双向触发二极管(Bidirectional Trigger Diode,简称BTD)是一种具有双向导通特性的半导体器件,广泛应用于电子电路中,如过压保护、脉冲整形、触发电路等。
一、双向触发二极管的工作原理
双向触发二极管是一种特殊的二极管,其内部结构由两个PN结背靠背组成,具有双向导通特性。当外加电压达到其正向或反向击穿电压时,双向触发二极管就会导通,形成低阻抗通道,允许电流通过。当外加电压降低到一定值以下时,双向触发二极管又会恢复到高阻抗状态,阻断电流。
二、双向触发二极管的特性参数
- 击穿电压:双向触发二极管导通时的电压值,通常用VBM表示。击穿电压是双向触发二极管最重要的参数之一,其大小直接影响电路的工作状态。
- 保持电压:双向触发二极管导通后,维持导通状态所需的最小电压值,通常用VH表示。保持电压的大小决定了双向触发二极管的稳定性。
- 导通电阻:双向触发二极管导通时的电阻值,通常用Ron表示。导通电阻的大小直接影响电路的功耗和效率。
- 电容:双向触发二极管内部的寄生电容,通常用Cj表示。电容的大小会影响电路的响应速度和稳定性。
- 功率耗散:双向触发二极管在导通状态下消耗的功率,通常用Pd表示。功率耗散的大小决定了双向触发二极管的散热要求。
三、双向触发二极管的测量方法
- 测量击穿电压
(2)将可调电源的正极连接到双向触发二极管的阳极,负极连接到阴极。
(3)逐渐增大可调电源的电压,观察万用表的读数。当双向触发二极管导通时,万用表的读数会突然增大,此时的电压值即为击穿电压。
- 测量保持电压
(1)按照测量击穿电压的方法,使双向触发二极管导通。
(2)逐渐降低可调电源的电压,观察万用表的读数。当双向触发二极管从导通状态恢复到截止状态时,此时的电压值即为保持电压。
- 测量导通电阻
(1)准备一个可调电源、万用表和限流电阻。
(2)将可调电源的正极连接到双向触发二极管的阳极,负极连接到阴极,同时将限流电阻串联在电路中。
(3)逐渐增大可调电源的电压,使双向触发二极管导通。
(4)用万用表测量限流电阻两端的电压,同时测量流过双向触发二极管的电流。
(5)根据欧姆定律,计算出双向触发二极管的导通电阻:Ron = V/I。
- 测量电容
(2)将高频信号发生器的输出连接到双向触发二极管的两端,同时将示波器的探头连接到双向触发二极管的两端。
(3)逐渐增大信号发生器的频率,观察示波器上的波形。当波形出现明显的相位偏移时,此时的频率即为双向触发二极管的截止频率。
(4)根据截止频率和电感的值,计算出双向触发二极管的电容:Cj = 1/(2πfL)。
- 测量功率耗散
(1)按照测量导通电阻的方法,使双向触发二极管导通。
(2)测量流过双向触发二极管的电流和两端的电压。
(3)根据功率公式,计算出双向触发二极管的功率耗散:Pd = VI。
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