二極管PN結(jié)單向?qū)щ娦裕涸赑N結(jié)外加正向電壓V,在這個(gè)外加電場的作用下,PN結(jié)的平衡狀態(tài)被打破,P區(qū)中的空穴和N區(qū)的電子都往PN結(jié)方向移動(dòng),空穴和PN結(jié)P區(qū)的負(fù)離子中和,電子和PN結(jié)N區(qū)的正離子中和,這樣就使PN結(jié)變窄。隨著外加電場的增加,擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步增強(qiáng),漂移運(yùn)動(dòng)減弱。當(dāng)外加電壓超過門檻電壓,PN結(jié)相當(dāng)于一個(gè)阻值很小的電阻,也就是PN結(jié)導(dǎo)通。主要分類:點(diǎn)接觸型二極管點(diǎn)接觸型二極管的PN結(jié)接觸面積小,不能通過較大的正向電流和承受較高的反向電壓,但它的高頻性能好,適宜在高頻檢波電路和開關(guān)電路中使用[5]。面接觸型二極管面接觸型二極管的PN結(jié)接觸面積大,可以通過較大的電流,也能承受較高的反向電壓,適宜在整流電路中使用[5]。平面型二極管平面型二極管在脈沖數(shù)字電路中作開關(guān)管使用時(shí)PN結(jié)面積小,用于大功率整流時(shí)PN結(jié)面積較大[5]。穩(wěn)壓管穩(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(shí)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。 二極管的價(jià)格相對低廉,這使得它在電子制造業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。74LVC2T45GS SOT1203
二極管在電子電路中起著至關(guān)重要的作用,主要作用包括:整流:利用二極管的單向?qū)щ娦?,可以將方向交替變化的交流電變換成單一方向的脈沖直流電。這是二極管在電源電路中的常見應(yīng)用,通過整流,可以使得電路中的電流或電壓具有統(tǒng)一的極性。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)。因此,可以利用二極管的開關(guān)特性,組成各種邏輯電路,實(shí)現(xiàn)電路的開啟和關(guān)閉功能。BZX384-B62二極管的正向電阻遠(yuǎn)小于反向電阻,這是其單向?qū)щ娦缘幕A(chǔ)。
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?,它的正向壓降基本保持不變(硅管為,鍺管為)。利用這一特性,在電路中作為限幅元件,可以把信號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。
二極管特性參數(shù):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]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2所示[5]。在二極管加有正向電壓,當(dāng)電壓值較小時(shí),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,導(dǎo)通電壓UD約為。在二極管加有反向電壓,當(dāng)電壓值較小時(shí),電流極小,其電流值為反向飽和電流IS。當(dāng)反向電壓超過某個(gè)值時(shí),電流開始急劇增大,稱之為反向擊穿,稱此電壓為二極管的反向擊穿電壓,用符號UBR表示。不同型號的二極管的擊穿電壓UBR值差別很大,從幾十伏到幾千伏[4]。正向特性外加正向電壓時(shí),在正向特性的起始部分,正向電壓很小,不足以克服PN結(jié)內(nèi)電場的阻擋作用,正向電流幾乎為零,這一段稱為死區(qū)。這個(gè)不能使二極管導(dǎo)通的正向電壓稱為死區(qū)電壓。[4]當(dāng)正向電壓大于死區(qū)電壓以后,PN結(jié)內(nèi)電場被克服,二極管正向?qū)?,電流隨電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流范圍內(nèi),導(dǎo)通時(shí)二極管的端電壓幾乎維持不變。 二極管在電路中的穩(wěn)定性對于保證電子設(shè)備正常運(yùn)行至關(guān)重要。
二極管的工作原理的理解,對于電子愛好者來說至關(guān)重要。它的重要結(jié)構(gòu)包括P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體,二者之間形成一個(gè)PN結(jié)。在PN結(jié)中,由于兩種半導(dǎo)體的特性差異,會產(chǎn)生一個(gè)電場,這個(gè)電場會阻止電流的自由流動(dòng)。然而,當(dāng)在二極管兩端施加足夠大的正向電壓時(shí),電場被克服,電流得以通過;而施加反向電壓時(shí),電場加強(qiáng),電流幾乎無法通過。這種特性使得二極管在電路中能夠起到限流、穩(wěn)壓的作用,保護(hù)其他元件免受電流過大的損害。隨著科技的不斷發(fā)展,二極管的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓寬。從一開始的收音機(jī)、電視機(jī)等家電產(chǎn)品,到如今的計(jì)算機(jī)、手機(jī)等高科技產(chǎn)品,都離不開二極管的身影。同時(shí),隨著新材料、新工藝的不斷涌現(xiàn),二極管的性能也在不斷提升。例如,某些特殊類型的二極管具有更高的開關(guān)速度、更低的功耗、更好的穩(wěn)定性等特點(diǎn),為電子設(shè)備的性能提升提供了有力支持。 二極管性能穩(wěn)定,是電子電路長期穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。BUK9608-55A,118封裝SOT404
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)的關(guān)鍵作用。74LVC2T45GS SOT1203
如何快速判斷二極管好壞?1.示波器測試法:使用示波器測試二極管時(shí),給二極管正向施加電壓,觀察示波器顯示的波形。正常的二極管會導(dǎo)通并顯示一個(gè)較小的正向?qū)妷海ㄕ驕螅鴫牡亩O管會出現(xiàn)打火、無明顯的波形或沒有反應(yīng)。這種方法需要有示波器和一定的電路測試知識。2.萬用表測試法:使用萬用表進(jìn)行二極管測試是一種簡單快速的方法。將萬用表調(diào)整到二極管測試檔位(通常是二極管符號),然后將二極管的正極和負(fù)極分別連接到萬用表的測試引腳上。正常的二極管在正向?qū)〞r(shí),萬用表會顯示一個(gè)較低的電壓值(通常是幾百毫伏),而在反向關(guān)斷時(shí),萬用表會顯示一個(gè)較高的電阻值(通常是無窮大)。3.二極管燈泡測試法:準(zhǔn)備一個(gè)電池、一個(gè)燈泡和一根導(dǎo)線。將導(dǎo)線插入燈泡的兩個(gè)端口中,然后將一端連接到電池的正極,另一端用于測試二極管。將二極管的正負(fù)極分別接觸到導(dǎo)線的兩端,如果燈泡亮起則說明二極管是好的,如果燈泡不亮則說明二極管可能損壞。4.口試法:這是一種簡單粗暴的方法,適用于二極管外觀沒有明顯損壞的情況。用手指觸摸二極管的金屬端子,如果感覺到有熱或輕微震動(dòng),則說明二極管可能是好的。當(dāng)然,這種方法只能初步判斷,不能完全準(zhǔn)確。 74LVC2T45GS SOT1203