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アバランシェダイオード

索引 アバランシェダイオード

アバランシェダイオード(英語:avalanche breakdown diode、略称:ABD)は ダイオードの一種(通常シリコン(珪素)だが、他の半導体から作られることもある)で、特定の逆電圧にてアバランシェ降伏を起こすことにより、電圧リファレンスとして用いられるよう設計されたものである。 ツェナーダイオードは明らかに似た効果を持つが、こちらはツェナー降伏という別の動作メカニズムに依っている。実際にはどのダイオードにも両方の効果が存在するが、ふつうはどちらかが優勢である。典型的には、ツェナーダイオードは数十Vの最大電圧に限定されるが、シリコンアバランシェダイオードには4000Vを超える降伏電圧をもつものもある。 主な特徴としてはマイクロ波及びミリ波において発振や増幅が可能である、雑音が多い、10GHz以上で高出力が得られる、大きな熱損失を生じる、などの点がある。.

14 関係: 半導体ツェナーダイオードホワイトノイズダイオードアノードアンテナ・アナライザアヴァランシェ・ブレークダウンカソードケイ素過電圧英語電子回路電圧RF

半導体

半導体(はんどうたい、semiconductor)とは、電気伝導性の良い金属などの導体(良導体)と電気抵抗率の大きい絶縁体の中間的な抵抗率をもつ物質を言う(抵抗率だけで半導体を論じるとそれは抵抗器と同じ特性しか持ち合わせない)。代表的なものとしては元素半導体のケイ素(Si)などがある。 電子工学で使用されるICのような半導体素子はこの半導体の性質を利用している。 良導体(通常の金属)、半導体、絶縁体におけるバンドギャップ(禁制帯幅)の模式図。ある種の半導体では比較的容易に電子が伝導帯へと遷移することで電気伝導性を持つ伝導電子が生じる。金属ではエネルギーバンド内に空き準位があり、価電子がすぐ上の空き準位に移って伝導電子となるため、常に電気伝導性を示す。.

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ツェナーダイオード

ツェナーダイオード ツェナーダイオード(Zener diode)はダイオードの一種。別名を定電圧ダイオードともいい、その名の通り、一定の電圧(リファレンス)を得る目的で使用される素子である。 一般的な呼称はツェナーと省略されることが多く、文献によってはジーナーダイオードの記述もみられる。 通常のダイオードは、逆方向に電圧をかけても、ほとんど電流は流れないため、整流や検波などの用に供される。ところが、ある一定の電圧(降伏電圧もしくはツェナー電圧という)を上回ると、アバランシェ降伏と呼ばれる現象により、急激に電流が流れるようになる。 ツェナーダイオードが一般のダイオードと異なる点は、定電圧を得る目的で、降伏電圧が大幅に低くなるように設計されていることである。PN接合部に大量の不純物を添加し、P チャネルの価電子帯から N チャネルの伝導帯へ電子が移動しやすくなっている。この現象はトンネル効果によるもので、原子モデルでは共有結合のイオン化に該当する。 このツェナー効果は、物理学者のクラレンス・ツェナーにより発見された。逆バイアスを印加されたツェナーダイオードは、制御された降伏を示し、ダイオードにかかる電圧が降伏電圧に等しくなるように電流が流れる。ここから印加電圧を上げてもダイオードでの電圧降下はあまり変わらず電流量が増大してゆく。たとえば、ツェナー降伏電圧が3.2Vの素子に対してそれ以上の逆バイアス電圧を印加した場合は、電圧降下が3.2Vになる。しかし、いくらでも電流を流せるわけではないので、増幅段の基準電圧を発生させたり、あまり電流を必要としない場面での電圧を安定化させたりする素子として使われるのが一般的である。 この降伏電圧は、添加処理で極めて正確に調整することができる。このため、一般的に入手できるツェナーダイオードは種類が多く、1.2Vから200V程度まで販売されている。また、その誤差は、一般的なものでは5%や10%だが、0.05%以内といった超高精度の商品も存在する。 アバランシェダイオードにおけるアバランシェ現象も、これと類似している。実際には、同じ方法で2種類のダイオードが製造されているが、両方の現象の影響を受ける。約5.6Vまでのシリコンダイオードではツェナー現象による影響が支配的で、負の温度係数を示す。5.6V以上ではアバランシェ現象が支配的となり、正の温度係数を示す。 5.6Vのダイオードでは、この2つの現象が同時に起こり、各々の温度係数が丁度相殺される。このため、温度による影響を極力抑えたい用途には5.6Vのダイオードが適している。 最新の製造技術により、電圧が5.6V未満であれば温度係数を無視できる程度の素子を生産できるようになったが、電圧の高い素子では温度係数が劇的に大きくなる。たとえば、75Vのダイオードの温度係数は、12Vのダイオードの10倍にもなる。 通常、このようなダイオードはすべて、降伏電圧によらず「ツェナーダイオード」の総称で市場に出回っている。.

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ホワイトノイズ

ホワイトノイズ (White noise)とは、ノイズの分類で、パワースペクトルで見ると対象となるそれなりに広い範囲で同程度の強度となっているノイズを指す。「ホワイト」とは、可視領域の広い範囲をまんべんなく含んだ光が白色であることから来ている形容である。派生語のようなものにピンクノイズがあり、周波数成分が右肩下がりの光がピンク色であることによる。よく聞くノイズの例で擬音語で表現するなら、「ザー」という音に聞こえる雑音がピンクノイズで、「シャー」と聞こえる音がホワイトノイズである。 0)とレッドノイズ(1/f2, ブラウニアンノイズともいう)の中間(1/f1であるから、という説明がなされている。Pink noise)-->.

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ダイオード

図1:ダイオードの拡大図正方形を形成しているのが半導体の結晶を示す 図2:様々な半導体ダイオード。下部:ブリッジダイオード 図3:真空管ダイオードの構造 図4 ダイオード(英: diode)は整流作用(電流を一定方向にしか流さない作用)を持つ電子素子である。最初のダイオードは2極真空管で、後に半導体素子である半導体ダイオードが開発された。今日では単にダイオードと言えば、通常、半導体ダイオードを指す。 1919年、イギリスの物理学者 William Henry Eccles がギリシア語の di.

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アノード

アノード (Anode) とは、外部回路から電流が流れ込む電極のこと。外部回路へ電子が流れ出す電極とも言える。 電気分解や電池においては、アノードは電気化学的に酸化が起こる電極である。真空管では構造上プレートと呼ばれることが多い。 アノードという語はマイケル・ファラデーにより命名され、ギリシア語で上り口を意味するAnodosに由来する。 アノードと逆の電極はカソードである。アノードとカソードの区別は、電流(電子)の向きによって決まるのであり、電位の高低によらないことに注意を要する。陽極と陰極の区別は電位の高低によるとする流儀(電圧の方向による区別)と、アノード・カソードの直訳とする流儀(電流の方向による区別)があり、用語として混乱している。正極・負極という用語は、電位の高い側・低い側という意味で定着しているので、電位の高い低いの区別には正極・負極を、電流の向きの区別にはアノード・カソードを用いるのが望ましい。 正極・負極で表現すると、アノードは、真空管や電気分解では正極、電池の場合は負極である。.

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アンテナ・アナライザ

アンテナ・アナライザは、アンテナ、伝送路、同調回路、フィルタ回路等の、様々な電気的な値を測定することができる簡易的な測定器である。SWR アナライザ、RF アナライザとしても知られている。.

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アヴァランシェ・ブレークダウン

アヴァランシェ・ブレークダウン(Avalanche breakdown)は、自由電子が電界で加速され衝突電離を引き起こす過程が、繰り返し発生することで、大電流が流れる現象である。絶縁体や半導体材料の両者で発生する。電子が雪崩(アヴァランシェ)的に増倍していく現象から名づけられたものである。日本語では、雪崩降伏、アヴァランシェ降伏、アヴァランシェ崩壊と書かれる場合もある。.

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カソード

ード(Cathode、Kathode)は、外部回路へ電流が流れ出す電極のこと。外部回路から電子が流れ込む電極とも言える。 電気分解や電池においては、カソードは電気化学的に還元が起こる電極である。 カソードという語はマイケル・ファラデーにより命名され、ギリシア語で下り口を意味するCathodosに由来する。 カソードと逆の電極はアノードである。カソードとアノードの区別は、電流(電子)の向きによって決まるのであり、電位の高低によらないことに注意を要する。.

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ケイ素

イ素(ケイそ、珪素、硅素、silicon、silicium)は、原子番号 14 の元素である。元素記号は Si。原子量は 28.1。「珪素」「硅素」「シリコン」とも表記・呼称される。地球の主要な構成元素のひとつ。半導体部品は非常に重要な用途である。 地殻中に大量に存在するため鉱物の構成要素として重要であり、ケイ酸塩鉱物として大きなグループを形成している。これには Si-O-Si 結合の多様性を反映したさまざまな鉱物が含まれている。しかしながら生物とのかかわりは薄く、知られているのは、放散虫・珪藻・シダ植物・イネ科植物などにおいて二酸化ケイ素のかたちでの骨格への利用に留まる。栄養素としての必要性はあまりわかっていない。炭素とケイ素との化学的な類似から、SF などではケイ素を主要な構成物質とするケイ素生物が想定されることがある。 バンドギャップが常温付近で利用するために適当な大きさであること、ホウ素やリンなどの不純物を微量添加させることにより、p型半導体、n型半導体のいずれにもなることなどから、電子工学上重要な元素である。半導体部品として利用するためには高純度である必要があり、このため精製技術が盛んに研究されてきた。現在、ケイ素は99.9999999999999 % (15N) まで純度を高められる。また、Si(111) 基板はAFMやSTMの標準試料としてよく用いられる。.

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過電圧

過電圧(かでんあつ、overpotential、overvoltage)とは、化学用語の1つで、電気化学反応において、熱力学的に求められる反応の理論電位(平衡電極電位)と、実際に反応が進行するときの電極の電位との差のことである。電気技術では、単に電池内部で生じる電圧降下のことである。 同様の概念として電気化学的分極があるが、過電圧は、電極での反応が1種類の場合、単純電極における電気化学的分極の大きさと言うことができる。 例えば、水と酸素の酸化還元反応(O2 + 4e- + 4H+←→2H2O)は、電極の電位が+1.23V(vs.

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英語

アメリカ英語とイギリス英語は特徴がある 英語(えいご、)は、イ・ヨーロッパ語族のゲルマン語派に属し、イギリス・イングランド地方を発祥とする言語である。.

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電子回路

I/Oが1つのチップに集積されている。 プリント基板を使った電子回路 電子回路(でんしかいろ、electronic circuit)は、電気回路の一種であるが、その対象が専ら電子工学的(弱電)であるものを特に指して言う。構成要素は良導体による配線の他、主として電子部品である。組み合わせにより、単純なものから複雑なものまで様々な動作が可能である。信号を増幅したり、計算したり、データを転送したりといったことができる。回路は個々の電子部品を電気伝導体のワイヤで相互接続することで構築できるが、近年では一般にプリント基板にフォトリソグラフィで配線を作り、そこにはんだで電子部品を固定することで回路を構築する。 集積回路では、ケイ素などの半導体でできた基板上に素子と配線を形成する。集積回路も電子回路の一種だが、この記事ではもっぱら集積回路は不可分な一個部品として扱う。集積回路の内部の電子回路については集積回路の記事を参照のこと。 プリント基板は試作には向いていないため、新規設計の評価にはブレッドボード、ユニバーサル基板などを一般に使用する。それらは開発途中で素早く回路に変更を加えることができる。 プリント基板が多用されるようになる以前は、ワイヤラッピング配線や、ラグ板などを利用した空中配線により、電子回路は作られていた。 大きくアナログ回路・デジタル回路(論理回路)・アナログとデジタルの混合信号回路(アナログ-デジタル変換回路、デジタル-アナログ変換回路など)に分けられる。取り扱う周波数により、低周波回路・高周波回路という分け方をする場合もある。.

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電圧

電圧(でんあつ、voltage)とは直観的には電気を流そうとする「圧力のようなもの」である-->。単位としては, SI単位系(MKSA単位系)ではボルト(V)が使われる。電圧を意味する記号には、EやVがよく使われる。 電圧は電位差ないしその近似によって定義される。 電気の流れに付いては「電流」を参照の事。.

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RF

RF、Rf、アールエフは、.

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