淺析PCB印制電路板設(shè)計規(guī)范

32/32HYPERLINK"/"PCB設(shè)計規(guī)范1概述本文檔的目的在于講明使用PADS的印制板設(shè)計軟件PowerPCB進行印制板設(shè)計的流程和一些注意事項，為一個工作組的設(shè)計人員提供設(shè)計規(guī)范，方便設(shè)計人員之間進行交流和相互檢查。2設(shè)計流程FPGADSPEDARTOSPCB的設(shè)計流程分為網(wǎng)表輸入。規(guī)則設(shè)置。元器件布局。布線。檢查。復(fù)查。輸出六個步驟。2.1網(wǎng)表輸入網(wǎng)表輸入有兩種方法，一種是使用PowerLogic的OLEPowerPCBConnection功能，選擇SendNetlist,應(yīng)用OLE功能，能夠隨時保持原理圖和PCB圖的一致，盡量減少出錯的可能。另一種方法是直接在PowerPCB中裝載網(wǎng)表，選擇File->Import,將原理圖生成的網(wǎng)表輸入進來。2.2規(guī)則設(shè)置假如在原理圖設(shè)計時期就差不多把PCB的設(shè)計規(guī)則設(shè)置好的話，就不用再進行設(shè)置這些規(guī)則了，因為輸入網(wǎng)表時，設(shè)計規(guī)則已隨網(wǎng)表輸入進PowerPCB了。假如修改了設(shè)計規(guī)則，必須同步原理圖，保證原理圖和PCB的一致。除了設(shè)計規(guī)則和層定義外，還有一些規(guī)則需要設(shè)置，比如PadStacks,需要修改標(biāo)準(zhǔn)過孔的大校假如設(shè)計者新建了一個焊盤或過孔，一定要加上Layer25。注意：PCB設(shè)計規(guī)則。層定義。過孔設(shè)置。CAM輸出設(shè)置差不多作成缺省啟動文件，名稱為Default.stp,網(wǎng)表輸入進來以后，按照設(shè)計的實際情況，把電源網(wǎng)絡(luò)和地分配給電源層和地層，并設(shè)置其它高級規(guī)則。在所有的規(guī)則都設(shè)置好以后，在PowerLogic中，使用OLEPowerPCBConnection的RulesfromPCB功能，更新原理圖中的規(guī)則設(shè)置，保證原理圖和PCB圖的規(guī)則一致。2.3元器件布局網(wǎng)表輸入以后，所有的元器件都會放在工作區(qū)的零點，重疊在一起，下一步的工作確實是把這些元器件分開，按照一些規(guī)則擺放整齊，即元器件布局。PowerPCB提供了兩種方法，手工布局和自動布局。2.3.1手工布局1.工具印制板的結(jié)構(gòu)尺寸畫出板邊(BoardOutline)。2.將元器件分散(DisperseComponents),元器件會排列在板邊的周圍。3.把元器件一個一個地移動。旋轉(zhuǎn)，放到板邊以內(nèi)，按照一定的規(guī)則擺放整齊。2.3.2自動布局PowerPCB提供了自動布局和自動的局部簇布局，但對大多數(shù)的設(shè)計來講，效果并不理想，不推舉使用。2.3.3注意事項a.布局的首要原則是保證布線的布通率，移動器件時注意飛線的連接，把有連線關(guān)系的器件放在一起b.數(shù)字器件和模擬器件要分開，盡量遠離c.去耦電容盡量靠近器件的VCCd.放置器件時要考慮以后的焊接，不要太密集e.多使用軟件提供的Array和Union功能，提高布局的效率2.4布線布線的方式也有兩種，手工布線和自動布線。PowerPCB提供的手工布線功能十分強大，包括自動推擠。在線設(shè)計規(guī)則檢查(DRC),自動布線由Specctra的布線引擎進行，通常這兩種方法配合使用，常用的步驟是手工—自動—手工。2.4.1手工布線1.自動布線前，先用手工布一些重要的網(wǎng)絡(luò)，比如高頻時鐘。主電源等，這些網(wǎng)絡(luò)往往對走線距離。線寬。線間距。屏蔽等有專門的要求；另外一些專門封裝，如BGA,自動布線專門難布得有規(guī)則，也要用手工布線。2.自動布線以后，還要用手工布線對PCB的走線進行調(diào)整。2.4.2自動布線手工布線結(jié)束以后，剩下的網(wǎng)絡(luò)就交給自動布線器來自布。選擇Tools->SPECCTRA,啟動Specctra布線器的接口，設(shè)置好DO文件，按Continue就啟動了Specctra布線器自動布線，結(jié)束后假如布通率為100%,那么就能夠進行手工調(diào)整布線了；假如不到100%,講明布局或手工布線有問題，需要調(diào)整布局或手工布線，直至全部布通為止。2.4.3注意事項a.電源線和地線盡量加粗b.去耦電容盡量與VCC直接連接c.設(shè)置Specctra的DO文件時，首先添加Protectallwires命令，愛護手工布的線不被自動布線器重布d.假如有混合電源層，應(yīng)該將該層定義為Split/mixedPlane,在布線之前將其分割，布完線之后，使用PourManager的PlaneConnect進行覆銅e.將所有的器件管腳設(shè)置為熱焊盤方式，做法是將Filter設(shè)為Pins,選中所有的管腳，修改屬性，在Thermal選項前打勾f.手動布線時把DRC選項打開，使用動態(tài)布線(DynamicRoute)2.5檢查檢查的項目有間距(Clearance).連接性(Connectivity).高速規(guī)則(HighSpeed)和電源層(Plane),這些項目能夠選擇Tools->VerifyDesign進行。假如設(shè)置了高速規(guī)則，必須檢查，否則能夠躍過這一項。檢查出錯誤，必須修改布局和布線。注意：有些錯誤能夠忽略，例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外，檢查間距時會出錯；另外每次修改過走線和過孔之后，都要重新覆銅一次。2.6復(fù)查復(fù)查依照“PCB檢查表”，內(nèi)容包括設(shè)計規(guī)則，層定義。線寬。間距。焊盤。過孔設(shè)置；還要重點復(fù)查器件布局的合理性，電源。地線網(wǎng)絡(luò)的走線，高速時鐘網(wǎng)絡(luò)的走線與屏蔽，去耦電容的擺放和連接等。復(fù)查不合格，設(shè)計者要修改布局和布線，合格之后，復(fù)查者和設(shè)計者分不簽字。2.7設(shè)計輸出PCB設(shè)計能夠輸出到打印機或輸出光繪文件。打印機能夠把PCB分層打印，便于設(shè)計者和復(fù)查者檢查；光繪文件交給制板廠家，生產(chǎn)印制板。光繪文件的輸出十分重要，關(guān)系到這次設(shè)計的成敗，下面將著重講明輸出光繪文件的注意事項。a.需要輸出的層有布線層(包括頂層。底層。中間布線層).電源層(包括VCC層和GND層).絲印層(包括頂層絲英底層絲印).阻焊層(包括頂層阻焊和底層阻焊),另外還要生成鉆孔文件(NCDrill)b.假如電源層設(shè)置為Split/Mixed,那么在AddDocument窗口的Document項選擇Routing,同時每次輸出光繪文件之前，都要對PCB圖使用PourManager的PlaneConnect進行覆銅；假如設(shè)置為CAMPlane,則選擇Plane,在設(shè)置Layer項的時候，要把Layer25加上，在Layer25層中選擇Pads和Viasc.在設(shè)備設(shè)置窗口(按DeviceSetup),將Aperture的值改為199d.在設(shè)置每層的Layer時，將BoardOutline選上e.設(shè)置絲印層的Layer時，不要選擇PartType,選擇頂層(底層)和絲印層的Outline.Text.Linef.設(shè)置阻焊層的Layer時，選擇過孔表示過孔上不加阻焊，不選過孔表示家阻焊，視具體情況確定g.生成鉆孔文件時，使用PowerPCB的缺省設(shè)置，不要作任何改動h.所有光繪文件輸出以后，用CAM350打開并打印，由設(shè)計者和復(fù)查者依照“PCB檢查表”檢查

PCB布線線寬和承載電流在PCB布線的時候，一個專門重要的問題是需要保證布線線寬取值恰當(dāng)，以使能夠滿足電流需求。摘錄<<電子電路抗干擾有用技術(shù)>>(國防工業(yè)出版社,

毛楠孫瑛96.1第一版)：“由于敷銅板銅箔厚度有限,在需要流過較大電流的條狀銅箔中,應(yīng)考慮銅箔的載流量問題.

仍以典型的0.03mm

厚度的為例,假如將銅箔作為寬為W(mm),長度為L(mm)的條狀導(dǎo)線,

其電阻為0.0005*L/W

歐姆.

另外,銅箔的載流量還與印刷電路板上安裝的元件種類,數(shù)量以及散熱條件有關(guān).

在考慮到安全的情況下,

一般可按經(jīng)驗公式0.15*W(A)來計算銅箔的載流量”計算方法如下:

先計算Track的截面積,大部分PCB的銅箔厚度為35um(不確定的話能夠問PCB廠家)它乘上線寬確實是截面積,注意換算成平方毫米.

有一個電流密度經(jīng)驗值,為15~25安培/平方毫米.把它乘上截面積就得到通流容量。I=KT0.44A0.75

(K為修正系數(shù),一般覆銅線在內(nèi)層時取0.024,在外層時取0.048。T為最大溫升,單位為攝氏度(銅的熔點是1060℃)，A為覆銅截面積,單位為平方MIL(不是毫米mm,注意是square

mil.)，I為容許的最大電流,單位為安培(amp)。

一般

10mil=0.010inch=0.254可為

1A,

250MIL=6.35mm,

為

8.3A。PCB載流能力的計算一直缺乏權(quán)威的技術(shù)方法,公式,經(jīng)驗豐富CAD工程師依靠個人經(jīng)驗?zāi)茏鞒鲚^準(zhǔn)確的推斷.然而關(guān)于CAD新手,不可謂遇上一道難題。PCB的載流能力取決與以下因素:線寬,線厚(銅箔厚度),容許溫升.大伙兒都明白,PCB走線越寬,載流能力越大。假設(shè)在同等條件下,10MIL的走線能承受1A,那么50MIL的走線能承受多大電流？是5A嗎？答案自然是否定的。請看以下來自國際權(quán)威機構(gòu)提供的數(shù)據(jù)：

線寬的單位是:Inch

(inch

英寸=25.4

millimetres

毫米)；1

oz.銅=35微米厚,2

oz.=70微米厚。1

OZ

=0.035mm

1mil.=10-3inch。

首先介紹電容的作用作為無源元件之一的電容，其作用不外乎以下幾種：

1、應(yīng)用于電源電路，實現(xiàn)旁路、去藕、濾波和儲能方面電容的作用，下面分類詳述之：1）濾波濾波是電容的作用中專門重要的一部分。幾乎所有的電源電路中都會用到。從理論上（即假設(shè)電容為純電容）講，電容越大，阻抗越小，通過的頻率也越高。但實際上超過1uF的電容大多為電解電容，有專門大的電感成份，因此頻率高后反而阻抗會增大。有時會看到有一個電容量較大電解電容并聯(lián)了一個小電容，這時大電容通低頻，小電容通高頻。電容的作用確實是通高阻低，通高頻阻低頻。電容越大低頻越容易通過，電容越大高頻越容易通過。具體用在濾波中,大電容(1000uF)濾低頻，小電容(20pF)濾高頻。

曾有網(wǎng)友將濾波電容比作“水塘”。由于電容的兩端電壓可不能突變，由此可知，信號頻率越高則衰減越大，可專門形象的講電容像個水塘，可不能因幾滴水的加入或蒸發(fā)而引起水量的變化。它把電壓的變動轉(zhuǎn)化為電流的變化，頻率越高，峰值電流就越大，從而緩沖了電壓。濾波確實是充電，放電的過程。

2）旁路旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器件，它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化，降低負載需求。就像小型可充電電池一樣，旁路電容能夠被充電，并向器件進行放電。為盡量減少阻抗，旁路電容要盡量靠近負載器件的供電電源管腳和地管腳。這能夠?qū)ｉT好地防止輸入值過大而導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲。地彈是地連接處在通過大電流毛刺時的電壓降。

3）去藕去藕，又稱解藕。從電路來講，總是能夠區(qū)分為驅(qū)動的源和被驅(qū)動的負載。假如負載電容比較大，驅(qū)動電路要把電容充電、放電，才能完成信號的跳變，在上升沿比較陡峭的時候，電流比較大，如此驅(qū)動的電流就會汲取專門大的電源電流，由于電路中的電感，電阻（特不是芯片管腳上的電感，會產(chǎn)生反彈），這種電流相對于正常情況來講實際上確實是一種噪聲，會阻礙前級的正常工作。這確實是耦合。去藕電容確實是起到一個電池的作用，滿足驅(qū)動電路電流的變化，幸免相互間的耦合干擾。將旁路電容和去藕電容結(jié)合起來將更容易理解。旁路電容實際也是去藕合的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也確實是給高頻的開關(guān)噪聲提高一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小，依照諧振頻率一般是0.1u，0.01u等，而去耦合電容一般比較大，是10uF或者更大，依據(jù)電路中分布參數(shù)，以及驅(qū)動電流的變化大小來確定。旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象，而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象，防止干擾信號返回電源。這應(yīng)該是他們的本質(zhì)區(qū)不。

4）儲能儲能型電容器通過整流器收集電荷，并將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。電壓額定值為40～450VDC、電容值在220～150000uF之間的鋁電解電容器（如EPCOS公司的B43504或B43505）是較為常用的。依照不同的電源要求，器件有時會采納串聯(lián)、并聯(lián)或其組合的形式，關(guān)于功率級超過10KW的電源，通常采納體積較大的罐形螺旋端子電容器。

2、應(yīng)用于信號電路，要緊完成耦合、振蕩/同步及時刻常數(shù)的作用：

1）耦合舉個例子來講，晶體管放大器發(fā)射極有一個自給偏壓電阻，它同時又使信號產(chǎn)生壓降反饋到輸入端形成了輸入輸出信號耦合，那個電阻確實是產(chǎn)生了耦合的元件，假如在那個電阻兩端并聯(lián)一個電容，由于適當(dāng)容量的電容器對交流信號較小的阻抗,如此就減小了電阻產(chǎn)生的耦合效應(yīng)，故稱此電容為去耦電容。

2）振蕩/同步包括RC、LC振蕩器及晶體的負載電容都屬于這一范疇。

3）時刻常數(shù)這確實是常見的R、C串聯(lián)構(gòu)成的積分電路。當(dāng)輸入信號電壓加在輸入端時，電容（C）上的電壓逐漸上升。而其充電電流則隨著電壓的上升而減小。電流通過電阻（R）、電容（C）的特性通過下面的公式描述：i=(V/R)e-(t/CR)我們明白了電容的作用以后下面來談?wù)勲娙菰谑褂弥械淖⒁馐马桝.什么是好電容。1.電容容量越大越好。

專門多人在電容的替換中往往愛用大容量的電容。我們明白盡管電容越大，為IC提供的電流補償?shù)哪芰υ綇?。且不講電容容量的增大帶來的體積變大，增加成本的同時還阻礙空氣流淌和散熱。關(guān)鍵在于電容上存在寄生電感，電容放電回路會在某個頻點上發(fā)生諧振。在諧振點，電容的阻抗小。因此放電回路的阻抗最小，補充能量的效果也最好。但當(dāng)頻率超過諧振點時，放電回路的阻抗開始增加，電容提供電流能力便開始下降。電容的容值越大，諧振頻率越低，電容能有效補償電流的頻率范圍也越小。從保證電容提供高頻電流的能力的角度來講，電容越大越好的觀點是錯誤的，一般的電路設(shè)計中都有一個參考值的。

2.同樣容量的電容，并聯(lián)越多的小電容越好

耐壓值、耐溫值、容值、ESR(等效電阻)等是電容的幾個重要參數(shù)，關(guān)于ESR自然是越低越好。ESR與電容的容量、頻率、電壓、溫度等都有關(guān)系。當(dāng)電壓固定時候，容量越大，ESR越低。在板卡設(shè)計中采納多個小電容并連多是出與PCB空間的限制，如此有的人就認為，越多的并聯(lián)小電阻，ESR越低，效果越好。理論上是如此，然而要考慮到電容接腳焊點的阻抗，采納多個小電容并聯(lián)，效果并不一定突出。

3.ESR越低，效果越好。

結(jié)合我們上面的提高的供電電路來講，關(guān)于輸入電容來講，輸入電容的容量要大一點。相對容量的要求，對ESR的要求能夠適當(dāng)?shù)慕档?。因為輸入電容要緊是耐壓，其次是汲取MOSFET的開關(guān)脈沖。關(guān)于輸出電容來講，耐壓的要求和容量能夠適當(dāng)?shù)慕档鸵稽c。ESR的要求則高一點，因為那個地點要保證的是足夠的電流通過量。但那個地點要注意的是ESR并不是越低越好，低ESR電容會引起開關(guān)電路振蕩。而消振電路復(fù)雜同時會導(dǎo)致成本的增加。板卡設(shè)計中，那個地點一般有一個參考值，此作為元件選用參數(shù)，幸免消振電路而導(dǎo)致成本的增加。

4.好電容代表著高品質(zhì)。

“唯電容論”曾經(jīng)盛極一時，一些廠商和媒體也刻意的把那個情況做成一個賣點。在板卡設(shè)計中，電路設(shè)計水平是關(guān)鍵。和有的廠商能夠用兩相供電做出比一些廠商采納四相供電更穩(wěn)定的產(chǎn)品一樣，一味的采納高價電容，不一定能做出好產(chǎn)品。衡量一個產(chǎn)品，一定要全方位多角度的去考慮，切不可把電容的作用有意無意的夸大。B.電容爆漿之面面談爆漿的種類：分兩類，輸入電容爆漿和輸出電容爆漿。

關(guān)于輸入電容來講，確實是我是講的C1，C1對由電源接收到的電流進行過濾。輸入電容爆漿和電源輸入電流的品質(zhì)有關(guān)。過多的毛刺電壓，峰值電壓過高，電流不穩(wěn)定等都使電容過于充放電過于頻繁，長時刻處于這類工作環(huán)境下的電容，內(nèi)部溫度升高專門快。超過泄爆口的承受極限就會發(fā)生爆漿。

關(guān)于輸出電容來講，就我講的C2，對經(jīng)電源模塊調(diào)整后的電流進行濾波。此處電流通過一次過濾，比較平穩(wěn)，發(fā)生爆漿的可能性相對來講小了許多。但假如環(huán)境溫度過高，電容同樣容易發(fā)生爆漿。爆，報也。采納垃圾東西自然要爆，報應(yīng)啊。欲知過去因者，見其現(xiàn)在果；欲知以后果者，見其現(xiàn)在因。

電解電容爆漿的緣故：

電容爆漿的緣故有專門多，比如電流大于同意的穩(wěn)波電流、使用電壓超出工作電壓、逆向電壓、頻繁的充放電等。然而最直接的緣故確實是高溫。我們明白電容有一個重要的參數(shù)確實是耐溫值，指的確實是電容內(nèi)部電解液的沸點。當(dāng)電容的內(nèi)部溫度達到電解液的沸點時，電解液開始沸騰，電容內(nèi)部的壓力升高，當(dāng)壓力超過泄爆口的承受極限就發(fā)生了爆漿。因此講溫度是導(dǎo)致電容爆漿的直接緣故。電容設(shè)計使用壽命大約為2萬小時，受環(huán)境溫度的阻礙也專門大。電容的使用壽命隨溫度的增加而減小，實驗證明環(huán)境溫度每升高10℃，電容的壽命就會減半。要緊緣故確實是溫度加速化學(xué)反應(yīng)而使介質(zhì)隨時刻退化失效，如此電容壽命終結(jié)。為了保證電容的穩(wěn)定性，電容在插板前要通過長時刻的高溫環(huán)境的測試。即使是在100℃，高品質(zhì)的電容也能夠工作幾千個小時。同時，我們提到的電容的壽命是指電容在使用過程中，電容容量可不能超過標(biāo)準(zhǔn)范圍變化的10%。電容壽命指的是電容容量的問題，而不是設(shè)計壽命到達之后就發(fā)生爆漿。只是無法保證電容的設(shè)計的容量標(biāo)準(zhǔn)。

因此，短時期內(nèi)，正常使用的板卡電容就發(fā)生爆漿的情況，這確實是電容品質(zhì)問題。另外，不正常的使用情況也有可能發(fā)生電容爆漿的情況。比如熱插拔電腦配件也會導(dǎo)致板卡局部電路電流、電壓的劇烈變化，從而引發(fā)電容使用故障。半導(dǎo)體二極管要緊是依靠PN結(jié)而工作的。與PN結(jié)不可分割的點接觸型和肖特基型，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)，依照PN結(jié)構(gòu)造面的特點，把晶體二極管分如下種類：1、點接觸型二極管

點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。然而，與面結(jié)型相比較，點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。因為構(gòu)造簡單，因此價格廉價。關(guān)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。2、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絲而形成的。其特性介于點接觸型二極管和合金型二極管之間。與點接觸型相比較，盡管鍵型二極管的PN結(jié)電容量稍有增加，但正向特性特不優(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。3、合金型二極管

在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，因此不適于高頻檢波和高頻整流。4、擴散型二極管

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)移到硅擴散型。5、臺面型二極管

PN結(jié)的制作方法盡管與擴散型相同，然而，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)體材料使用擴散法而制成的。因此，又把這種臺面型稱為擴散臺面型。關(guān)于這一類型來講，大概大電流整流用的產(chǎn)品型號專門少，而小電流開關(guān)用的產(chǎn)品型號卻專門多。6、平面型二極管

在半導(dǎo)體單晶片（要緊地是N型硅單晶片）上，擴散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擴散一部分而形成的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)體表面被制作得平坦，故而得名。同時，PN結(jié)合的表面，因被氧化膜覆蓋，因此公認為是穩(wěn)定性好和壽命長的類型。最初，關(guān)于被使用的半導(dǎo)體材料是采納外延法形成的，故又把平面型稱為外延平面型。對平面型二極管而言，大概使用于大電流整流用的型號專門少，而作小電流開關(guān)用的型號則專門多。7、合金擴散型二極管

它是合金型的一種。合金材料是容易被擴散的材料。把難以制作的材料通過巧妙地摻配雜質(zhì)，就能與合金一起過擴散，以便在差不多形成的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O管。8、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。制造時需要特不高超的技術(shù)。因能隨意地操縱雜質(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。9、肖特基二極管

差不多原理是：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)的整流作用原理有全然性的差異。其耐壓程度只有40V左右。其特長是：開關(guān)速度特不快：反向恢復(fù)時刻trr特不地短。因此，能制作開關(guān)二極和低壓大電流整流二極管。二、依照用途分類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?。?00mA）作為界線通常把輸出電流小于100mA的叫檢波。鍺材料點接觸型、工作頻率可達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A～X共22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用于電視機高壓硅堆工作頻率近100KHz的2CLG型。3、限幅用二極管

大多數(shù)二極管能作為限幅使用。也有象愛護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不強的限制尖銳振幅的作用，通常使用硅材料制造的二極管。也有如此的組件出售：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。確實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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500～10,000Hz的頻率范圍內(nèi)，多采納肖特基型和點接觸型二極管。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、開關(guān)用二極管

有在小電流下（10mA程度）使用的邏輯運算和在數(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)二極管通常有點接觸型和鍵型等二極管，也有在高溫下還可能工作的硅擴散型、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)時刻特短，因而是理想的開關(guān)二極管。2AK型點接觸為中速開關(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O管

用于自動頻率操縱（AFC）和調(diào)諧用的小功率二極管稱變?nèi)荻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，被使用于自動頻率操縱、掃描振蕩、調(diào)頻和調(diào)諧等用途。通常，盡管是采納硅的擴散型二極管，然而也可采納合金擴散型、外延結(jié)合型、雙重擴散型等專門制作的二極管，因為這些二極管關(guān)于電壓而言，其靜電容量的變化率特不大。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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O管稱為可變電抗器，可變電抗器盡管和自動頻率操縱用的變?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)時刻trr短，因此，其特長是急速地變成關(guān)閉的轉(zhuǎn)移時刻顯著地短。假如對階躍二極管施加正弦波，那么，因tt（轉(zhuǎn)移時刻）短，因此輸出波形急驟地被夾斷，故能產(chǎn)生專門多高頻諧波。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。作為操縱電壓和標(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，動態(tài)電阻RZ專門小，一般為2CW型；將兩個互補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（PINDiode）

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。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”層中的渡越時刻效應(yīng)，其二極管失去整流作用而變成阻抗元件，同時，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)的阻抗專門高；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，能夠把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(AvalancheDiode)

它是在外加電壓作用下能夠產(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刻，因此其電流滯后于電壓，出現(xiàn)延遲時刻，若適當(dāng)?shù)夭倏v渡越時刻，那么，在電流和電壓關(guān)系上就會出現(xiàn)負阻效應(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（TunnelDiode）

它是以隧道效應(yīng)電流為要緊電流重量的晶體二極管。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費米能級位于導(dǎo)帶和滿帶內(nèi)；②空間電荷層寬度必須專門窄（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。其要緊參數(shù)有峰谷電流比（IP／PV），其中，下標(biāo)“P”代表“峰”；而下標(biāo)“V”代表“谷”。江崎二極管能夠被應(yīng)用于低噪聲高頻放大器及高頻振蕩器中（其工作頻率可達毫米波段），也能夠被應(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(StepRecovaryDiode)

它也是一種具有PN結(jié)的二極管。其結(jié)構(gòu)上的特點是：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“存貯時刻”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”縮短了存貯時刻，使反向電流快速截止，并產(chǎn)生豐富的諧波重量。利用這些諧波重量可設(shè)計出梳狀頻譜發(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（SchottkyBarrierDiode）

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，還能夠采納金、鉬、鎳、鈦等材料。其半導(dǎo)體材料采納硅或砷化鎵，多為N型半導(dǎo)體。這種器件是由多數(shù)載流子導(dǎo)電的，因此，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，因此其頻率響僅為RC時刻常數(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100GHz。同時，MIS（金屬－絕緣體－半導(dǎo)體）肖特基二極管能夠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