電工--二極管-知識(shí)大全之 原理、應(yīng)用、分類(lèi)、特性、參數(shù)、識(shí)別、命名等等_第1頁(yè)
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1、二極管-知識(shí)大全之 原理、應(yīng)用、分類(lèi)、特性、參數(shù)、識(shí)別、命名等等二極管又稱(chēng)晶體二極管,簡(jiǎn)稱(chēng)二極管(diode);它只往一個(gè)方向傳送電流的電子零件。它是一種具有1個(gè)零件號(hào)接合的2個(gè)端子的器件,具有按照外加電壓的方向,使電流流動(dòng)或不流動(dòng)的性質(zhì)。晶體二極管為一個(gè)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(chǎng)。當(dāng)不存在外加電壓時(shí),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(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。    二極管圖示編輯本段二極管的特性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(jiàn)到,

2、比較常見(jiàn)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(lèi)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(shí)候要接相適應(yīng)的電阻。 編輯本段二極管的應(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(kāi)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(kāi)關(guān);在反向電

3、壓作用下,電阻很大,處于截止?fàn)顟B(tài),如同一只斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)。利用二極管的開(kāi)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?,它的正向壓降基本保持不變(硅管?.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(hào)幅度限制在一定范圍內(nèi)。 4、繼流二極管 在開(kāi)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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。 編輯本段二極管的工作原理   

4、二極管實(shí)物晶體二極管為一個(gè)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(chǎng)。當(dāng)不存在外加電壓時(shí),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(chǎng)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(shí),外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)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(shí),外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)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(wú)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(shí),p-n結(jié)空間電荷層中的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過(guò)程,產(chǎn)生大量電子空穴對(duì),產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流,稱(chēng)為二極管的擊穿現(xiàn)象。

5、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(lèi)型二極管種類(lèi)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(kāi)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(kāi)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(gè)“PN結(jié)”。由于是點(diǎn)接觸,只允許通過(guò)較小的電流(不超過(guò)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“

6、PN結(jié)”面積較大,允許通過(guò)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(guò)較大的電流,而且性能穩(wěn)定可靠,多用于開(kāi)關(guān)、脈沖及高頻電路中。    貼片二極管編輯本段根據(jù)構(gòu)造分類(lèi)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(hào)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(lèi)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(guò)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

7、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(jiǎn)單,所以價(jià)格便宜。對(duì)于小信號(hào)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(lèi)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(kāi)關(guān)用,有時(shí)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(shí)被稱(chēng)金鍵型,熔接銀絲的二極管有時(shí)被稱(chēng)為銀鍵型。 合金型二極管在N型鍺或硅的單晶片上,通過(guò)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

8、于大電流整流。因其PN結(jié)反向時(shí)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(tái)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,把不必要的部分用藥品腐蝕掉。其剩余的部分便呈現(xiàn)出臺(tái)面形,因而得名。初期生產(chǎn)的臺(tái)面型,是對(duì)半導(dǎo)體材料使用擴(kuò)散法而制成的。因此,又把這種臺(tái)面型稱(chēng)為擴(kuò)散臺(tái)面型。對(duì)于這一類(lèi)型來(lái)說(shuō),似乎大電流整流用的產(chǎn)品型號(hào)很少,而小電流開(kāi)關(guān)用的產(chǎn)品型號(hào)卻很多。 平面型二

9、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(zhǎng)的類(lèi)型。最初,對(duì)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(chēng)為外延平面型。對(duì)平面型二極管而言,似乎使用于大電流整流用的型號(hào)很少,而作小電流開(kāi)關(guān)用的型號(hào)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(guò)巧妙地?fù)脚潆s質(zhì),就能與合金一起過(guò)擴(kuò)散,以便在已經(jīng)形成的PN

10、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O管。 外延型二極管用外延面長(zhǎng)的過(guò)程制造PN結(jié)而形成的二極管。制造時(shí)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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(lái)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(zhǎng)是:開(kāi)關(guān)速度非??欤悍聪蚧謴?fù)時(shí)間trr特別地短。因此,能制作開(kāi)關(guān)二極和低壓大電流整流二極管。 編輯本段根據(jù)用途分類(lèi)1、檢波用二極管 就原理而言,從輸入信號(hào)中取出調(diào)制信號(hào)是檢波,以整流電流的大?。?00

11、mA)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(lèi)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(kāi)關(guān)等電路。也有為調(diào)頻檢波專(zhuān)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。以整流電流的大小(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AX共22檔。分類(lèi)如下:硅半導(dǎo)體整流二極管2CZ型、硅橋式整流器QL型、用于電視機(jī)高壓硅堆工作頻率近1

12、00KHz的2CLG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(zhuān)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(gè)必要的整流二極管串聯(lián)起來(lái)形成一個(gè)整體。 4、調(diào)制用二極管 通常指的是環(huán)形調(diào)制專(zhuān)用的二極管。就是正向特性一致性好的四個(gè)二極管的組合件。即使其它變?nèi)荻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(shí),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

13、 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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O管。 7、開(kāi)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(lì)用開(kāi)關(guān)二極管。小電流的開(kāi)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(tái)面型和平面型二極管。開(kāi)關(guān)二極管的特長(zhǎng)是開(kāi)關(guān)速度快。而肖特基型二極管的開(kāi)關(guān)時(shí)間特短,因而是理想的開(kāi)關(guān)二極管。2AK型點(diǎn)接觸為中速開(kāi)關(guān)電路用;2CK型平面接觸為高速開(kāi)關(guān)電路用;用于開(kāi)關(guān)、限幅、鉗位或檢波等電路;肖特基(SBD)硅大電流開(kāi)關(guān),正向壓降小

14、,速度快、效率高。 8、變?nèi)荻O管 用于自動(dòng)頻率控制(AFC)和調(diào)諧用的小功率二極管稱(chēng)變?nèi)荻O管。日本廠商方面也有其它許多叫法。通過(guò)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(dòng)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(duì)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(duì)二極管的頻率倍增作用而言,有依靠變?nèi)荻O管的頻率倍增和依

15、靠階躍(即急變)二極管的頻率倍增。頻率倍增用的變?nèi)荻O管稱(chēng)為可變電抗器,可變電抗器雖然和自動(dòng)頻率控制用的變?nèi)荻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(chēng)為階躍恢復(fù)二極管,從導(dǎo)通切換到關(guān)閉時(shí)的反向恢復(fù)時(shí)間trr短,因此,其特長(zhǎng)是急速地變成關(guān)閉的轉(zhuǎn)移時(shí)間顯著地短。如果對(duì)階躍二極管施加正弦波,那么,因tt(轉(zhuǎn)移時(shí)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(shí)的端電壓(又稱(chēng)齊納電壓)從3V左右到150V,按每

16、隔10%,能劃分成許多等級(jí)。在功率方面,也有從200mW至100W以上的產(chǎn)品。工作在反向擊穿狀態(tài),硅材料制作,動(dòng)態(tài)電阻RZ很小,一般為2CW型;將兩個(gè)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是"本征"意義的英文略語(yǔ)。當(dāng)其工作頻率超過(guò)100MHz時(shí),由于少數(shù)載流子的存貯效應(yīng)和"本征"層中的渡越時(shí)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(shí),"本征&qu

17、ot;區(qū)的阻抗很高;在直流正向偏置時(shí),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(kāi)關(guān)(即微波開(kāi)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(duì)晶體注入載流子,因載流子渡越晶片需要一定的時(shí)間,所以其電流滯后于電壓,出現(xiàn)延遲時(shí)間,若適當(dāng)?shù)乜刂贫稍綍r(shí)間,那么,在電流和電壓關(guān)系上就會(huì)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、

18、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(jiǎn)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(gè)條件:費(fèi)米能級(jí)位于導(dǎo)帶和滿帶內(nèi);空間電荷層寬度必須很窄(0.01微米以下);簡(jiǎn)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(jí)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"峰";而下標(biāo)"V"代表"谷"。江崎二極管可以被應(yīng)用于低噪聲高頻

19、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(kāi)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(chǎng)"。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(gè)"存貯時(shí)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(chǎng)"縮短了存貯時(shí)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。快

20、速關(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(shí)間常數(shù)限制,因而,它是高頻和快速開(kāi)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

21、基二極管可以用來(lái)制作太陽(yáng)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(duì)電路進(jìn)行快速過(guò)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(lèi)。 18、雙基極二極管(單結(jié)晶體管) 兩個(gè)基極,一個(gè)發(fā)射極的三端負(fù)阻器件,用于張馳振蕩電路,定時(shí)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(dòng)發(fā)光。工作電壓低,工作電流小,發(fā)光均勻、壽命長(zhǎng)、可發(fā)紅、黃、綠單色光。

22、20.、硅功率開(kāi)關(guān)二極管 硅功率開(kāi)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(kāi)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(dòng)電路中作高頻整流及續(xù)流箝拉,具有恢復(fù)特性軟、過(guò)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(wú)刷電機(jī)勵(lì)磁、也可作普通整流用。 編輯本段根據(jù)特性分類(lèi)點(diǎn)接觸型二極管,按正向和反向特性分類(lèi)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(shuō)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:SD34、SD46、1N34A等等屬于這一類(lèi)。 2、高反向耐壓點(diǎn)接觸型二極管 是最大峰值反向電

23、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(hào)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(shí)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(zhǎng)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(lèi)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(duì)高傳導(dǎo)點(diǎn)接觸型二極管而言,有S

24、D56、1N56A等等。對(duì)高傳導(dǎo)鍵型二極管而言,能夠得到更優(yōu)良的特性。這類(lèi)二極管,在負(fù)荷電阻特別低的情況下,整流效率較高。 編輯本段二極管的導(dǎo)電特性二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦?。在電路中,電流只能從二極管的正極流入,負(fù)極流出。下面通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)說(shuō)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(huì)導(dǎo)通,這種連接方式,稱(chēng)為正向偏置。必須說(shuō)明,當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí),二極管仍然不能導(dǎo)通,流過(guò)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(chēng)為“門(mén)坎電壓”,又稱(chēng)“死區(qū)電壓”,鍺管約為0.1V,硅管約為0.5V)以

25、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(chēng)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(shí)二極管中幾乎沒(méi)有電流流過(guò),此時(shí)二極管處于截止?fàn)顟B(tài),這種連接方式,稱(chēng)為反向偏置。二極管處于反向偏置時(shí),仍然會(huì)有微弱的反向電流流過(guò)二極管,稱(chēng)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(huì)急劇增大,二極管將失去單方向?qū)щ娞匦?,這種狀態(tài)稱(chēng)為二極管的擊穿。 編輯本段二極管的主要參數(shù)用來(lái)表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標(biāo),稱(chēng)為二極管的參數(shù)。不同類(lèi)型的二極管有不同的特性參數(shù)。對(duì)初學(xué)者而言,必須了

26、解以下幾個(gè)主要參數(shù): 1、最大整流電流 是指二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)允許通過(guò)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^(guò)管子時(shí)會(huì)使管芯發(fā)熱,溫度上升,溫度超過(guò)容許限度(硅管為141左右,鍺管為90左右)時(shí),就會(huì)使管芯過(guò)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(guò)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(shí),會(huì)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50V,IN4007反向耐壓為1000V。 3、

27、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(guò)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?。值得注意的是反向電流與溫度有著密切的關(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(shí)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(lèi)推,在75時(shí),它的反向電流已達(dá)8mA,不僅失去了單方向?qū)щ娞匦?,還會(huì)使管子過(guò)熱而損壞。又如,2CP10型硅二極管,25時(shí)反向電流僅為5uA,溫度升高到75時(shí),反向電流也不過(guò)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(dòng)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

28、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(hào)及其意義CT-勢(shì)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(cè)試電流下,穩(wěn)定電壓的相對(duì)變化與環(huán)境溫度的絕對(duì)變化之比 CTC-電容溫度系數(shù) Cvn-標(biāo)稱(chēng)電容 IF-正向直流電流(正向測(cè)試電流)。鍺檢波二極管在規(guī)定的正向電壓VF下,通過(guò)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(guò)的最大工作電流(平均值),硅開(kāi)關(guān)二極管在額定功率下允

29、許通過(guò)的最大正向直流電流;測(cè)穩(wěn)壓二極管正向電參數(shù)時(shí)給定的電流 IF(AV)-正向平均電流 IFM(IM)-正向峰值電流(正向最大電流)。在額定功率下,允許通過(guò)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(guò)的工作電流 IF(ov)-正向過(guò)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 IE

30、B20-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 IR(AV)-反向平均電流 IR(In)-反向直流電流(反向漏電流)。在測(cè)反向特性時(shí),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(shí),所通過(guò)的電流;硅開(kāi)關(guān)二極管兩端加反向工作電壓VR時(shí)所通過(guò)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

31、 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(cè)試電流)。測(cè)試反向電參數(shù)時(shí),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(shí)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(guò)鍺檢波二極管的最大工作電流 IZSM-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(guò)的電流 iF-正向總瞬時(shí)電流 iR-反向總瞬時(shí)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) vz-

32、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 PFT(AV)-正向?qū)ㄆ骄纳⒐β?PFTM-正向峰值耗散功率 PFT-正向?qū)偹矔r(shí)耗散功率 Pd-耗散功率 PG-門(mén)極平均功率 PGM-門(mén)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(kāi)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(guò)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。

33、在給定使用條件下,穩(wěn)壓二極管允許承受的最大功率 RF(r)-正向微分電阻。在正向?qū)〞r(shí),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(chēng)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(dòng)態(tài)電阻 R(th)jc-結(jié)到殼的熱阻 r -衰減電阻 r(th)-瞬態(tài)電阻 Ta-環(huán)境溫度 Tc-殼溫 td-延遲時(shí)間 tf-下降時(shí)間 tfr-正向恢復(fù)時(shí)間 tg-電路換向關(guān)斷時(shí)間 tgt-門(mén)極控制極開(kāi)通時(shí)間 Tj-結(jié)溫 Tjm-最高結(jié)溫

34、ton-開(kāi)通時(shí)間 toff-關(guān)斷時(shí)間 tr-上升時(shí)間 trr-反向恢復(fù)時(shí)間 ts-存儲(chǔ)時(shí)間 tstg-溫度補(bǔ)償二極管的貯成溫度 a-溫度系數(shù) p-發(fā)光峰值波長(zhǎng) -光譜半寬度 -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(mén)極觸發(fā)電壓 VGD-門(mén)極不觸發(fā)電壓 VGFM-門(mén)極正向峰值電壓 VGRM-門(mén)極反向峰值電壓 VF(AV)-正向平均電壓 Vo-交流輸入電壓 VOM-最

35、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(cè)試電壓) V(BR)-擊穿電壓 Vth-閥電壓(門(mén)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(hào)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(shí)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(lái),有些二極管也用二極管專(zhuān)用符號(hào)來(lái)表示P極(正極)或N極(負(fù)極),也有采用符號(hào)標(biāo)志為“P”、“N”來(lái)確定二極管極性的。發(fā)光二極管的正負(fù)極可從引腳長(zhǎng)短來(lái)識(shí)別,長(zhǎng)腳為正,短腳為負(fù)。用數(shù)字式萬(wàn)用表去測(cè)二極管時(shí),紅表筆接二極管的正極,黑表筆接二極管的負(fù)極,此時(shí)測(cè)得的阻值才是二極管的正向?qū)ㄗ柚?,這與指針式萬(wàn)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(chēng)為半導(dǎo)體。半導(dǎo)體最重要的兩種元素是硅(讀“gui”)和鍺(讀

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