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早期的二極管包含“貓須晶體("Cat's Whisker" Crystals)”以及真空管(英國(guó)稱(chēng)為“熱游離閥(Thermionic Valves)”)?,F(xiàn)今較普遍的二極管大多是使用半導(dǎo)體材料如硅或鍺。正向性,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(chǎng)的阻擋作用,正向電流幾乎為零,這一段稱(chēng)為死區(qū)。這個(gè)不能使二極管導(dǎo)通的正向電壓稱(chēng)為死區(qū)電壓。當(dāng)正向電壓大于死區(qū)電壓以后,PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)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,這個(gè)電壓稱(chēng)為二極管的正向電壓。整流二極管用于將交流電信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電信號(hào),常用于電源和電視機(jī)等設(shè)備中?;葜菁す舛O管參數(shù)
頻率倍增用二極管,頻率倍增用二極管英文名稱(chēng)為Frequency doubled diode,對(duì)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(chēng)為可變電抗器,可變電抗器雖然和自動(dòng)頻率控制用的變?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(chēng)為階躍恢復(fù)二極管,從導(dǎo)通切換到關(guān)閉時(shí)的反向恢復(fù)時(shí)間TRR短,因此,其特長(zhǎng)是急速地變成關(guān)閉的轉(zhuǎn)移時(shí)間明顯的短。如果對(duì)階躍二極管施加正弦波,那么,因TT(轉(zhuǎn)移時(shí)間)短,所以輸出波形急驟地被夾斷,故能產(chǎn)生很多高頻諧波?;葜菁す舛O管參數(shù)二極管應(yīng)存放在防潮、防塵等環(huán)境中,避免影響性能。
二極管應(yīng)用:1.整流,整流二極管主要用于整流電路,即把交流電變換成脈動(dòng)的直流電。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。2.開(kāi)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(kāi)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(kāi)的開(kāi)關(guān)。利用二極管的開(kāi)關(guān)特性,可以組成各種邏輯電路。3.限幅,二極管正向?qū)ê?,它的正向壓降基本保持不變(硅管?.7V,鍺管為0.3V)。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)。
晶體二極管分類(lèi)如下:平面型二極管,在半導(dǎo)體單晶片(主要地是N型硅單晶片)上,擴(kuò)散P型雜質(zhì),利用硅片表面氧化膜的屏蔽作用,在N型硅單晶片上只選擇性地?cái)U(kuò)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)體表面被制作得平整,故而得名。并且,PN結(jié)合的表面,因被氧化膜覆蓋,所以公認(rèn)為是穩(wěn)定性好和壽命長(zhǎng)的類(lèi)型。較初,對(duì)于被使用的半導(dǎo)體材料是采用外延法形成的,故又把平面型稱(chēng)為外延平面型。對(duì)平面型二極管而言,似乎使用于大電流整流用的型號(hào)很少,而作小電流開(kāi)關(guān)用的型號(hào)則很多。二極管的價(jià)格相對(duì)較低,適合大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。
半導(dǎo)體二極管的非線(xiàn)性電流-電壓特性,可以根據(jù)選擇不同的半導(dǎo)體材料和摻雜不同的雜質(zhì)從而形成雜質(zhì)半導(dǎo)體來(lái)改變。特性改變后的二極管在使用上除了用做開(kāi)關(guān)的方式之外,還有很多其他的功能,如:用來(lái)調(diào)節(jié)電壓(齊納二極管),限制高電壓從而保護(hù)電路(雪崩二極管),無(wú)線(xiàn)電調(diào)諧(變?nèi)荻O管),產(chǎn)生射頻振蕩(隧道二極管、耿氏二極管、IMPATT二極管)以及產(chǎn)生光(發(fā)光二極管)。半導(dǎo)體二極管中,有利用P型和N型兩種半導(dǎo)體接合面的PN結(jié)效應(yīng),也有利用金屬與半導(dǎo)體接合產(chǎn)生的肖特基效應(yīng)達(dá)到整流作用的類(lèi)型。若是PN結(jié)型的二極管,在P型側(cè)就是陽(yáng)極,N型側(cè)則是陰極。二極管的整流作用可將交流轉(zhuǎn)化為直流。上海光敏二極管
正確選擇二極管型號(hào)和參數(shù)對(duì)于電路的穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要?;葜菁す舛O管參數(shù)
二極管是否損壞如何判斷:(1)極性的判別,將萬(wàn)用表置于R×100檔或R×1k檔,兩表筆分別接二極管的兩個(gè)電極,測(cè)出一個(gè)結(jié)果后,對(duì)調(diào)兩表筆,再測(cè)出一個(gè)結(jié)果。兩次測(cè)量的結(jié)果中,有一次測(cè)量出的阻值較大(為反向電阻),一次測(cè)量出的阻值較?。檎螂娮瑁T谧柚递^小的一次測(cè)量中,黑表筆接的是二極管的正極,紅表筆接的是二極管的負(fù)極。溫度對(duì)二極管的性能有較大的影響,溫度升高時(shí),反向電流將呈指數(shù)規(guī)律增加,如硅二極管溫度每增加8℃,反向電流將約增加一倍;鍺二極管溫度每增加12℃,反向電流大約增加一倍。另外,溫度升高時(shí),二極管的正向壓降將減小,每增加1℃,正向壓降VD大約減小2 mV,即具有負(fù)的溫度系數(shù)?;葜菁す舛O管參數(shù)