基本晶閘管是一種具有雙端子（即陽極和陰極）的四層器件。它是由四層半導(dǎo)體所構(gòu)成，形成PNPN結(jié)構(gòu)。這個(gè)元件的作用就像開關(guān)一樣，而且它一直保持在截止?fàn)顟B(tài)，直到正向電壓到達(dá)一定數(shù)值，然后它才會(huì)開啟及導(dǎo)通。導(dǎo)通狀態(tài)會(huì)持續(xù)到電流下降到一定數(shù)值之前。一般較為人熟悉的基本晶閘管有硅單邊開關(guān)(SUS)、肖特基二極管或是四層二極管。
    在學(xué)習(xí)完本節(jié)后，找們應(yīng)該能夠：說明四層二極管的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；辨識(shí)四層二極管的符號(hào)；定義正向轉(zhuǎn)折電壓；定義保持電流；定義切換電流；參與討論相關(guān)的應(yīng)用。
    1．  四層二極管
    四層二極管，也是眾所皆知的肖特基二極管和SUS是晶閘管(thyristor)的一種，而晶閘管則是一種由四個(gè)半導(dǎo)體層所構(gòu)成的元件。四層二極管的基本結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖11.1所示。
   PNPN構(gòu)造可以由一個(gè)包含PNP晶體管和NPN晶體管的等效電路表示，如圖11.2(a)。上面的PNP層形成Q1而下面的NPN層形成Q2，兩個(gè)中間層由兩個(gè)等效晶體管共用。請(qǐng)注意，Q1的基極一發(fā)射極結(jié)對(duì)應(yīng)到圖11.1中的PN結(jié)1，而Q2的基極一發(fā)射極結(jié)對(duì)應(yīng)到PN結(jié)3，Q1和Q2兩者的基極一集電極結(jié)則對(duì)應(yīng)到PN結(jié)2。

                    
    當(dāng)在陽極施加較陰極高的電壓時(shí)，如圖11.2(b)所示，Q1和Q2的基極一發(fā)射極結(jié)(圖11. l(a)中的PN結(jié)1和3）為正向偏壓，而共用的基極一集電極結(jié)(圖11. l(a)中的PN結(jié)2）為反向偏壓。因此這兩個(gè)等效晶體管都處于線性工作區(qū)。

                  
    四層二極管中的各電流顯示在圖11.3中的等效電路。在低偏壓等級(jí)的情況下，只有很小的陽極電流，因此它會(huì)處于截止?fàn)顟B(tài)或是正向阻止區(qū)域(forward-blocking region)。

                  
    2．正向轉(zhuǎn)折電壓
    四層二極管的工作原理看起來有些奇特，因?yàn)楫?dāng)它正向偏壓時(shí)，基本上仍像一個(gè)開關(guān)開路。如前所述，有一個(gè)正向偏壓區(qū)域，稱為正向阻止區(qū)，在這區(qū)域內(nèi)此元件具有非常高的芷向電阻（理想是開路狀態(tài)）所以是處于截止?fàn)顟B(tài)。正向阻止區(qū)域是從VAK-OV到一個(gè)VAK值的范圍，此值稱為正向轉(zhuǎn)折電壓(forward-breakovervoltage)。這可由圖11.4中的四層二極管特性曲線顯示出來。

               
    當(dāng)VAK由O開始增加，陽極電流IA會(huì)逐漸地增加，如圖所示。IA持續(xù)增加到達(dá)某個(gè)值，此時(shí)，IA=IS，即為切換電流。在這一點(diǎn)上，VAK=VBR(F)，且內(nèi)部的晶體管構(gòu)造變成飽和狀態(tài)。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，正向電壓降會(huì)瞬間降到一個(gè)很低的值，且四層二極管將進(jìn)入圖11.4所示的正向?qū)▍^(qū)域。此時(shí)元件處于導(dǎo)通狀態(tài)，其動(dòng)作就像一個(gè)閉合的開關(guān)。當(dāng)陽極電流下降到低于保持電流時(shí)，元件才會(huì)關(guān)閉。
    3．保持電流
    一旦四層二極管導(dǎo)通（位于導(dǎo)通狀態(tài)），NE5532DR它會(huì)一直持續(xù)導(dǎo)通直到陽極電流降低至一定的等級(jí)之下，此等級(jí)稱為保持電流IH。這個(gè)參數(shù)在圖11.4的特性曲線中也有標(biāo)示出來。當(dāng)IA低于IH，元件會(huì)迅速地切換回到截止?fàn)顟B(tài)，而進(jìn)入正向阻止區(qū)域。
    4．切換電流
    在元件從正向阻止區(qū)域（截止?fàn)顟B(tài)）切挨到正向?qū)▍^(qū)域（導(dǎo)通狀態(tài)）時(shí)的陽極電流值，即稱為切換電流Is。這個(gè)電流值永遠(yuǎn)小于保持電流IH。