二極管是用半導體材料(硅、硒、鍺等)制成的一種電子器件[1]。它具有單向導電性能,即給二極管陽極和陰極加上正向電壓時,二極管導通。當給陽極和陰極加上反向電壓時,二極管截止。因此,二極管的導通和截止,則相當于開關的接通與斷開[2]。二極管是早誕生的半導體器件之一,其應用非常廣。特別是在各種電子電路中,利用二極管和電阻、電容、電感等元器件進行合理的連接,構成不同功能的電路,可以實現對交流電整流、對調制信號檢波、限幅和鉗位以及對電源電壓的穩壓等多種功能[3]。無論是在常見的收音機電路還是在其他的家用電器產品或工業控制電路中,都可以找到二極管的蹤跡[3]。中文名二極管外文名Diode特性單向導電性應用家用電器、工業控制電路等類別半導體器件組成材料硅、硒、鍺等目錄1結構組成2工作原理?PN結形成原理?PN結單向導電性3主要分類?點接觸型二極管?面接觸型二極管?平面型二極管?穩壓管?光電二極管?發光二極管4特性參數?伏安特性?正向特性?反向特性?擊穿特性?反向電流?動態電阻?電壓溫度系數?高工作頻率?大整流電流?高反向工作電壓5檢測方法?小功率晶體二極管?雙向觸發二極管?瞬態電壓抑制二極管?高頻變阻二極管?變容二極管?單色。 整流二極管都是面結型,因此結電容較大,使其工作頻率較低,一般為3kHZ以下。西門康SEMIKRON二極管聯系方式
外加電場使電子漂移速度加快,從而與共價鍵中的價電子相碰撞,把價電子撞出共價鍵,產生新的電子-空穴對。新產生的電子-空穴被電場加速后又撞出其它價電子,載流子雪崩式地增加,致使電流急劇增加,這種擊穿稱為雪崩擊穿。無論哪種擊穿,若對其電流不加限制,都可能造成PN結長久性損壞。[1]二極管原理應用編輯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的直流電。整流二極管都是面結型,因此結電容較大,使其工作頻率較低,一般為3kHZ以下。2.開關二極管在正向電壓作用下電阻很小,處于導通狀態,相當于一只接通的開關;在反向電壓作用下,電阻很大,處于截止狀態,如同一只斷開的開關。利用二極管的開關特性,可以組成各種邏輯電路。3.限幅二極管正向導通后,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。4.續流在開關電源的電感中和繼電器等感性負載中起續流作用。5.檢波檢波二極管的主要作用是把高頻信號中的低頻信號檢出。它們的結構為點接觸型。其結電容較小,工作頻率較高,一般都采用鍺材料制成。6.阻尼阻尼二極管多用在高頻電壓電路中。 北京進口西門康SEMIKRON二極管銷售廠家當給陽極和陰極加上反向電壓時,二極管截止。
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數量級,小功率鍺管在μA數量級。溫度升高時,半導體受熱激發,少數載流子數目增加,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值時,反向電流會突然增大,這種現象稱為電擊穿。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導電性。如果二極管沒有因電擊穿而引起過熱,則單向導電性不一定會被長久破壞,在撤除外加電壓后,其性能仍可恢復,否則二極管就損壞了。因而使用時應避免二極管外加的反向電壓過高。[5]反向擊穿按機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,因勢壘區寬度很小,反向電壓較大時,破壞了勢壘區內共價鍵結構,使價電子脫離共價鍵束縛,產生電子-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,勢壘區寬度較寬,不容易產生齊納擊穿。[5]另一種擊穿為雪崩擊穿。當反向電壓增加到較大數值時,外加電場使電子漂移速度加快,從而與共價鍵中的價電子相碰撞,把價電子撞出共價鍵,產生新的電子-空穴對。新產生的電子-空穴被電場加速后又撞出其它價電子。
ALC電路在錄音機、卡座的錄音卡中,錄音時要對錄音信號的大小幅度進行控制,了解下列幾點具體的控制要求有助于分析二極管VD1自動控制電路。1)在錄音信號幅度較小時,不控制錄音信號的幅度。2)當錄音信號的幅度大到一定程度后,開始對錄音信號幅度進行控制,即對信號幅度進行衰減,對錄音信號幅度控制的電路就是ALC電路。3)ALC電路進入控制狀態后,要求錄音信號愈大,對信號的衰減量愈大。通過上述說明可知,電路分析中要求自己有比較全的知識面,這需要在不斷的學習中日積月累。2.電路工作原理分析思路說明關于這一電路工作原理的分析思路主要說明下列幾點:1)如果沒有VD1這一支路,從級錄音放大器輸出的錄音信號全部加到第二級錄音放大器中。但是,有了VD1這一支路之后,從級錄音放大器輸出的錄音信號有可能會經過C1和導通的VD1流到地端,形成對錄音信號的分流衰減。2)電路分析的第二個關鍵是VD1這一支路對級錄音放大器輸出信號的對地分流衰減的具體情況。顯然,支路中的電容C1是一只容量較大的電容(C1電路符號中標出極性,說明C1是電解電容,而電解電容的容量較大),所以C1對錄音信號呈通路,說明這一支路中VD1是對錄音信號進行分流衰減的關鍵元器件。 目前,市場上有光伏防反二極管模塊與普通二極管模塊兩種類型可供選擇。
2)對于音頻信號而言,由于高頻濾波電容C1的容量很小,它對音頻信號的容抗很大,相當于開路,所以音頻信號也不能被C1旁路到地線。3)對于高頻載波信號而言,其頻率很高,C1對它的容抗很小而呈通路狀態,這樣惟有檢波電路輸出端的高頻載波信號被C1旁路到地線,起到高頻濾波的作用。如圖9-51所示是檢波二極管導通后的三種信號電流回路示意圖。負載電阻構成直流電流回路,耦合電容取出音頻信號。圖9-51檢波二極管導通后三種信號電流回路示意圖4.故障檢測方法及電路故障分析對于檢波二極管不能用測量直流電壓的方法來進行檢測,因這這種二極管不工作在直流電壓中,所以要采用測量正向和反向電阻的方法來判斷檢波二極管質量。當檢波二極管開路和短路時,都不能完成檢波任務,所以收音電路均會出現收音無聲故障。5.實用倍壓檢波電路工作原理分析如圖9-52所示是實用倍壓檢波電路,電路中的C2和VD1、VD2構成二倍壓檢波電路,在收音機電路中用來將調幅信號轉換成音頻信號。電路中的C3是檢波后的濾波電容。通過這一倍壓檢波電路得到的音頻信號,經耦合電容C5加到音頻放大管中。圖9-52實用倍壓檢波電路繼電器驅動電路中二極管保護電路及故障處理繼電器內部具有線圈的結構。觸發二極管又稱雙向觸發二極管(DIAC)屬三層結構,具有對稱性的二端半導體器件。陜西進口西門康SEMIKRON二極管貨源充足
在印刷電路板的另一面上固定有驅動電路。西門康SEMIKRON二極管聯系方式
[4]二極管發光二極管發光二極管是一種將電能直接轉換成光能的半導體固體顯示器件,簡稱LED(LightEmittingDiode)。和普通二發光二極管極管相似,發光二極管也是由一個PN結構成。發光二極管的PN結封裝在透明塑料殼內,外形有方形、矩形和圓形等。發光二極管的驅動電壓低、工作電流小,具有很強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點,廣用于信號指示等電路中。[4]在電子技術中常用的數碼管,發光二極管的原理與光電二極管相反。當發光二極管正向偏置通過電流時會發出光來,這是由于電子與空穴直接復合時放出能量的結果。它的光譜范圍比較窄,其波長由所使用的基本材料而定。[4]二極管特性參數編輯用來表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術指標,稱為二極管的參數。不同類型的二極管有不同的特性參數。[4]二極管伏安特性二極管具有單向導電性,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,當電壓值較小時,電流極??;當電壓超過,電流開始按指數規律增大,通常稱此為二極管的開啟電壓;當電壓達到約,二極管處于完全導通狀態,通常稱此電壓為二極管的導通電壓,用符號UD表示[4]。對于鍺二極管,開啟電壓為。 西門康SEMIKRON二極管聯系方式