二極管,(英語:Diode),電子元件當(dāng)中,一種具有兩個電極的裝置,只允許電流由單一方向流過,許多的使用是應(yīng)用其整流的功能。而變?nèi)荻O管(VaricapDiode)則用來當(dāng)作電子式的可調(diào)電容器。大部分二極管所具備的電流方向性我們通常稱之為“整流(Rectifying)”功能。二極管普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(稱為順向偏壓),反向時阻斷(稱為逆向偏壓)。因此,二極管可以想成電子版的逆止閥。早期的真空電子二極管;它是一種能夠單向傳導(dǎo)電流的電子器件。在半導(dǎo)體二極管內(nèi)部有一個PN結(jié)兩個引線端子,這種電子器件按照外加電壓的方向,具備單向電流的傳導(dǎo)性。一般來講,晶體二極管是一個由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體燒結(jié)形成的p-n結(jié)界面。在其界面的兩側(cè)形成空間電荷層,構(gòu)成自建電場。當(dāng)外加電壓等于零時,由于p-n結(jié)兩邊載流子的濃度差引起擴(kuò)散電流和由自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài),這也是常態(tài)下的二極管特性。早期的二極管包含“貓須晶體(“Cat‘sWhisker”Crystals)”以及真空管(英國稱為“熱游離閥(ThermionicValves)”)。現(xiàn)今普遍的二極管大多是使用半導(dǎo)體材料如硅或鍺。三角箭頭方向表示正向電流的方向,二極管的文字符號用VD表示。黑龍江二極管模塊銷售廠
整流二極管可用半導(dǎo)體鍺或硅等材料制造。硅整流二極管的擊穿電壓高,反向漏電流小,高溫性能良好。通常高壓大功率整流二極管都用高純單晶硅制造(摻雜較多時容易反向擊穿)。這種器件的結(jié)面積較大,能通過較大電流(可達(dá)上千安),但工作頻率不高,一般在幾十千赫以下。整流二極管主要用于各種低頻半波整流電路,如需達(dá)到全波整流需連成整流橋使用。常用二極管的符號二極管結(jié)構(gòu)整流二極管選用編輯1N4001外形尺寸整流二極管,圖上有銀色圈一端是負(fù)極整流二極管一般為平面型硅二極管,用于各種電源整流電路中。選用整流二極管時,主要應(yīng)考慮其大整流電流、大反向工作電流、截止頻率及反向恢復(fù)時間等參數(shù)。普通串聯(lián)穩(wěn)壓電源電路中使用的整流二極管,對截止頻率的反向恢復(fù)時間要求不高,只要根據(jù)電路的要求選擇大整流電流和大反向工作電流符合要求的整流二極管即可。例如,1N系列、2CZ系列、RLR系列等。開關(guān)穩(wěn)壓電源的整流電路及脈沖整流電路中使用的整流二極管,應(yīng)選用工作頻率較高、反向恢復(fù)時間較短的整流二極管(例如RU系列、EU系列、V系列、1SR系列等)或選擇快恢復(fù)二極管。還有一種肖特基整流二極管。整流二極管特性編輯整流二極管是利用PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦浴=K國產(chǎn)二極管模塊直銷價(jià)發(fā)光二極管是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成光能的半導(dǎo)體固體顯示器件,簡稱LED(LightEmittingDiode)。
二極管的反向飽和電流受溫度影響很大。[4]一般硅管的反向電流比鍺管小得多,小功率硅管的反向飽和電流在nA數(shù)量級,小功率鍺管在μA數(shù)量級。溫度升高時,半導(dǎo)體受熱激發(fā),少數(shù)載流子數(shù)目增加,反向飽和電流也隨之增加。[4]二極管擊穿特性外加反向電壓超過某一數(shù)值時,反向電流會突然增大,這種現(xiàn)象稱為電擊穿。引起電擊穿的臨界電壓稱為二極管反向擊穿電壓。電擊穿時二極管失去單向?qū)щ娦?。如果二極管沒有因電擊穿而引起過熱,則單向?qū)щ娦圆灰欢〞婚L久破壞,在撤除外加電壓后,其性能仍可恢復(fù),否則二極管就損壞了。因而使用時應(yīng)避免二極管外加的反向電壓過高。[5]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(jià)鍵結(jié)構(gòu),使價(jià)電子脫離共價(jià)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。[5]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,外加電場使電子漂移速度加快,從而與共價(jià)鍵中的價(jià)電子相碰撞,把價(jià)電子撞出共價(jià)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(jià)電子。
[4]二極管發(fā)光二極管發(fā)光二極管是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成光能的半導(dǎo)體固體顯示器件,簡稱LED(LightEmittingDiode)。和普通二發(fā)光二極管極管相似,發(fā)光二極管也是由一個PN結(jié)構(gòu)成。發(fā)光二極管的PN結(jié)封裝在透明塑料殼內(nèi),外形有方形、矩形和圓形等。發(fā)光二極管的驅(qū)動電壓低、工作電流小,具有很強(qiáng)的抗振動和沖擊能力、體積小、可靠性高、耗電省和壽命長等優(yōu)點(diǎn),廣用于信號指示等電路中。[4]在電子技術(shù)中常用的數(shù)碼管,發(fā)光二極管的原理與光電二極管相反。當(dāng)發(fā)光二極管正向偏置通過電流時會發(fā)出光來,這是由于電子與空穴直接復(fù)合時放出能量的結(jié)果。它的光譜范圍比較窄,其波長由所使用的基本材料而定。[4]二極管特性參數(shù)編輯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)。[4]二極管伏安特性二極管具有單向?qū)щ娦?,二極管的伏安特性曲線如圖所示[5]。二極管的伏安特性曲線在二極管加有正向電壓,當(dāng)電壓值較小時,電流極??;當(dāng)電壓超過,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,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[4]。對于鍺二極管,開啟電壓為。整流二極管都是面結(jié)型,因此結(jié)電容較大,使其工作頻率較低,一般為3kHZ以下。
導(dǎo)致VT1管進(jìn)入飽和狀態(tài),VT1可能會發(fā)燒,嚴(yán)重時會燒壞VT1。如果VD1出現(xiàn)擊穿故障,會導(dǎo)致VT1管基極直流偏置電壓下降,三極管VT1直流工作電流減小,VT1管放大能力減小或進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。二極管控制電路及故障處理二極管導(dǎo)通之后,它的正向電阻大小隨電流大小變化而有微小改變,正向電流愈大,正向電阻愈??;反之則大。利用二極管正向電流與正向電阻之間的特性,可以構(gòu)成一些自動控制電路。如圖9-43所示是一種由二極管構(gòu)成的自動控制電路,又稱ALC電路(自動電平控制電路),它在磁性錄音設(shè)備中(如卡座)的錄音電路中經(jīng)常應(yīng)用。圖9-43二極管構(gòu)成的自動控制電路1.電路分析準(zhǔn)備知識說明二極管的單向?qū)щ娞匦灾皇钦f明了正向電阻小、反向電阻大,沒有說明二極管導(dǎo)通后還有哪些具體的特性。二極管正向?qū)ㄖ?,它的正向電阻大小還與流過二極管的正向電流大小相關(guān)。盡管二極管正向?qū)ê蟮恼螂娮璞容^小(相對反向電阻而言),但是如果增加正向電流,二極管導(dǎo)通后的正向電阻還會進(jìn)一步下降,即正向電流愈大,正向電阻愈小,反之則大。不熟悉電路功能對電路工作原理很不利,在了解電路功能的背景下能有的放矢地分析電路工作原理或電路中某元器件的作用。在開關(guān)電源的電感中和繼電器等感性負(fù)載中起續(xù)流作用。黑龍江二極管模塊銷售廠
二極管是用半導(dǎo)體材料(硅、硒、鍺等)制成的一種電子器件。黑龍江二極管模塊銷售廠
電容C2始終接入電路,此時振蕩頻率降低。4.同類電路工作原理分析如圖所示,電路中的VD1為開關(guān)二極管,控制電壓通過R1加到VD1正極,控制電壓是一個矩形脈沖電壓,波形見圖中所示。當(dāng)控制電壓為0V時,VD1不能導(dǎo)通,相當(dāng)于開路,這時對L1和C1、L2和C2電路沒有影響;當(dāng)控制電壓為高電平時,控制電壓使開關(guān)二極管VD1導(dǎo)通,VD1相當(dāng)于通路,電路中A點(diǎn)的交流信號通過導(dǎo)通的VD1和電容C3接地,等于將電路中的A點(diǎn)交流接地,使L2和C2電路不起作用。從上述分析可知,電路中的二極管VD1相當(dāng)于一只開關(guān),控制電路中的A點(diǎn)交流信號是否接地。二極管檢波電路及故障處理如圖9-48所示是二極管檢波電路。電路中的VD1是檢波二極管,C1是高頻濾波電容,R1是檢波電路的負(fù)載電阻,C2是耦合電容。圖9-48二極管檢波電路1.電路分析準(zhǔn)備知識眾所周知,收音機(jī)有調(diào)幅收音機(jī)和調(diào)頻收音機(jī)兩種,調(diào)幅信號就是調(diào)幅收音機(jī)中處理和放大的信號。見圖中的調(diào)幅信號波形示意圖,對這一信號波形主要說明下列幾點(diǎn):1)從調(diào)幅收音機(jī)天線下來的就是調(diào)幅信號。2)信號的中間部分是頻率很高的載波信號,它的上下端是調(diào)幅信號的包絡(luò),其包絡(luò)就是所需要的音頻信號。3)上包絡(luò)信號和下包絡(luò)信號對稱,但是信號相位相反。黑龍江二極管模塊銷售廠