二極管是*常用的電子元件之一,它*的特性就是單向?qū)щ?,也就是電流只可以從二極管的一個(gè)方向流過,二極管的作用有整流電路,檢波電路,穩(wěn)壓電路,各種調(diào)制電路,主要都是由二極管來構(gòu)成的,其原理都很簡(jiǎn)單,正是由于二極管等元件的發(fā)明,才有我們現(xiàn)在豐富多彩的電子信息世界的誕生。整流: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。開關(guān):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。二極管正向?qū)ê螅恼驂航祷颈3植蛔儯ü韫転?,鍺管為)。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、續(xù)流在開關(guān)電源的電感中和繼電器等感性負(fù)載中起續(xù)流作用。5、檢波在收音機(jī)中起檢波作用。6、變?nèi)菔褂糜陔娨暀C(jī)的高頻頭中。7、顯示用于VCD、DVD、計(jì)算器等顯示器上。8、穩(wěn)壓二極管實(shí)質(zhì)上是一個(gè)面結(jié)型硅二極管,穩(wěn)壓二極管工作在反向擊穿狀態(tài)。在二極管的制造工藝上,使它有低壓擊穿特性。穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓恒定,在穩(wěn)壓電路中串入限流電阻。 二極管通過控制電流的通斷,實(shí)現(xiàn)了電子設(shè)備中的信號(hào)處理和邏輯運(yùn)算。MMSZ6V2T1G
整流、開關(guān)二極管主要參數(shù):(7)結(jié)電容Cj(Capacitancebetweenterminals)PN結(jié)之間形成的寄生電容,該電容影響著工作頻率和反向恢復(fù)時(shí)間,越小越好。(8)**工作頻率fM由于PN結(jié)的結(jié)電容存在,當(dāng)工作頻率超過某一值時(shí),它的單向?qū)щ娦詫⒆儾?。?)正向恢復(fù)時(shí)間tfrtfr為二極管正向?qū)娏魉璧耐〝鄷r(shí)間,如下圖所示。當(dāng)一個(gè)快速上升的脈沖作用于二極管時(shí),由于載流子積累,它不會(huì)立即進(jìn)入導(dǎo)電狀態(tài)。在tfr期間,二極管即使在正向也表現(xiàn)出高電阻。換句話說,tfr是電流向二極管陰極端擴(kuò)散所需的時(shí)間。tfr定義為在規(guī)定的正向電流(IF)下,正向電壓達(dá)到峰值并下降到VF的110%所需的時(shí)間,不同廠商定義不一樣。(10)反向恢復(fù)時(shí)間trr(Reverserecoverytime)開關(guān)二極管從導(dǎo)通狀態(tài)到完全關(guān)閉狀態(tài)所經(jīng)過的時(shí)間,一般取IR最大值的25%或10%那個(gè)時(shí)間點(diǎn),不同廠商定義不一樣。一般關(guān)斷后電子不能瞬間停止,有一定量的反向電流流過。其漏電流越大損耗也越大。二極管阻斷反向電流之前需要首先釋放結(jié)電容存儲(chǔ)的電荷,所以這個(gè)放電過程就帶來了反向恢復(fù)時(shí)間。 PMD3001D,115二極管性能穩(wěn)定,是電子電路長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。
二極管的作用:整流器:二極管可用作整流器,將交流電信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電信號(hào)。通過只允許電流在一個(gè)方向上流動(dòng),二極管可以將交流信號(hào)的負(fù)半周截去,使電流只在正半周通過,從而實(shí)現(xiàn)整流。信號(hào)檢測(cè):二極管可以用作信號(hào)檢測(cè)器。在無線電和通信系統(tǒng)中,二極管通過將電流只允許在一個(gè)方向上流動(dòng)來檢測(cè)和提取調(diào)制信號(hào)。電壓調(diào)節(jié)器:二極管可以用于電壓調(diào)節(jié)器電路,保護(hù)電路免受過高電壓的影響。例如,鍺二極管和硅二極管被用作穩(wěn)壓二極管,以提供穩(wěn)定的電壓輸出。電流保護(hù):二極管可以用于電流保護(hù)電路。在電路中,當(dāng)電流超過二極管的額定值時(shí),二極管會(huì)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),將多余的電流引流,從而保護(hù)其他電子元件免受損害。光電轉(zhuǎn)換:光二極管(光電二極管)可以將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。當(dāng)光照射到光二極管時(shí),產(chǎn)生的光電流可以用于感應(yīng)和測(cè)量光的強(qiáng)度、光電轉(zhuǎn)換等應(yīng)用。邏輯門:二極管可以用于構(gòu)建數(shù)字邏輯門電路,如與門、或門、非門等。通過控制二極管的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài),實(shí)現(xiàn)邏輯功能的實(shí)現(xiàn)。溫度測(cè)量:某些特殊類型的二極管,如熱敏二極管,其電阻值隨溫度的變化而變化。這種特性可用于溫度測(cè)量和溫度補(bǔ)償應(yīng)用。以上是二極管的一些常見作用和應(yīng)用。
二極管主要應(yīng)用:電子電路應(yīng)用幾乎在所有的電子電路中,都要用到半導(dǎo)體二極管。半導(dǎo)體二極管在電路中的使用能夠起到保護(hù)電路,延長(zhǎng)電路壽命等作用。半導(dǎo)體二極管的發(fā)展,使得集成電路更加優(yōu)化,在各個(gè)領(lǐng)域都起到了積極的作用。二極管在集成電路中的作用很多,維持著集成電路正常工作。下面簡(jiǎn)要介紹二極管在以下四種電路中的作用。[6](1)開關(guān)電路在數(shù)字、集成電路中利用二極管的單向?qū)щ娦詫?shí)現(xiàn)電路的導(dǎo)通或斷開,這一技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。開關(guān)二極管可以很好的保護(hù)的電路,防止電路因?yàn)槎搪返葐栴}而被燒壞,也可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)開關(guān)的功能。開關(guān)二極管還有一個(gè)特性就是開關(guān)的速度很快。這是傳統(tǒng)開關(guān)所無法比擬的。[6](2)限幅電路在電子電路中,常用限幅電路對(duì)各種信號(hào)進(jìn)行處理。它是用來讓信號(hào)在預(yù)置的電平范圍內(nèi),有選擇地傳輸一部分信號(hào)。大多數(shù)二極管都可作為限幅使用,但有些時(shí)候需要用到**限幅二極管,如保護(hù)儀表時(shí)。[6](3)穩(wěn)壓電路在穩(wěn)壓電路中通常需要使用齊納二極管,它是一種利用特殊工藝制造的面結(jié)型硅把半導(dǎo)體二極管,這種特殊二極管雜質(zhì)濃度比較高,空間電荷區(qū)內(nèi)的電荷密度大,容易形成強(qiáng)電場(chǎng)。當(dāng)齊納二極管兩端反向電壓加到某一值,反向電流急增,產(chǎn)生反向擊穿。 二極管雖小,但它在現(xiàn)代電子設(shè)備中發(fā)揮著巨大作用。
二極管導(dǎo)通時(shí)相當(dāng)于開關(guān)閉合(電路接通),截止時(shí)相當(dāng)于開關(guān)打開(電路切斷),所以二極管可作開關(guān)用,常用型號(hào)為1N4148。由于半導(dǎo)體二極管具有單向?qū)щ姷奶匦?,在正偏壓下PN結(jié)導(dǎo)通,在導(dǎo)通狀態(tài)下的電阻很小,約為幾十至幾百歐;在反向偏壓下,則呈截止?fàn)顟B(tài),其電阻很大,一般硅二極管在10ΜΩ以上。高頻條件下,二極管的勢(shì)壘電容表現(xiàn)出來極低的阻抗,并且與二極管并聯(lián)。當(dāng)這個(gè)勢(shì)壘電容本身容值達(dá)到一定程度時(shí),就會(huì)嚴(yán)重影響二極管的開關(guān)性能。極端條件下會(huì)把二極管短路,高頻電流不再通過二極管,而是直接繞路勢(shì)壘電容通過,二極管就失效了。而開關(guān)二極管的勢(shì)壘電容一般極小,這就相當(dāng)于堵住了勢(shì)壘電容這條路,達(dá)到了在高頻條件下還可以保持好的單向?qū)щ娦缘男Ч?二極管的重要部分是PN結(jié),它決定了二極管的導(dǎo)電特性。STD2NB50 MOS(場(chǎng)效應(yīng)管)
二極管在整流電路中扮演關(guān)鍵角色,將交流電變?yōu)橹绷麟姟MSZ6V2T1G
二極管正負(fù)極判斷:二極管是一種*簡(jiǎn)單的電子器件,具有正負(fù)極的區(qū)分。正極也稱為陽極,負(fù)極也稱為陰極。正負(fù)極的判別對(duì)于二極管的正確使用和連接至關(guān)重要。在二極管中,正極是指電流流入的一端,也是電子從P型半導(dǎo)體流向N型半導(dǎo)體的一端。而負(fù)極則是指電流流出的一端,也是電子從N型半導(dǎo)體流向P型半導(dǎo)體的一端。在二極管的外觀上,可以通過以下幾種方式來判別正負(fù)極:1.觀察標(biāo)記:很多二極管在外觀上會(huì)標(biāo)記正負(fù)極,例如在正極一端標(biāo)記”+"號(hào)或者箭頭符號(hào),而負(fù)極一端沒有標(biāo)記。這種標(biāo)記通常印在二極管的外殼上,容易辨認(rèn)。2.觀察外形:二極管的正負(fù)極也可以通過外形來判斷。通常,正極一端的外形會(huì)與負(fù)極不同。例如,正極一端可能會(huì)有一個(gè)長(zhǎng)一點(diǎn)的引腳,而負(fù)極一端的引腳則較短3,觀察顏色:某些二極管的正負(fù)極也可以通過顏色來判斷。例,LED二極管的正極會(huì)被標(biāo)記為長(zhǎng)一點(diǎn)的引腳,并目通常是紅色。MMSZ6V2T1G