మరియు మన సర్క్యూట్ డిజైన్లలో ఎలా ఉపయోగించవచ్చో తెలుసుకుంటాము.

షాట్కీ డయోడ్ (జర్మన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త వాల్టర్ హెచ్. ఇది ఇతర డయోడ్‌ల నుండి భిన్నంగా చేస్తుంది. షాట్కీ డయోడ్ ఉపరితల అవరోధం డయోడ్, షాట్కీ బారియర్ డయోడ్, హాట్ క్యారియర్ లేదా హాట్-ఎలక్ట్రాన్ డయోడ్ వంటి ఇతర పేర్లను కూడా కలిగి ఉంది.

షాట్కీ డయోడ్ చిహ్నం

షాట్కీ డయోడ్ యొక్క చిహ్నం జెనరిక్ డయోడ్ చిహ్నంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కానీ సరళ రేఖను కలిగి ఉండటానికి బదులుగా ఇది క్రింద చూపిన విధంగా డయోడ్ యొక్క ప్రతికూల చివరలో S లాంటి నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రాన్ని చదివేటప్పుడు షాట్కీ డయోడ్‌ను ఇతర డయోడ్‌ల నుండి వేరు చేయడానికి ఈ స్కీమాటిక్ చిహ్నాన్ని సులభంగా ఉపయోగించవచ్చు. మంచి అవగాహన కోసం వ్యాసం అంతటా మేము షాట్కీ డయోడ్‌ను రెగ్యులర్ డయోడ్‌తో పోలుస్తాము.

భాగం యొక్క భౌతిక స్వరూపం ద్వారా కూడా, షాట్కీ డయోడ్ సాధారణ డయోడ్ మాదిరిగానే కనిపిస్తుంది మరియు తరచుగా దానిలోని పార్ట్ నంబర్ చదవకుండా వ్యత్యాసాన్ని చెప్పడం చాలా కష్టం. కానీ చాలా సార్లు షాట్కీ డయోడ్ సాధారణ డయోడ్‌ల కంటే కొంచెం స్థూలంగా కనిపిస్తుంది, కానీ ఎల్లప్పుడూ అలా ఉండదు. ఒక Schottky డయోడ్ పిన్ బయటకు చిత్రం క్రింద చూపించాం.

షాట్కీ డయోడ్ స్పెషల్‌గా ఏమి చేస్తుంది?

ఇంతకుముందు చర్చించినట్లుగా, షాట్కీ డయోడ్ సాధారణ డయోడ్‌తో సమానంగా కనిపిస్తుంది మరియు ప్రదర్శిస్తుంది, అయితే షాట్కీ డయోడ్ యొక్క ప్రత్యేక లక్షణాలు దాని చాలా తక్కువ వోల్టేజ్ డ్రాప్ మరియు అధిక మార్పిడి వేగం. దీన్ని బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి, షాట్కీ డయోడ్ మరియు జెనరిక్ డయోడ్‌ను ఒకేలా మరియు సర్క్యూట్‌కు కనెక్ట్ చేసి, అది ఎలా పనిచేస్తుందో తనిఖీ చేద్దాం.

పై చిత్రాలలో, మనకు షాట్కీ డయోడ్ కోసం రెండు సర్క్యూట్లు మరియు సాధారణ పిఎన్-జంక్షన్ డయోడ్ ఉన్నాయి. ఈ సర్క్యూట్లు రెండు డయోడ్లలోని వోల్టేజ్ చుక్కలను వేరు చేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి. కాబట్టి ఎడమ సర్క్యూట్ షాట్కీ డయోడ్ కోసం, మరియు కుడివైపు సాధారణ పిఎన్-జంక్షన్ డయోడ్ కోసం. రెండు డయోడ్లు 5 వితో పనిచేస్తాయి. రెండు డయోడ్ల నుండి కరెంట్ పంపినప్పుడు, షాట్కీ డయోడ్ 0.3-వోల్ట్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది మరియు లోడ్ కోసం 4.7 వోల్ట్లను వదిలివేస్తుంది, మరోవైపు, సాధారణ పిఎన్-జంక్షన్ డయోడ్ 0.7 వోల్ట్ల వోల్టేజ్ డ్రాప్ కలిగి ఉంటుంది మరియు లోడ్ కోసం 4.3 వోల్ట్లను వదిలివేస్తుంది. కాబట్టి షాట్కీ డయోడ్ సాంప్రదాయ పిఎన్-జంక్షన్ డయోడ్ కంటే తక్కువ వోల్టేజ్ డ్రాప్ కలిగి ఉంటుంది. వోల్టేజ్ డ్రాప్ మినహా షాట్కీ డయోడ్ షాట్కీ డయోడ్ వంటి సాధారణ పిఎన్-జంక్షన్ డయోడ్‌లో కొన్ని ఇతర ప్రయోజనాలను కలిగి ఉందిసాధారణ పిఎన్-జంక్షన్ డయోడ్ కంటే వేగంగా మారే రేటు, తక్కువ శబ్దం మరియు మెరుగైన పనితీరు.

షాట్కీ డయోడ్ యొక్క ప్రతికూలతలు

షాట్కీ డయోడ్ చాలా తక్కువ వోల్టేజ్ డ్రాప్ మరియు మెరుగైన పనితీరును అందించే అధిక స్విచింగ్ వేగాన్ని కలిగి ఉంటే, మనకు జెనరిక్ పిఎన్ జంక్షన్ డయోడ్లు ఎందుకు అవసరం? అన్ని సర్క్యూట్ డిజైన్ల కోసం మనం షాట్కీ డయోడ్‌ను ఎందుకు ఉపయోగించకూడదు?

ఇది నిజం అయితే, షాట్కీ డయోడ్లు పిఎన్ జంక్షన్ డయోడ్ల కంటే మెరుగ్గా ఉన్నాయి మరియు ఇది నెమ్మదిగా పిఎన్ జంక్షన్ డయోడ్ కంటే ఎక్కువ ప్రాధాన్యతనిస్తుంది. షాట్కీ డయోడ్‌కు రెండు ప్రధాన ఎదురుదెబ్బలు దాని తక్కువ రివర్స్ బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ మరియు జెనరిక్ డయోడ్‌తో పోలిస్తే హై రివర్స్ లీకేజ్ కరెంట్. ఇది అధిక వోల్టేజ్ మార్పిడి అనువర్తనాలకు తగినది కాదు. షాట్కీ డయోడ్లు సాధారణ రెక్టిఫైయర్ డయోడ్ల కంటే చాలా ఖరీదైనవి.

షాట్కీ డయోడ్ వర్సెస్ రెక్టిఫైయర్ డయోడ్

పిఎన్-డయోడ్ మరియు షాట్కీ డయోడ్ మధ్య సంక్షిప్త పోలిక క్రింది పట్టికలో ఇవ్వబడింది:

పిఎన్- జంక్షన్ డయోడ్	షాట్కీ డయోడ్
పిఎన్-జంక్షన్ డయోడ్ బైపోలార్ పరికరం అంటే మైనారిటీ మరియు మెజారిటీ ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల కారణంగా ప్రస్తుత ప్రసరణ జరుగుతుంది.	పిఎన్-జంక్షన్ డయోడ్ మాదిరిగా కాకుండా, షాట్కీ డయోడ్ ఒక యూనిపోలార్ పరికరం అంటే ప్రస్తుత ప్రసరణ మెజారిటీ ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల వల్ల మాత్రమే జరుగుతుంది.
పిఎన్- జంక్షన్ డయోడ్‌లో సెమీకండక్టర్- సెమీకండక్టర్ జంక్షన్ ఉంది.	షాట్కీ డయోడ్‌లో మెటల్- సెమీకండక్టర్ జంక్షన్ ఉంటుంది.
పిఎన్- జంక్షన్ డయోడ్‌లో పెద్ద వోల్టేజ్ డ్రాప్ ఉంటుంది.	షాట్కీ డయోడ్‌లో చిన్న వోల్టేజ్ డ్రాప్ ఉంది.
రాష్ట్ర నష్టాలపై అధికం.	తక్కువ రాష్ట్ర నష్టాలు.
నెమ్మదిగా మారే వేగం.	వేగంగా మారే వేగం.
హై టర్న్ ఆన్ వోల్టేజ్ (0.7 వోల్ట్లు)	తక్కువ టర్న్ ఆన్ వోల్టేజ్ (0.2 వోల్ట్లు)
హై రివర్స్ బ్లాకింగ్ వోల్టేజ్	తక్కువ రివర్స్ బ్లాకింగ్ వోల్టేజ్
తక్కువ రివర్స్ కరెంట్	హై రివర్స్ కరెంట్

షాట్కీ డయోడ్ యొక్క నిర్మాణం

క్రింద ఉన్న చిత్రంలో చూపిన విధంగా షాట్కీ డయోడ్లు మెటల్-సెమీకండక్టర్ జంక్షన్ ఉపయోగించి నిర్మించబడ్డాయి. షాట్కీ డయోడ్లు జంక్షన్ యొక్క ఒక వైపున లోహ సమ్మేళనం కలిగి ఉంటాయి మరియు మరొక వైపు డోప్డ్ సిలికాన్ కలిగివుంటాయి, కాబట్టి, షాట్కీ డయోడ్‌కు క్షీణత పొర లేదు. ఈ ఆస్తి కారణంగా, షాట్కీ డయోడ్‌లను బైపోలార్ పరికరాలైన సాధారణ పిఎన్-జంక్షన్ డయోడ్‌ల మాదిరిగా కాకుండా యూనిపోలార్ పరికరాలు అంటారు.

షాట్కీ డయోడ్ యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణం పై చిత్రంలో చూపబడింది. మీరు చిత్రంలో చూడగలిగినట్లుగా, షాట్కీ డయోడ్‌లో ఒక వైపు లోహ సమ్మేళనం ఉంది, ఇది ప్లాటినం నుండి టంగ్స్టన్, మాలిబ్డినం, బంగారం మొదలైన వాటి వరకు ఉంటుంది మరియు మరొక వైపు N- రకం సెమీకండక్టర్ ఉంటుంది. లోహ సమ్మేళనం మరియు ఎన్-రకం సెమీకండక్టర్ కలిపినప్పుడు, అవి మెటల్- సెమీకండక్టర్ జంక్షన్‌ను సృష్టిస్తాయి. ఈ జంక్షన్‌ను షాట్కీ బారియర్ అంటారు. షాట్కీ అవరోధం యొక్క వెడల్పు జంక్షన్ నిర్మాణంలో ఉపయోగించే లోహం మరియు సెమీకండక్టర్ పదార్థాల రకాన్ని బట్టి ఉంటుంది.

షాట్కీ బారియర్ నిష్పాక్షికమైన, ముందుకు-పక్షపాత లేదా రివర్స్-బయాస్డ్ స్థితిలో భిన్నంగా పనిచేస్తుంది. లో పురోగమన పాక్షిక రాష్ట్ర బ్యాటరీ యొక్క ధనాత్మక మెటల్ కనెక్ట్ మరియు ప్రతికూల టెర్మినల్ n- రకం సెమీకండక్టర్ అనుసంధానించబడిన ఉంది ఉన్నప్పుడు, Schottky డయోడ్ కరెంట్ ప్రవాహం అనుమతిస్తుంది. కానీ రివర్స్ బయాస్ రాష్ట్ర బ్యాటరీ యొక్క ధనాత్మక n- రకం సెమీకండక్టర్ మరియు రుణాత్మక మెటల్ తో అనుసంధానించబడి ఉంది కనెక్ట్ అయినప్పుడు, Schottky డయోడ్ కరెంట్ ప్రవాహం నిరోధించగలరు. ఏదేమైనా, రివర్స్-బయాస్డ్ వోల్టేజ్ ఒక నిర్దిష్ట స్థాయి కంటే పెరిగితే, అది అడ్డంకిని విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది, మరియు కరెంట్ రివర్స్ దిశలో ప్రవహించడం ప్రారంభిస్తుంది మరియు ఇది షాట్కీ డయోడ్‌కు అనుసంధానించబడిన భాగాలను దెబ్బతీస్తుంది.

షాట్కీ డయోడ్ VI లక్షణాలు

మీ డయోడ్‌ను ఎన్నుకునేటప్పుడు పరిగణించవలసిన ఒక ముఖ్యమైన లక్షణం ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ (వి) వర్సెస్ ఫార్వర్డ్ కరెంట్ (ఐ) గ్రాఫ్. 1N5817, 1N5818 మరియు 1N5819 అత్యంత ప్రాచుర్యం పొందిన షాట్కీ డయోడ్‌ల VI గ్రాఫ్ క్రింద చూపబడింది

షాట్కీ డయోడ్ యొక్క VI లక్షణాలు సాధారణ పిఎన్-జంక్షన్ డయోడ్‌కు చాలా పోలి ఉంటాయి. సాధారణ పిఎన్-జంక్షన్ డయోడ్ కంటే తక్కువ వోల్టేజ్ డ్రాప్ కలిగి ఉండటం షాట్కీ డయోడ్ ఒక సాధారణ డయోడ్ కంటే తక్కువ వోల్టేజ్ తినడానికి అనుమతిస్తుంది. పై గ్రాఫ్ నుండి, మిగతా రెండింటితో పోలిస్తే 1N517 లో తక్కువ ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ ఉందని మీరు చూడవచ్చు, డయోడ్ పెరుగుదల ద్వారా కరెంట్ పెరుగుతున్నప్పుడు వోల్టేజ్ డ్రాప్ పెరుగుతుందని కూడా గమనించవచ్చు. 1N517 కోసం గరిష్టంగా 30A కరెంట్ వద్ద వోల్టేజ్ డ్రాప్ 2V వరకు చేరుకుంటుంది. అందువల్ల ఈ డయోడ్లు సాధారణంగా తక్కువ ప్రస్తుత అనువర్తనాలలో ఉపయోగించబడతాయి.

మీ షాట్కీ డయోడ్‌ను ఎంచుకునేటప్పుడు పరిగణించవలసిన పారామితులు

ప్రతి డిజైన్ ఇంజనీర్ తన అప్లికేషన్ యొక్క అవసరాన్ని బట్టి సరైన షాట్కీ డయోడ్‌ను ఎంచుకోవాలి. కోసం దిద్దుబాటు నమూనాలు, అధిక వోల్టేజ్, తక్కువ / మీడియం ప్రస్తుత, మరియు తక్కువ పౌనఃపున్యం రేట్ డయోడ్లు అవసరం. కోసం నమూనాలు మారే, డయోడ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ రేటింగ్ అధిక ఉండాలి.

మీరు గుర్తుంచుకోవలసిన డయోడ్ కోసం కొన్ని సాధారణ మరియు ముఖ్యమైన పారామితులు క్రింద ఇవ్వబడ్డాయి:

ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్: ఫార్వర్డ్-బయాస్డ్ డయోడ్‌ను ఆన్ చేయడానికి పడిపోయిన వోల్టేజ్ ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్. ఇది వేర్వేరు డయోడ్‌ల ప్రకారం మారుతుంది. షాట్కీ డయోడ్ కొరకు, టర్న్-ఆన్ వోల్టేజ్ 0.2 V చుట్టూ ఉంటుందని భావించబడుతుంది.

రివర్స్ బ్రేక్డౌన్ వోల్టేజ్: డయోడ్ విచ్ఛిన్నమై రివర్స్ దిశలో నిర్వహించడం ప్రారంభించిన రివర్స్ బయాస్ వోల్టేజ్ యొక్క నిర్దిష్ట మొత్తాన్ని రివర్స్ బ్రేక్డౌన్ వోల్టేజ్ అంటారు. షాట్కీ డయోడ్ కోసం రివర్స్ బ్రేక్డౌన్ వోల్టేజ్ 50 వోల్ట్ల చుట్టూ ఉంటుంది.

రివర్స్ రికవరీ సమయం: డయోడ్‌ను దాని ఫార్వర్డ్ కండక్టింగ్ లేదా 'ఆన్' స్టేట్ నుండి రివర్స్ 'ఆఫ్' స్థితికి మార్చడానికి తీసుకున్న సమయం ఇది. సాధారణ పిఎన్-జంక్షన్ డయోడ్ మరియు షాట్కీ డయోడ్ మధ్య చాలా ముఖ్యమైన వ్యత్యాసం రివర్స్ రికవరీ సమయం. ఒక సాధారణ పిఎన్-జంక్షన్ డయోడ్ రివర్స్ రికవరీ సమయం అనేక మైక్రోసెకన్ల నుండి 100 నానోసెకన్ల వరకు మారవచ్చు. షాట్కీ డయోడ్లకు రికవరీ సమయం లేదు, ఎందుకంటే షాట్కీ డయోడ్‌కు జంక్షన్ వద్ద క్షీణత ప్రాంతం లేదు.

రివర్స్ లీకేజ్ కరెంట్: రివర్స్ బయాస్‌లో సెమీకండక్టర్ పరికరం నుండి నిర్వహించిన కరెంట్ రివర్స్ లీకేజ్ కరెంట్. షాట్కీ డయోడ్‌లో, ఉష్ణోగ్రత పెంచడం వల్ల రివర్స్ లీకేజ్ కరెంట్ గణనీయంగా పెరుగుతుంది.

షాట్కీ డయోడ్ యొక్క అనువర్తనాలు

షాట్కీ డయోడ్లు ఎలక్ట్రానిక్స్ పరిశ్రమలో వాటి ప్రత్యేక లక్షణాల వల్ల చాలా అనువర్తనాలను కలిగి ఉన్నాయి. కొన్ని అనువర్తనాలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

1. వోల్టేజ్ బిగింపు / క్లిప్పింగ్ సర్క్యూట్లు

క్లిప్పర్ సర్క్యూట్లు మరియు క్లాంపర్ సర్క్యూట్లను సాధారణంగా వేవ్ షేపింగ్ అనువర్తనాలలో ఉపయోగిస్తారు. తక్కువ వోల్టేజ్ డ్రాప్ ప్రాపర్టీని కలిగి ఉండటం షాట్కీ డయోడ్‌ను బిగింపు డయోడ్‌గా ఉపయోగపడుతుంది.

2. రివర్స్ కరెంట్ మరియు ఉత్సర్గ రక్షణ

మనకు తెలిసినట్లుగా, షాట్కీ డయోడ్‌ను నిరోధించే డయోడ్ అని కూడా పిలుస్తారు ఎందుకంటే ఇది ప్రస్తుత ప్రవాహాన్ని రివర్స్ దిశలో అడ్డుకుంటుంది; దీనిని ఉత్సర్గ రక్షణగా ఉపయోగించవచ్చు. ఉదాహరణకు, ఎమర్జెన్సీ ఫ్లాష్ లైట్‌లో, సూపర్ కెపాసిటర్ మరియు డిసి మోటారు మధ్య షాట్కీ డయోడ్ ఉపయోగించబడుతుంది.

3. నమూనా-మరియు-పట్టు సర్క్యూట్లు

ఫార్వర్డ్ బయాస్డ్ షాట్కీ డయోడ్‌లో మైనారిటీ ఛార్జ్ క్యారియర్‌లు లేవు మరియు ఈ కారణంగా, అవి సాధారణ పిఎన్-జంక్షన్ డయోడ్‌ల కంటే వేగంగా మారవచ్చు. కాబట్టి షాట్కీ డయోడ్‌లు ఉపయోగించబడతాయి ఎందుకంటే అవి నమూనా నుండి పట్టు దశకు తక్కువ పరివర్తన సమయాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు ఇది అవుట్‌పుట్ వద్ద మరింత ఖచ్చితమైన నమూనాకు దారితీస్తుంది.

4. పవర్ రెక్టిఫైయర్

షాట్కీ డయోడ్లు అధిక కరెంట్ సాంద్రతను కలిగి ఉంటాయి మరియు తక్కువ ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ అంటే సాధారణ పిఎన్ జంక్షన్ డయోడ్ కంటే తక్కువ శక్తి వృధా అవుతుంది మరియు ఇది షాట్కీ డయోడ్లను పవర్ రెక్టిఫైయర్లకు మరింత అనుకూలంగా చేస్తుంది.

లింక్‌ను అనుసరించడం ద్వారా మీరు అనేక సర్క్యూట్లలో డయోడ్ యొక్క ఆచరణాత్మక అమలును కనుగొనవచ్చు.