二極管的作用:整流器:二極管可用作整流器,將交流電信號轉(zhuǎn)換為直流電信號。通過只允許電流在一個方向上流動,二極管可以將交流信號的負(fù)半周截去,使電流只在正半周通過,從而實現(xiàn)整流。信號檢測:二極管可以用作信號檢測器。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方向上流動來檢測和提取調(diào)制信號。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:二極管可以用于電流保護電路。在電路中,當(dāng)電流超過二極管的額定值時,二極管會變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),將多余的電流引流,從而保護其他電子元件免受損害。光電轉(zhuǎn)換:光二極管(光電二極管)可以將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。當(dāng)光照射到光二極管時,產(chǎn)生的光電流可以用于感應(yīng)和測量光的強度、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),實現(xiàn)邏輯功能的實現(xiàn)。溫度測量: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量和溫度補償應(yīng)用。以上是二極管的一些常見作用和應(yīng)用。 二極管作為電子元件的基石,在電路中發(fā)揮著整流和開關(guān)的重要作用。BSR31,135
隨著科技的飛速發(fā)展,半導(dǎo)體技術(shù)已經(jīng)深入到我們生活的方方面面,其中二極管作為一開始誕生的半導(dǎo)體器件之一,扮演著舉足輕重的角色。它的應(yīng)用范圍普遍,無論是在各種電子電路中,還是在日常的收音機、家用電器和工業(yè)控制電路中,都可以找到它的蹤跡。二極管是一種由半導(dǎo)體材料(如硅、硒、鍺等)制成的電子器件,具有兩個電極,正極和負(fù)極。當(dāng)在二極管的兩極間加上正向電壓時,二極管導(dǎo)通,電流可以從陽極流向陰極;而在加上反向電壓時,二極管截止,電流無法通過。這一特性使得二極管在電路中可以起到開關(guān)的作用,控制電流的通斷。邏輯集成電路74AHCT2G08DC TSSOP-6緩沖器和線路驅(qū)動器二極管在通信領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,用于信號的調(diào)制和解調(diào),實現(xiàn)信息的傳輸。
二極管主要分類:穩(wěn)壓管是一種特殊的面接觸型半導(dǎo)體硅二極管,具有穩(wěn)定電壓的作用。穩(wěn)壓管與普通二極管的主要區(qū)別在于,穩(wěn)壓管是工作在PN結(jié)的反向擊穿狀態(tài)。通過在制造過程中的工藝措施和使用時限制反向電流的大小,能保證穩(wěn)壓管在反向擊穿狀態(tài)下不會因過熱而損壞。穩(wěn)壓管與一般二極管不一樣,它的反向擊穿是可逆的,只要不超過穩(wěn)壓管電流的允許值,PN結(jié)就不會過熱損壞,當(dāng)外加反向電壓去除后,穩(wěn)壓管恢復(fù)原性能,所以穩(wěn)壓管具有良好的重復(fù)擊穿特性。光電二極管光電二極管又稱光敏二極管。它的管殼上備有一個玻璃窗口,以便于接受光照。其特點是,當(dāng)光線照射于它的PN結(jié)時,可以成對地產(chǎn)生自由電子和空穴,使半導(dǎo)體中少數(shù)載流子的濃度提高,在一定的反向偏置電壓作用下,使反向電流增加。因此它的反向電流隨光照強度的增加而線性增加。[4]當(dāng)無光照時,光電二極管的伏安特性與普通二極管一樣。光電二極管作為光控元件可用于各種物體檢測、光電控制、自動報警等方面。當(dāng)制成大面積的光電二極管時,可當(dāng)作一種能源而稱為光電池。此時它不需要外加電源,能夠直接把光能變成電能。[4]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。
二極管檢測方法:小功率晶體二極管1.判別正、負(fù)電極(1)觀察外殼上的符號標(biāo)記。通常在二極管的外殼上標(biāo)有二極管的符號,帶有三角形箭頭的一端為正極,另一端是負(fù)極。[7](2)觀察外殼上的色點。在點接觸二極管的外殼上,通常標(biāo)有極性色點(白色或紅色)。一般標(biāo)有色點的一端即為正極。還有的二極管上標(biāo)有色環(huán),帶色環(huán)的一端則為負(fù)極。[7](3)以阻值較小的一次測量為準(zhǔn),黑表筆所接的一端為正極,紅表筆所接的一端則為負(fù)極。(d)觀察二極管外殼,帶有銀色帶一端為負(fù)極。[7]2.檢測**反向擊穿電壓。對于交流電來說,因為不斷變化,因此**反向工作電壓也就是二極管承受的交流峰值電壓。[7]雙向觸發(fā)二極管將萬用表置于相應(yīng)的直流電壓擋,測試電壓由兆歐表提供。[8]測試時,搖動兆歐表,萬同樣的方法測出VBR值。**將VBO與VBR進行比較,兩者的**值之差越小,說明被測雙向觸發(fā)二極管的對稱性越好。[8]瞬態(tài)電壓抑制二極管用萬用表測量管子的好壞對于單要極型的TVS,按照測量普通二極管的方法,可測出其正、反向電阻,一般正向電阻為4kΩ左右,反向電阻為無窮大。[8]對于雙向極型的瞬態(tài)電壓抑制二極管,任意調(diào)換紅、黑表筆測量其兩引腳間的電阻值均應(yīng)為無窮大,否則。 在某些特殊應(yīng)用中,二極管還可以作為光電器件使用。
二極管PN結(jié)形成原理:P型半導(dǎo)體是在本征半導(dǎo)體(一種完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體)摻入少量三價元素雜質(zhì),如硼等。因硼原子只有三個價電子,它與周圍的硅原子形成共價鍵,因缺少一個電子,在晶體中便產(chǎn)生一個空位,當(dāng)相鄰共價鍵上的電子獲得能量時就有可能填補這個空位,使硼原子成了不能移動的負(fù)離子,而原來的硅原子的共價鍵則因缺少一個電子,形成了空穴,但整個半導(dǎo)體仍呈中性。這種P型半導(dǎo)體中以空穴導(dǎo)電為主,空穴為多數(shù)載流子,自由電子為少數(shù)載流子。[6]N型半導(dǎo)體形成的原理和P型原理相似。在本征半導(dǎo)體中摻入五價原子,如磷等。摻入后,它與硅原子形成共價鍵,產(chǎn)生了自由電子。在N型半導(dǎo)體中,電子為多數(shù)載流子,空穴為少數(shù)載流子。[6]因此,在本征半導(dǎo)體的兩個不同區(qū)域摻入三價和五價雜質(zhì)元素,便形成了P型區(qū)和N型區(qū),根據(jù)N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體的特性,可知在它們的交界處就出現(xiàn)了電子和空穴的濃度差異,電子和空穴都要從濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域擴散,它們的擴散使原來交界處的電中性被破壞。 選擇合適的二極管對于電路的穩(wěn)定性和效率至關(guān)重要。邏輯集成電路74AHCT2G08DC TSSOP-6緩沖器和線路驅(qū)動器
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。BSR31,135
當(dāng)二極管正向偏置時,即P區(qū)接正極,N區(qū)接負(fù)極,外部電場與PN結(jié)內(nèi)建電場方向相反。此時,PN結(jié)變窄,多數(shù)載流子擴散運動增強,形成較大的擴散電流,即正向電流。二極管導(dǎo)通,電阻很小,相當(dāng)于一根導(dǎo)線。反之,當(dāng)二極管反向偏置時,PN結(jié)變寬,多數(shù)載流子擴散運動被抑制,反向電流很小,二極管截止。這種特性使得二極管在電路中可以作為整流、檢波、穩(wěn)壓等應(yīng)用的關(guān)鍵元件。在現(xiàn)代電子電路中,二極管的應(yīng)用非常普遍。例如,在電源電路中,二極管可以將交流電轉(zhuǎn)換為直流電;在信號處理電路中,二極管可以檢波或調(diào)制信號;在保護電路中,二極管可以防止電流反向流動,保護其他電子元件不受損壞。BSR31,135