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    專業(yè)貼片二極管廠家
    發(fā)布者:ysundz  發(fā)布時間:2020-09-10 12:47:15

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        二極管是一種具有單向?qū)щ姷亩似骷,有電子二極管和晶體二極管之分,電子二極管現(xiàn)以很少見到,比較常見和常用的多是晶體二極管。二極管的單向?qū)щ娞匦,幾乎在所有的電子電路中,都要用到半?dǎo)體二極管,它在許多的電路中起著重要的作用,它是誕生最早的半導(dǎo)體器件之一,其應(yīng)用也非常
    [1]廣泛。  

         二極管的管壓降:硅二極管(不發(fā)光類型)正向管壓降0.7V,鍺管正向管壓降為0.3V,發(fā)光二極管正向管壓降為隨不同發(fā)光顏色而不同。    二極管的電壓與電流不是線性關(guān)系,所以在將不同的二極管并聯(lián)的時候要接相適應(yīng)的電阻。 

     二極管的特性曲線 

      PN結(jié)一樣,二極管具有單向?qū)щ娦。硅二極管典型伏安特性曲線(圖)。在二極管加有正向電壓,當(dāng)電壓值較小時,電流極小;當(dāng)電壓超過0.6V時,電流開始按指數(shù)規(guī)律增大,通常稱此為二極管的開啟電壓;當(dāng)電壓達(dá)到約0.7V時,二極管處于完全導(dǎo)通狀態(tài),通常稱此電壓為二極管的導(dǎo)通電壓,用符號UD表示。  

      對于鍺二極管,開啟電壓為0.2V,導(dǎo)通電壓UD約為0.3V。  在二極管加有反向電壓,當(dāng)電壓值較小時,電流極小,其電流值為反向飽和電流IS。當(dāng)反向電壓超過某個值時,電流開始急劇增大,稱之為反向擊穿,稱此電壓為二極管的反向擊穿電壓,用符號UBR表示。不同型號的二極管的擊穿電壓UBR值差別很大,從幾十伏到幾千伏。  

     

      齊納擊穿  

      反向擊穿按機(jī)理分為齊納擊穿和雪崩擊穿兩種情況。在高摻雜濃度的情況下,因勢壘區(qū)寬度很小,反向電壓較大時,破壞了勢壘區(qū)內(nèi)共價鍵結(jié)構(gòu),使價電子脫離共價鍵束縛,產(chǎn)生電子-空穴對,致使電流急劇增大,這種擊穿稱為齊納擊穿。如果摻雜濃度較低,勢壘區(qū)寬度較寬,不容易產(chǎn)生齊納擊穿。    

    雪崩擊穿  

      另一種擊穿為雪崩擊穿。當(dāng)反向電壓增加到較大數(shù)值時,外加電場使少子漂移速度加快,從而與共價鍵中的價電子相碰撞,把價電子撞出共價鍵,產(chǎn)生新的電子-空穴對。新產(chǎn)生的電子-空穴被電場加速后又撞出其它價電子,載流子雪崩式地增加,致使電流急劇增加,這種擊穿稱為雪崩擊穿。無論哪種擊穿,若對其電流不加限制,都可能造成PN結(jié)永久性損壞。  

     

    二極管的應(yīng)用 

      1、整流二極管  

      利用二極管單向?qū)щ娦,可以把方向交替變化的交流電變換成單一方向的脈沖直流電。   

     2、開關(guān)元件  

      二極管在正向電壓作用下電阻很小,處于導(dǎo)通狀態(tài),相當(dāng)于一只接通的開關(guān);在反向電壓作用下,電阻很大,處于截止?fàn)顟B(tài),如同一只斷開的開關(guān)。利用二極管的開關(guān)特性,可以組成各種邏輯電路。 

       3、限幅元件  

      二極管正向?qū)ê螅恼驂航祷颈3植蛔儯ü韫転?/span>0.7V,鍺管為0.3V)。利用這一特性,在電路中作為限幅元件,可以把信號幅度限制在一定范圍內(nèi)。  

      4、繼流二極管  

      在開關(guān)電源的電感中和繼電器等感性負(fù)載中起繼流作用。 

       5、檢波二極管  

      在收音機(jī)中起檢波作用。  

      6、變?nèi)荻䴓O管  

      使用于電視機(jī)的高頻頭中。  

      7、顯示元件  

      用于VCD、DVD、計(jì)算器等顯示器上。  

      8、穩(wěn)壓二極管  

      反向擊穿電壓恒定,且擊穿后可恢復(fù),利用這一特性可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓電路。  

     

    二極管的工作原理 

     

    二極管實(shí)物 

    晶體二極管為一個由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié),在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層,并建有自建電場。當(dāng)不存在外加電壓時,由于p-n 結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當(dāng)外界有正向電壓偏置時,外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時,外界電場和自建電場進(jìn)一步加強(qiáng),形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流I0。當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時,p-n結(jié)空間電荷層中的電場強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程,產(chǎn)生大量電子空穴對,產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流,稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。p-n結(jié)的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分。  編輯本段二極管的類型 

      二極管種類有很多,按照所用的半導(dǎo)體材料,可分為鍺二極管(Ge管)和硅二極管(Si管)。根據(jù)其不同用途,可分為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管、隔離二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管、硅功率開關(guān)二極管、旋轉(zhuǎn)二極管等。按照管芯結(jié)構(gòu),又可分為點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。點(diǎn)接觸型二極管是用一根很細(xì)的金屬絲壓在光潔的半導(dǎo)體晶片表面,通以脈沖電流,使觸絲一端與晶片牢固地?zé)Y(jié)在一起,形成一個“PN結(jié)”。由于是點(diǎn)接觸,只允許通過較小的電流(不超過幾十毫安),適用于高頻小電流電路,如收音機(jī)的檢波等。面接觸型二極管的“PN結(jié)”面積較大,允許通過較大的電流(幾安到幾十安),主要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中。平面型二極管是一種特制的硅二極管,它不僅能通過較大的電流,而且性能穩(wěn)定可靠,多用于開關(guān)、脈沖及高頻電路中。  

     

    貼片二極管 

       半導(dǎo)體二極管主要是依靠PN結(jié)而工作的。與PN結(jié)不可分割的點(diǎn)接觸型和肖特基型,也被列入一般的二極管的范圍內(nèi)。包括這兩種型號在內(nèi),根據(jù)PN結(jié)構(gòu)造面的特點(diǎn),把晶體二極管分類如下:  

    點(diǎn)接觸型二極管 

       點(diǎn)接觸型二極管是在鍺或硅材料的單晶片上壓觸一根金屬針后,再通過電流法而形成的。因此,其PN結(jié)的靜電容量小,適用于高頻電路。但是,與面結(jié)型相比較,點(diǎn)接觸型二極管正向特性和反向特性都差,因此,不能使用于大電流和整流。因?yàn)闃?gòu)造簡單,所以價格便宜。對于小信號的檢波、整流、調(diào)制、混頻和限幅等一般用途而言,它是應(yīng)用范圍較廣的類型。 

     鍵型二極管 

       鍵型二極管是在鍺或硅的單晶片上熔接或銀的細(xì)絲而形成的。其特性介于點(diǎn)接觸型二極管和合金型二極管之間。與點(diǎn)接觸型相比較,雖然鍵型二極管的PN結(jié)電容量稍有增加,但正向特性特別優(yōu)良。多作開關(guān)用,有時也被應(yīng)用于檢波和電源整流(不大于50mA)。在鍵型二極管中,熔接金絲的二極管有時被稱金鍵型,熔接銀絲的二極管有時被稱為銀鍵型。 

     合金型二極管 

       N型鍺或硅的單晶片上,通過合金銦、鋁等金屬的方法制作PN結(jié)而形成的。正向電壓降小,適于大電流整流。因其PN結(jié)反向時靜電容量大,所以不適于高頻檢波和高頻整流。 

     擴(kuò)散型二極管 

       在高溫的P型雜質(zhì)氣體中,加熱N型鍺或硅的單晶片,使單晶片表面的一部變成P型,以此法PN結(jié)。因PN結(jié)正向電壓降小,適用于大電流整流。最近,使用大電流整流器的主流已由硅合金型轉(zhuǎn)移到硅擴(kuò)散型。  

    臺面型二極管 

      PN結(jié)的制作方法雖然與擴(kuò)散型相同,但是,只保留PN結(jié)及其必要的部分,把不必要的部分用掉。其剩余的部分便呈現(xiàn)出臺面形,因而得名。初期生產(chǎn)的臺面型,是對半導(dǎo)體材料使用擴(kuò)散法而制成的。因此,又把這種臺面型稱為擴(kuò)散臺面型。對于這一類型來說,似乎大電流整流用的產(chǎn)品型號很少,而小電流開關(guān)用的產(chǎn)品型號卻很多。  

    平面型二極管 

      在半導(dǎo)體單晶片(主要地是N型硅單晶片)上,擴(kuò)散P型雜質(zhì),利用硅片表面氧化膜的屏蔽作用,在N型硅單晶片上僅選擇性地?cái)U(kuò)散一部分而形成的PN結(jié)。因此,不需要為調(diào)整PN結(jié)面積的藥品腐蝕作用。由于半導(dǎo)體表面被制作得平整,故而得名。并且,PN結(jié)合的表面,因被氧化膜覆蓋,所以公認(rèn)為是穩(wěn)定性好和壽命長的類型。最初,對于被使用的半導(dǎo)體材料是采用外延法形成的,故又把平面型稱為外延平面型。對平面型二極管而言,似乎使用于大電流整流用的型號很少,而作小電流開關(guān)用的型號則很多。  

    合金擴(kuò)散型二極管 

      它是合金型的一種。合金材料是容易被擴(kuò)散的材料。把難以制作的材料通過巧妙地?fù)脚潆s質(zhì),就能與合金一起過擴(kuò)散,以便在已經(jīng)形成的PN結(jié)中獲得雜質(zhì)的恰當(dāng)?shù)臐舛确植。此法適用于制造高靈敏度的變?nèi)荻䴓O管。 

     外延型二極管 

       用外延面長的過程制造PN結(jié)而形成的二極管。制造時需要非常高超的技術(shù)。因能隨意地控制雜質(zhì)的不同濃度的分布,故適宜于制造高靈敏度的變?nèi)荻䴓O管。  肖特基二極管 

      基本原理是:在金屬(例如鉛)和半導(dǎo)體(N型硅片)的接觸面上,用已形成的肖特基來阻擋反向電壓。肖特基與PN結(jié)的整流作用原理有根本性的差異。其耐壓程度只有40V左右。其特長是:開關(guān)速度非?欤悍聪蚧謴(fù)時間trr特別地短。因此,能制作開關(guān)二極和低壓大電流整流二極管。 

      1、檢波用二極管  

      就原理而言,從輸入信號中取出調(diào)制信號是檢波,以整流電流的大。100mA)作為界線通常把輸出電流小于100mA的叫檢波。鍺材料點(diǎn)接觸型、工作頻率可達(dá)400MHz,正向壓降小,結(jié)電容小,檢波效率高,頻率特性好,為2AP型。類似點(diǎn)觸型那樣檢波用的二極管,除用于檢波外,還能夠用于限幅、削波、調(diào)制、混頻、開關(guān)等電路。也有為調(diào)頻檢波專用的特性一致性好的兩只二極管組合件。    

    2、整流用二極管  

      就原理而言,從輸入交流中得到輸出的直流是整流。以整流電流的大。100mA)作為界線通常把輸出電流大于100mA的叫整流。面結(jié)型,工作頻率小于KHz,最高反向電壓從25伏至3000伏分AX22檔。分類如下:①硅半導(dǎo)體整流二極管2CZ型、②硅橋式整流器QL型、③用于電視機(jī)高壓硅堆工作頻率近100KHz2CLG型。  

      

      

    內(nèi)部結(jié)構(gòu) 

    3、限幅用二極管  

      大多數(shù)二極管能作為限幅使用。也有象保護(hù)儀表用和高頻齊納管那樣的專用限幅二極管。為了使這些二極管具有特別強(qiáng)的限制尖銳振幅的作用,通常使用硅材料制造的二極管。也有這樣的組件出售:依據(jù)限制電壓需要,把若干個必要的整流二極管串聯(lián)起來形成一個整體。    

    4、調(diào)制用二極管  

      通常指的是環(huán)形調(diào)制專用的二極管。就是正向特性一致性好的四個二極管的組合件。即使其它變?nèi)荻䴓O管也有調(diào)制用途,但它們通常是直接作為調(diào)頻用。  

      5、混頻用二極管  

      使用二極管混頻方式時,在50010,000Hz的頻率范圍內(nèi),多采用肖特基型和點(diǎn)接觸型二極管。  

      6、放大用二極管  

      用二極管放大,大致有依靠隧道二極管和體效應(yīng)二極管那樣的負(fù)阻性器件的放大,以及用變?nèi)荻䴓O管的參量放大。因此,放大用二極管通常是指隧道二極管、體效應(yīng)二極管和變?nèi)荻䴓O管。    

    7、開關(guān)用二極管  

      有在小電流下(10mA程度)使用的邏輯運(yùn)算和在數(shù)百毫安下使用的磁芯激勵用開關(guān)二極管。小電流的開關(guān)二極管通常有點(diǎn)接觸型和鍵型等二極管,也有在高溫下還可能工作的硅擴(kuò)散型、臺面型和平面型二極管。開關(guān)二極管的特長是開關(guān)速度快。而肖特基型二極管的開關(guān)時間特短,因而是理想的開關(guān)二極管。2AK型點(diǎn)接觸為中速開關(guān)電路用;2CK型平面接觸為高速開關(guān)電路用;用于開關(guān)、限幅、鉗位或檢波等電路;肖特基(SBD)硅大電流開關(guān),正向壓降小,速度快、效率高。   

     8、變?nèi)荻䴓O管  

      用于自動頻率控制(AFC)和調(diào)諧用的小功率二極管稱變?nèi)荻䴓O管。日本廠商方面也有其它許多叫法。通過施加反向電壓, 使其PN結(jié)的靜電容量發(fā)生變化。因此,被使用于自動頻率控制、掃描振蕩、調(diào)頻和調(diào)諧等用途。通常,雖然是采用硅的擴(kuò)散型二極管,但是也可采用合金擴(kuò)散型、外延結(jié)合型、雙重?cái)U(kuò)散型等特殊制作的二極管,因?yàn)檫@些二極管對于電壓而言,其靜電容量的變化率特別大。結(jié)電容隨反向電壓VR變化,取代可變電容,用作調(diào)諧回路、振蕩電路、鎖相環(huán)路,常用于電視機(jī)高頻頭的頻道轉(zhuǎn)換和調(diào)諧電路,多以硅材料制作。    

    9、頻率倍增用二極管  

      對二極管的頻率倍增作用而言,有依靠變?nèi)荻䴓O管的頻率倍增和依靠階躍(即急變)二極管的頻率倍增。頻率倍增用的變?nèi)荻䴓O管稱為可變電抗器,可變電抗器雖然和自動頻率控制用的變?nèi)荻䴓O管的工作原理相同,但電抗器的構(gòu)造卻能承受大功率。階躍二極管又被稱為階躍恢復(fù)二極管,從導(dǎo)通切換到關(guān)閉時的反向恢復(fù)時間trr短,因此,其特長是急速地變成關(guān)閉的轉(zhuǎn)移時間顯著地短。如果對階躍二極管施加正弦波,那么,因tt(轉(zhuǎn)移時間)短,所以輸出波形急驟地被夾斷,故能產(chǎn)生很多高頻諧波。  

      10、穩(wěn)壓二極管  

      是代替穩(wěn)壓電子二極管的產(chǎn)品。被制作成為硅的擴(kuò)散型或合金型。是反向擊穿特性曲線急驟變化的二極管。作為控制電壓和標(biāo)準(zhǔn)電壓使用而制作的。二極管工作時的端電壓(又稱齊納電壓)從3V左右到150V,按每隔10%,能劃分成許多等級。在功率方面,也有從200mW100W以上的產(chǎn)品。工作在反向擊穿狀態(tài),硅材料制作,動態(tài)電阻RZ很小,一般為2CW型;將兩個互補(bǔ)二極管反向串接以減少溫度系數(shù)則為2DW型。   

     11、PIN型二極管(PIN Diode  

      這是在P區(qū)和N區(qū)之間夾一層本征半導(dǎo)體(或低濃度雜質(zhì)的半導(dǎo)體)構(gòu)造的晶體二極管。PIN中的I"本征"意義的英文略語。當(dāng)其工作頻率超過100MHz時,由于少數(shù)載流子的存貯效應(yīng)和"本征"層中的渡越時間效應(yīng),其二極管失去整流作用而變成阻抗元件,并且,其阻抗值隨偏置電壓而改變。在零偏置或直流反向偏置時,"本征"區(qū)的阻抗很高;在直流正向偏置時,由于載流子注入"本征"區(qū),而使"本征"區(qū)呈現(xiàn)出低阻抗?fàn)顟B(tài)。因此,可以把PIN二極管作為可變阻抗元件使用。它常被應(yīng)用于高頻開關(guān)(即微波開關(guān))、移相、調(diào)制、限幅等電路中。    

    12、 雪崩二極管 (Avalanche Diode)  它是在外加電壓作用下可以產(chǎn)生高頻振蕩的晶體管。產(chǎn)生高頻振蕩的工作原理是欒的:利用雪崩擊穿對晶體注入載流子,因載流子渡越晶片需要一定的時間,所以其電流滯后于電壓,出現(xiàn)延遲時間,若適當(dāng)?shù)乜刂贫稍綍r間,那么,在電流和電壓關(guān)系上就會出現(xiàn)負(fù)阻效應(yīng),從而產(chǎn)生高頻振蕩。它常被應(yīng)用于微波領(lǐng)域的振蕩電路中。    

    13、江崎二極管 Tunnel Diode  

      它是以隧道效應(yīng)電流為主要電流分量的晶體二極管。其基底材料是砷化鎵和鍺。其P型區(qū)的N型區(qū)是高摻雜的(即高濃度雜質(zhì)的)。隧道電流由這些簡并態(tài)半導(dǎo)體的量子力學(xué)效應(yīng)所產(chǎn)生。發(fā)生隧道效應(yīng)具備如下三個條件:①費(fèi)米能級位于導(dǎo)帶和滿帶內(nèi);②空間電荷層寬度必須很窄(0.01微米以下);簡并半導(dǎo)體P型區(qū)和N型區(qū)中的空穴和電子在同一能級上有交疊的可能性。江崎二極管為雙端子有源器件。其主要參數(shù)有峰谷電流比(IPPV),其中,下標(biāo)"P"代表"";而下標(biāo)"V"代表""。江崎二極管可以被應(yīng)用于低噪聲高頻放大器及高頻振蕩器中(其工作頻率可達(dá)毫米波段),也可以被應(yīng)用于高速開關(guān)電路中。  

      14、快速關(guān)斷(階躍恢復(fù))二極管 (Step Recovary Diode)  

      它也是一種具有PN結(jié)的二極管。其結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是:在PN結(jié)邊界處具有陡峭的雜質(zhì)分布區(qū),從而形成"自助電場"。由于PN結(jié)在正向偏壓下,以少數(shù)載流子導(dǎo)電,并在PN結(jié)附近具有電荷存貯效應(yīng),使其反向電流需要經(jīng)歷一個"存貯時間"后才能降至最小值(反向飽和電流值)。階躍恢復(fù)二極管的"自助電場"縮短了存貯時間,使反向電流快速截止,并產(chǎn)生豐富的諧波分量。利用這些諧波分量可設(shè)計(jì)出梳狀頻譜發(fā)生電路?焖訇P(guān)斷(階躍恢復(fù))二極管用于脈沖和高次諧波電路中。  

      15、肖特基二極管 Schottky Barrier Diode  

      

      

    二極管電路 

    它是具有肖特基特性的"金屬半導(dǎo)體結(jié)"的二極管。其正向起始電壓較低。其金屬層除材料外,還可以采用金、鉬、鎳、鈦等材料。其半導(dǎo)體材料采用硅或砷化鎵,多為N型半導(dǎo)體。這種器件是由多數(shù)載流子導(dǎo)電的,所以,其反向飽和電流較以少數(shù)載流子導(dǎo)電的PN結(jié)大得多。由于肖特基二極管中少數(shù)載流子的存貯效應(yīng)甚微,所以其頻率響僅為RC時間常數(shù)限制,因而,它是高頻和快速開關(guān)的理想器件。其工作頻率可達(dá)100GHz。并且,MIS(金屬-絕緣體-半導(dǎo)體)肖特基二極管可以用來制作太陽能電池或發(fā)光二極管。  

      16、阻尼二極管  

      具有較高的反向工作電壓和峰值電流,正向壓降小,高頻高壓整流二極管,用在電視機(jī)行掃描電路作阻尼和升壓整流用。    

    17、瞬變電壓抑制二極管  

      TVP管,對電路進(jìn)行快速過壓保護(hù),分雙極型和單極型兩種,按峰值功率(500W5000W)和電壓(8.2V200V)分類。  

      18、雙基極二極管(單結(jié)晶體管)  

      兩個基極,一個發(fā)射極的三端負(fù)阻器件,用于張馳振蕩電路,定時電壓讀出電路中,它具有頻率易調(diào)、溫度穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。  

      19、發(fā)光二極管  

      用磷化鎵、磷砷化鎵材料制成,體積小,正向驅(qū)動發(fā)光。工作電壓低,工作電流小,發(fā)光均勻、壽命長、可發(fā)紅、黃、綠單色光。  

      20.、硅功率開關(guān)二極管  

      硅功率開關(guān)二極管具有高速導(dǎo)通與截止的能力。它主要用于大功率開關(guān)或穩(wěn)壓電路、直流變換器、高速電機(jī)調(diào)速及在驅(qū)動電路中作高頻整流及續(xù)流箝拉,具有恢復(fù)特性軟、過載能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)、廣泛用于計(jì)算機(jī)、雷達(dá)電源、步進(jìn)電機(jī)調(diào)速等方面。   

     21、旋轉(zhuǎn)二極管  

      主要用于無刷電機(jī)勵磁、也可作普通整流用。

      編輯本段根據(jù)特性分類 

      點(diǎn)接觸型二極管。

    按正向和反向特性分類如下。  

      1、一般用點(diǎn)接觸型二極管  

      這種二極管正如標(biāo)題所說的那樣,通常被使用于檢波和整流電路中,是正向和反向特性既不特別好,也不特別壞的中間產(chǎn)品。如:SD34SD46、1N34A等等屬于這一類。  

      2、高反向耐壓點(diǎn)接觸型二極管  

      是最大峰值反向電壓和最大直流反向電壓很高的產(chǎn)品。使用于高壓電路的檢波和整流。這種型號的二極管一般正向特性不太好或一般。在點(diǎn)接觸型鍺二極管中,有SD38、1N38A、OA81等等。這種鍺材料二極管,其耐壓受到限制。要求更高時有硅合金和擴(kuò)散型。  

      3、高反向電阻點(diǎn)接觸型二極管  

      正向電壓特性和一般用二極管相同。雖然其反方向耐壓也是特別地高,但反向電流小,因此其特長是反向電阻高。使用于高輸入電阻的電路和高阻負(fù)荷電阻的電路中,就鍺材料高反向電阻型二極管而言,SD54、1N54A等等屬于這類二極管。  

      4、高傳導(dǎo)點(diǎn)接觸型二極管  

      它與高反向電阻型相反。其反向特性盡管很差,但使正向電阻變得足夠小。對高傳導(dǎo)點(diǎn)接觸型二極管而言,有SD56、1N56A等等。對高傳導(dǎo)鍵型二極管而言,能夠得到更優(yōu)良的特性。這類二極管,在負(fù)荷電阻特別低的情況下,整流效率較高。

     

     二極管而言,能夠得到更優(yōu)良的特性。這類二極管,在負(fù)荷電阻特別低的情況下,整流效率較高。   

      二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦浴T陔娐分,電流只能從二極管的正極流入,負(fù)極流出。下面通過簡單的實(shí)驗(yàn)說明二極管的正向特性和反向特性。  正向特性 

      在電子電路中,將二極管的正極接在高電位端,負(fù)極接在低電位端,二極管就會導(dǎo)通,這種連接方式,稱為正向偏置。必須說明,當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時,二極管仍然不能導(dǎo)通,流過二極管的正向電流十分微弱。只有當(dāng)正向電壓達(dá)到某一數(shù)值(這一數(shù)值稱為“門坎電壓”,又稱“死區(qū)電壓”,鍺管約為0.1V,硅管約為0.5V)以后,二極管才能直正導(dǎo)通。導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變(鍺管約為0.3V,硅管約為0.7V),稱為二極管的“正向壓降”。  反向特性 

      在電子電路中,二極管的正極接在低電位端,負(fù)極接在高電位端,此時二極管中幾乎沒有電流流過,此時二極管處于截止?fàn)顟B(tài),這種連接方式,稱為反向偏置。二極管處于反向偏置時,仍然會有微弱的反向電流流過二極管,稱為漏電流。當(dāng)二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值,反向電流會急劇增大,二極管將失去單方向?qū)щ娞匦裕@種狀態(tài)稱為二極管的擊穿。  

     

    二極管的主要參數(shù) 

      用來表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標(biāo),稱為二極管的參數(shù)。不同類型的二極管有不同的特性參數(shù)。對初學(xué)者而言,必須了解以下幾個主要參數(shù):  

      1、最大整流電流  

      是指二極管長期連續(xù)工作時允許通過的最大正向電流值,其值與PN結(jié)面積及外部散熱條件等有關(guān)。因?yàn)殡娏魍ㄟ^管子時會使管芯發(fā)熱,溫度上升,溫度超過容許限度(硅管為141左右,鍺管為90左右)時,就會使管芯過熱而損壞。所以在規(guī)定散熱條件下,二極管使用中不要超過二極管最大整流電流值。例如,常用的IN40014007型鍺二極管的額定正向工作電流為1A。  

      2、最高反向工作電壓  

     

     

     

     

     

     

      加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時,會將管子擊穿,失去單向?qū)щ娔芰。為了保證使用安全,規(guī)定了最高反向工作電壓值。例如,IN4001二極管反向耐壓為50VIN4007反向耐壓為1000V。    3、反向電流  

      反向電流是指二極管在規(guī)定的溫度和最高反向電壓作用下,流過二極管的反向電流。反向電流越小,管子的單方向?qū)щ娦阅茉胶谩V档米⒁獾氖欠聪螂娏髋c溫度有著密切的關(guān)系,大約溫度每升高10℃,反向電流增大一倍。例如2AP1型鍺二極管,在25℃時反向電流若為250uA,溫度升高到35℃,反向電流將上升到500uA,依此類推,在75℃時,它的反向電流已達(dá)8mA,不僅失去了單方向?qū)щ娞匦,還會使管子過熱而損壞。又如,2CP10型硅二極管,25℃時反向電流僅為5uA,溫度升高到75℃時,反向電流也不過160uA。故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。    4.動態(tài)電阻Rd  

      二極管特性曲線靜態(tài)工作點(diǎn)Q附近電壓的變化與相應(yīng)電流的變化量之比。  

    編輯本段半導(dǎo)體二極管參數(shù)符號及其意義 

      CT---勢壘電容  

      Cj---結(jié)(極間)電容, 表示在二極管兩端加規(guī)定偏壓下,鍺檢波二極管的總電容  

      Cjv---偏壓結(jié)電容    Co---零偏壓電容    Cjo---零偏壓結(jié)電容    Cjo/Cjn---結(jié)電容變化    Cs---管殼電容或封裝電容    Ct---總電容  

      CTV---電壓溫度系數(shù)。在測試電流下,穩(wěn)定電壓的相對變化與環(huán)境溫度的絕對變化之比  

      CTC---電容溫度系數(shù)    Cvn---標(biāo)稱電容  

      IF---正向直流電流(正向測試電流)。鍺檢波二極管在規(guī)定的正向電壓VF下,通過極間的電流;硅整流管、硅堆在規(guī)定的使用條件下,在正弦半波中允許連續(xù)通過的最大工作電流(平均值),硅開關(guān)二極管在額定功率下允許通過的最大正向直流電流;測穩(wěn)壓二極管正向電參數(shù)時給定的電流  

      IFAV---正向平均電流  

      IFMIM---正向峰值電流(正向最大電流)。在額定功率下,允許通過二極管的最大正向脈沖電流。發(fā)光二極管極限電流。  

     

     

     

     

     

     

      IH---恒定電流、維持電流。  

      Ii--- 發(fā)光二極管起輝電流    IFRM---正向重復(fù)峰值電流  

      IFSM---正向不重復(fù)峰值電流(浪涌電流)  

      Io---整流電流。在特定線路中規(guī)定頻率和規(guī)定電壓條件下所通過的工作電流  

      IF(ov)---正向過載電流  

      IL---光電流或穩(wěn)流二極管極限電流    ID---暗電流  

      IB2---單結(jié)晶體管中的基極調(diào)制電流    IEM---發(fā)射極峰值電流    IEB10---雙基極單結(jié)晶體管中發(fā)射極與第一基極間反向電流    IEB20---雙基極單結(jié)晶體管中發(fā)射極向電流    ICM---最大輸出平均電流    IFMP---正向脈沖電流    IP---峰點(diǎn)電流    IV---谷點(diǎn)電流  

      IGT---晶閘管控制極觸發(fā)電流    IGD---晶閘管控制極不觸發(fā)電流    

    IGFM---控制極正向峰值電流  

      IRAV---反向平均電流  

      IRIn---反向直流電流(反向漏電流)。在測反向特性時,給定的反向電流;硅堆在正弦半波電阻性負(fù)載電路中,加反向電壓規(guī)定值時,所通過的電流;硅開關(guān)二極管兩端加反向工作電壓VR時所通過的電流;穩(wěn)壓二極管在反向電壓下,產(chǎn)生的漏電流;整流管在正弦半波最高反向工作電壓下的漏電流。  

      IRM---反向峰值電流  

      IRR---晶閘管反向重復(fù)平均電流    IDR---晶閘管斷態(tài)平均重復(fù)電流    IRRM---反向重復(fù)峰值電流  

      IRSM---反向不重復(fù)峰值電流(反向浪涌電流)    Irp---反向恢復(fù)電流  

      Iz---穩(wěn)定電壓電流(反向測試電流)。測試反向電參數(shù)時,給定的反向電流  

      Izk---穩(wěn)壓管膝點(diǎn)電流  

      IOM---最大正向(整流)電流。在規(guī)定條件下,能承受的正向最大瞬時電流;在電阻性負(fù)荷的正弦半波整流電路中允許連續(xù)通過鍺檢波二極管的最大工作電流

     

     

    穩(wěn)壓二極管浪涌電流    IZM---最大穩(wěn)壓電流。在最大耗散功率下穩(wěn)壓二極管允許通過的電流    iF---正向總瞬時電流    iR---反向總瞬時電流    ir---反向恢復(fù)電流    Iop---工作電流  

      Is---穩(wěn)流二極管穩(wěn)定電流    f---頻率  

      n---電容變化指數(shù);電容比    Q---優(yōu)值(品質(zhì)因素)    δvz---穩(wěn)壓管電壓漂移  

      di/dt---通態(tài)電流臨界上升率    dv/dt---通態(tài)電壓臨界上升率    PB---承受脈沖燒毀功率  

      PFTAV---正向?qū)ㄆ骄纳⒐β?/span>    PFTM---正向峰值耗散功率  

      PFT---正向?qū)ǹ偹矔r耗散功率    Pd---耗散功率  

      PG---門極平均功率    PGM---門極峰值功率  

      PC---控制極平均功率或集電極耗散功率    Pi---輸入功率  

      PK---最大開關(guān)功率  

      PM---額定功率。硅二極管結(jié)溫不高于150度所能承受的最大功率    PMP---最大漏過脈沖功率    PMS---最大承受脈沖功率    Po---輸出功率  

      PR---反向浪涌功率    Ptot---總耗散功率    

    Pomax---最大輸出功率  

      Psc---連續(xù)輸出功率    PSM---不重復(fù)浪涌功率  

      PZM---最大耗散功率。在給定使用條件下,穩(wěn)壓二極管允許承受的最大功率  

      RFr---正向微分電阻。在正向?qū)〞r,電流隨電壓指數(shù)的增加,呈現(xiàn)明顯的非線性特性。在某一正向電壓下,電壓增加微小量△V,正向電流相應(yīng)增加△I,則△V/I稱微分電阻    RBB---雙基極晶體管的基極間電阻 。

      RE---射頻電阻    RL---負(fù)載電阻  

      Rs(rs)----串聯(lián)電阻    Rth----熱阻  

      R(th)ja----結(jié)到環(huán)境的熱阻    Rz(ru)---動態(tài)電阻  

      R(th)jc---結(jié)到殼的熱阻    r δ---衰減電阻    r(th)---瞬態(tài)電阻    Ta---環(huán)境溫度    Tc---殼溫  

      td---延遲時間    tf---下降時間  

      tfr---正向恢復(fù)時間    tg---電路換向關(guān)斷時間    tgt---門極控制極開通時間    Tj---結(jié)溫  

      Tjm---最高結(jié)溫    ton---開通時間    toff---關(guān)斷時間  

      tr---上升時間  

      trr---反向恢復(fù)時間    ts---存儲時間  

      tstg---溫度補(bǔ)償二極管的貯成溫度    a---溫度系數(shù)  

      λp---發(fā)光峰值波長     λ---光譜半寬度  

      η---單結(jié)晶體管分壓比或效率    VB---反向峰值擊穿電壓    Vc---整流輸入電壓  

      VB2B1---基極間電壓  

      VBE10---發(fā)射極與第一基極反向電壓    VEB---飽和壓降  

      VFM---最大正向壓降(正向峰值電壓)    VF---正向壓降(正向直流電壓)    VF---正向壓降差  

      VDRM---斷態(tài)重復(fù)峰值電壓    

    VGT---門極觸發(fā)電壓  

      VGD---門極不觸發(fā)電壓    VGFM---門極正向峰值電壓    VGRM---門極反向峰值電壓    VFAV---正向平均電壓    Vo---交流輸入電壓  

      VOM---最大輸出平均電壓    Vop---工作電壓    Vn---中心電壓    Vp---峰點(diǎn)電壓  

      VR---反向工作電壓(反向直流電壓)    VRM---反向峰值電壓(最高測試電壓)  

      VBR---擊穿電壓  

      Vth---閥電壓(門限電壓、死區(qū)電壓)  

      VRRM---反向重復(fù)峰值電壓(反向浪涌電壓)    VRWM---反向工作峰值電壓    V v---谷點(diǎn)電壓    Vz---穩(wěn)定電壓  

      Vz---穩(wěn)壓范圍電壓增量  

      Vs---通向電壓(信號電壓)或穩(wěn)流管穩(wěn)定電流電壓    

    av---電壓溫度系數(shù)  

      Vk---膝點(diǎn)電壓(穩(wěn)流二極管)    VL ---極限電壓  編輯本段二極管的識別 

      小功率二極管的N極(負(fù)極),在二極管外表大多采用一種色圈標(biāo)出來,有些二極管也用二極管專用符號來表示P極(正極)或N極(負(fù)極),也有采用符號標(biāo)志為“P”、“N”來確定二極管極性的。發(fā)光二極管的正負(fù)極可從引腳長短來識別,長腳為正,短腳為負(fù)。用數(shù)字式萬用表去測二極管時,紅表筆接二極管的正極,黑表筆接二極管的負(fù)極,此時測得的阻值才是二極管的正向?qū)ㄗ柚,這與指針式萬用表的表筆接法剛好相反。    半導(dǎo)體是一種具有特殊性質(zhì)的物質(zhì),它不像導(dǎo)體一樣能夠完全導(dǎo)電,又不像絕緣體那樣不能導(dǎo)電,它介于兩者之間,所以稱為半導(dǎo)體。半導(dǎo)體最重要的兩種元素是硅(讀“gui”)和鍺(讀“zhe”)。我們常聽說的美國硅谷,就是因?yàn)槠鹣饶抢镉泻枚嗉野雽?dǎo)體廠商。  

       

     二極管應(yīng)該算是半導(dǎo)體器件家族中的元老了。很久以前,人們熱衷于裝配一種礦石收音機(jī)來收聽無線電廣播,這種礦石后來就被做成了晶體二極管。 

    LED發(fā)光二極管如何分類 

      1.按發(fā)光管發(fā)光顏色分  

      按發(fā)光管發(fā)光顏色分,可分成紅色、橙色、綠色(又細(xì)分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠)、藍(lán)光等。另外,有的發(fā)光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。根據(jù)發(fā)光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色,上述各種顏色的發(fā)光二極管還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。散射型發(fā)光二極管和達(dá)于做指示燈用。    2.按發(fā)光管出光面特征分  

      按發(fā)光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。  

      圓形燈按直徑分為φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。國外通常把φ3mm?發(fā)光二極管記作T-1; φ5mm的記作T-13/4);把φ4.4mm的記作T-11/4)。由半值角大小可以估計(jì)圓形發(fā)光強(qiáng)度角分布情況。從發(fā)光強(qiáng)度角分布圖來分有三類:  

      1)高指向性。一般為尖頭環(huán)氧封裝,或是帶金屬反射腔封裝,且不加散射劑。半值角為5°~20°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或與光檢出器聯(lián)用以組成自動檢測系統(tǒng)。  

      2)標(biāo)準(zhǔn)型。通常作指示燈用,其半值角為20°~45°。  

      3)散射型。這是視角較大的指示燈,半值角為45°~90°或更大,散射劑的量較大。  

    編輯本段二極管型號命名方法 

      二極管的型號命名規(guī)定由五個部分組成  

      

      

    二極管和半導(dǎo)體的關(guān)系 

      二極管的正負(fù)二個端子。正端A稱為陽極,負(fù)端稱為陰極。電流只能從陽極向陰極方向移動。一些初學(xué)者容易產(chǎn)生這樣一種錯誤認(rèn)識:“半導(dǎo)體的一‘半’是一半的‘半’;而二極管也是只有一‘半’電流流動(這是錯誤的),所有二極管就是半導(dǎo)體 ”。其實(shí)二極管與半導(dǎo)體是完全不同的東西。我們只能說二極管是由半導(dǎo)體組成的器件。半導(dǎo)體無論那個方向都能流動電流。  

     

    測試二極管的好壞 

      初學(xué)者在業(yè)余條件下可以使用萬用表測試二極管性能的好壞。測試前先把萬用表的轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到歐姆檔的RX10檔位(注意不要使用RX1檔,以免電流過大燒壞二極管),再將紅、黑兩根表筆短路,進(jìn)行歐姆調(diào)零。  正向特性測試 

      把萬用表的黑表筆(表內(nèi)正極)搭觸二極管的正極,紅表筆(表內(nèi)負(fù)極)搭觸二極管的負(fù)極。若表針不擺到0值而是停在標(biāo)度盤的中間,這時的阻值就是二極管的正向電阻,一般正向電阻越小越好。若正向電阻為0值,說明管芯短路損壞,若正向電阻接近無窮大值,說明管芯斷路。短路和斷路的管子都不能使用。  反向特性測試 

      把萬用表的紅表筆搭觸二極管的正極,黑表筆搭觸二極管的負(fù)極,若表針指在無窮大值或接近無窮大值,二極管就是合格的。

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