门极反向电流

《电气工程名词》 2100433B

1998年经全国科学技术名词审定委员会审定发布的电气工程名词。

产生门极触发电流所必需的最小门极电压。

中文名称：门极触发电压；英文名称：gatetriggervoltage；定义：产生门极触发电流所必需的最小门极电压。2100433B

门二极管门二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。

集电极开路门是一种晶体管开关管输出结构，相当于一个晶体管在集电极与电源没有接通，当基极有输入信号1时，集电极和发射极导通，集电极输出电平为低电平，相当于将集电极与地直接相连，集电极输出电压约为0。当基极输入信号为0时，集电极与发射极断开，集电极输出的虽然是逻辑1，但由于集电极没有与电源相连，集电极处于悬浮状态，所以集电极并不能输出为高电平，不能驱动负载。为了使集电极开路门结构能带动负载，需要在电源与集电极间接上拉电阻。

工作原理

在集电极开路门接上拉电阻后，集电极输出逻辑1时，电流由电源输出经过上拉电阻、负载接地。当集电极输出为零时，电流由电源输出经集电极、发射极接地。此时上拉电阻上几乎承担了全部电源电压的，消耗较大功率：U²/R 。即使集电极输出逻辑1时上拉电阻上得功耗也较大。

为了减少集电极开路门上拉电阻上得功耗，可以采用双开关管结构，使开关管1的发射极与开关管2的集电极相连作为系统输出。开关管1的基极输入为0，开关管2的基极输入为1时，系统输出为0。开关管1的基极输入为1，开关管2的基极输入为0时，系统输出为1，此时双开关管的带载能力与开关管的带载能力相同，但是系统功耗较小。2100433B