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二极管是啥_二极管品种_二极管的效果

2017-06-12 13:17分类:电子技术 阅读:

 

晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体构成的p-n结,在其界面处两头构成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,因为p-n 结两头载流子浓度差致使的懈怠电流和自建电场致使的漂移电流持平而处于电平衡状况。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的相互抑消效果使载流子的懈怠电流添加致使了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,构成在必定反向电压方案内与反向偏置电压值无关的反向丰满电流 I0。当外加的反向电压高到必定程度时,p-n结空间电荷层中的电场强度抵达临界值发作载流子的倍增进程,发作许多电子空穴对,发作了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿景象。
二极管的效果是啥?
二极管在电路中的运用是必不可少的,不管是做整流电路仍是钳位效果仍是别的的一些效果,都会用到它.
二极管可分为发光二极管(LED),整流二极管,稳压二极管,开关二极管等等.这儿只介绍前面说的几种.
发光二极管信任咱们都见过,通常作为指示灯用,例如电脑的硬盘灯一闪一闪的标明你的硬盘正在作业(假定不闪,则很或许是你的机器忙不过来或许是处在待机状况),还有即是一些随身听上的指示灯,以及充电器的指示灯.发光二极管相对别的二极管正导游通电压较大,通常在1.6V到1.8V间.二别的二极管通常在 0.2-0.3V(锗管),0.6-0.8V (硅管)。
整流二极管,也是许多见的,运用的是二极管的单导游通特性,然后能够将负极性电信号滤掉---半波整流,也能够进行其它的整流----例如全波整流。
二极管还具有稳压效果,这是因为二极管反向接通时,在二极管被击穿的状况下,其电流将刹那间增大,这么在外电压增大时,因为二极管被击穿后添加的电流会经过二极管而不会经过与二极管并联的负载上,然后能够保护与其并联的器材。多见的有保护场效应管,即在场效应管栅极反向并接一个二极管。二极管击穿电压通常在 4V-7V.
钳位效果:钳位效果即是运用二极管的正导游通电压在导通后坚持在0.2-0.4V(锗管),0.6-0.8V(硅管),然后使与其联接的器材两头电压坚持在一个方案内,最简略即是三极管的BE结电压在导通时可坚持在钳位电压,这点常用于三极管的静态剖析。通常无分外阐明硅管取0.7V,锗管取0.3V。
开关二极管多见类型有1N4148,1N4150,1N4448,运用的是二极管的高速改换特性。限于水平,暂不作详细介绍。
其它二极管还有肖特基二极管,地道二极管,双向动身二极管,微功耗基准电压二极管等,因为其制造技能纷歧样而具有纷歧样的功用。
二极管的类型
二极管品种有许多,依照所用的半导体资料,可分为锗二极管(Ge管)和硅二极管(Si管)。依据其纷歧样用处,可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、 开关二极管等。依照管芯构造,又可分为点触摸型二极管、面触摸型二极管及平面型二极管。点触摸型二极管是用一根很细的金属丝压在亮光的半导体晶片外表,通 以脉冲电流,使触丝一端与晶片强健地烧结在一同,构成一个“PN结”。由所以点触摸,只容许经过较小的电流(不逾越几十毫安),适用于高频小电流电路,如 收音机的检波等。面触摸型二极管的“PN结”面积较大,容许经过较大的电流(几安到几十安),首要用于把沟通电改换成直流电的“整流”电路中。平面型二极 管是一种特制的硅二极管,它不只能经过较大的电流,并且功用安稳牢靠,多用于开关、脉冲及高频电路中。


二极管的效果  
1、整流二极管
  运用二极管单导游电特性,能够把方向替换改动的沟通电改动成单一方向的脉动直流电
  2、稳压二极管
  反向击穿电压安稳,且击穿后可康复,运用这一特功用够结束稳压电路。
  3、限幅元件
  二极管正导游通后,它的正向压降根柢坚持不变(硅管为0.7V,锗管为0.3V)。运用这一特性,在电路中作为限幅元件,能够把信号崎岖绑缚在必定方案内。
  4、闪现元件
  作为发光管用于VCD、DVD、核算器等闪现器上。
  5、检波二极管
  在各种收音设备中起检波效果。
  6、继流二极管
  在开关电源的电感中和继电器等理性负载中起继流效果。
  6、变容二极管
  运用于电视机的高频头中起变容效果。
二极管的构造  
二极管有点触摸型和面触摸型两种构造办法
  点触摸型二极管是由一根很细的金属触丝(如三价元素铝)和一块半导体(如锗)的外表触摸,然后在正方向经过很大的瞬时电流,使触丝和半导体强健地熔接在一同,三价金属与锗联络构成PN结,并做出相应的电极引线,外加管壳密封而成,如图 2.7所示。因为点触摸型二极管金属丝很细, 构成的PN结面积很小, 所以,也不能接受高的反向电压和大的电流。这品种型的管子适于做高频检波和脉冲数字电路里的开关元件, 也可用来作小电流整流。 如2APl是点触摸型锗二极管, 最大整流电流为16mA, 最高作业频率为15OMHz。
  面触摸型或称面结型二极管的PN结是用合金法或懈怠法做成的。因为这种二极管的PN结面积大,可接受较大的电流,但极间电容也大。这类器材适用于整流,而不宜用于高频电路中。如2CPl为面触摸型硅二极管,最大整流电流为40OmA, 最高作业频率只需3kHz。
二极管的特性举例  
1、正向特性:二极管外加正向偏置电压时的V-I特性
  对应于第①段的正向特性,此刻加于二极管的正向电压只需零点几伏,但相对来说流过管子的电流却很大,因而管子出现的正向电阻很小。可是,在正向特性的开端有些,因为正向电压较小,外电场还短少以打败PN结的内电场,因而这时的正向电流简直为零,二极管出现出一个大电阻,好像有一个门坎。 硅管的门坎电压Vth(又称死区电压)约为0·5V,锗管的Vth约为0·lV,当正向电压大于Vth时,内电场大为削弱,电流因而活络添加。
  2、反向特性:二极管外加反向偏置电压时的V-I特性
  P型半导体中的少量载流子(电子)和N型半导体中的少量载流子(空穴),在反向电压效果下很简略经过PN结, 构成反向丰满电流。但因为少量载流子的数目很少, 所以, 通常硅管的反向电流比锗管小得多,其数量级为:硅管nA级,锗管大mA级。
  温度添加时,因为少量载流子添加,反向电流将随之急剧添加。
  3、反向击穿特性:二极管击穿时的V-I特性
  当添加反向电压时, 因在必定温度条件下, 少量载流子数目有限,故开端一段反向电流没有多大改动,当反向电压添加到必定巨细时,反向电流剧增,这叫做二极管的反向击穿, 对应于第③段,其要素与PN结击穿一样。
二极管的有关参数  1、最高反向作业电压
  加在二极管两头的反向电压高到必定值时,会将管子击穿,失掉单导游电才调。为了保证运用安全,规则了最高反向作业电压值。例如,IN4001二极管反向耐压为50V,IN4007反向耐压为1000V。
  2、 反向电流
  反向电流是指二极管在规则的温度和最高反向电压效果下,流过二极管的反向电流。反向电流越小,管子的独自导游电功用越好。值得留神的是反向电流与温度有着挨近的联络,大概温度每添加10℃,反向电流增大一倍。例如2AP1型锗二极管,在25℃时反向电流若为250uA,温度添加到35℃,反向电流将上升到500uA,依此类比,在75℃时,它的反向电流已达8mA,不只失掉了独自导游电特性,还会使管子过热而损坏。又如,2CP10型硅二极管,25℃时反向电流仅为5uA,温度添加到75℃时,反向电流也不过160uA。故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的安稳性。
  3、最大整流电流
  是指二极管长时直接连作业时容许经过的最大正向电流值,其值与PN结面积及外部散热条件等有关。因为电流转过管子时会使管芯发热,温度上升,温度逾越容许极限(硅管为141分配,锗管为90分配)时,就会使管芯过热而损坏。所以在规则散热条件下,二极管运用中不要逾越二极管最大整流电流值。例如,常用的IN4001-4007型锗二极管的额外正向作业电流为1A。
  4.动态电阻Rd
  二极管特性曲线静态作业点Q邻近电压的改动与相应电流的改动量之比。

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