二极管

2017-04-05 15:23分类：电子元器件阅读：

　　二极管符号

　　二极管（国标）

　　二极管的区别及参数
　　1．简述

　　半导体是一种具有分外性质的物质，它不像导体相同能够彻底导电，又不像绝缘体那样不能导电，它介于两者之间，所以称为半导体。半导体最首要的两种元素是硅(读“guī”)和锗(读“zhě”)。咱们常风闻的美国硅谷，便是由于起先那里有许多家半导体厂商。二极管应当算是半导体器材宗族中的元老了。良久早年，咱们热心于设备一种矿石收音机来收听无线电播送，这种矿石后来就被做成了晶体二极管。

　　二极管最显着的性质便是它的单导游电特性，便是说电流只能从一边曩昔，却不能从另一边过来(从正极流向负极)。咱们用万用表来对多见的1N4001型硅整流二极管进行丈量，红表笔接二极管的负极，黑表笔接二极管的正极时，表针会动，阐明它能够导电；然后将黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，这时万用表的表针根柢不动或许只偏转一点点，阐明导电不良(万用表里边，黑表笔接的是内部电池的正极)。多见的几种二极管中有玻璃封装的、塑料封装的和金属封装的等几种。像它的姓名，二极管有两个电极，并且分为正负极，通常把极性标明在二极管的外壳上。大大都用一个纷歧样色彩的环来标明负极，有的直接标上“-”号。大功率二极管多选用金属封装，并且有个螺帽以便固定在散热器上。

　　2．半导体二极管的极性区别及选用
　　(1) 半导体二极管的极性区别

　　通常情况下，二极管有色点的一端为正极，如2AP1~2AP7，2AP11~2AP17等。假定是通明玻璃壳二极管，可直接看出极性，即内部连触丝的一头是正极，连半导体片的一头是负极。塑封二极管有圆环象征的是负极，如IN4000系列。无符号的二极管，则可用万用表电阻档来区别正、负极，万用表电阻档暗示图见图T304。依据二极管正向电阻小，反向电阻大的特征，将万用表拨到电阻档(通常用R×十0或R×1k档。不要用R×1或R×十k档，由于R×1档运用的电流太大，简略烧坏管子，而R×十k挡运用的电压太高，或许击穿管子)。用表笔别离与二极管的南北极相接，测出两个阻值。在所测得阻值较小的一次，与黑表笔相接得一端为二极管的正极。同理，在所测得较大阻值的一次，与黑表笔相接的一端为二极管的负极。假定测得的正、反向电阻均很小，阐明管子内部短路；若正、反向电阻均很大，则阐明管子内部开路。在这两种情况下，管子就不能运用了。

　　(2) 半导体二极管的选用

　　通常小功率锗二极管的正向电阻值为300~500 Ω，硅管为1 kΩ或更大些。锗管反向电阻为几十千欧，硅管反向电阻在500 kΩ以上(大功率二极管的数值要大得多)。正反向电阻差值越大越好。点触摸二极管的作业频率高，不能承受较高的电压和经过较大的电流，多用于检波、小电流整流或高频开关电路。面触摸二极管的作业电流和能承受的功率都较大，但适用的频率较低，多用于整流、稳压、低频开关电路等方面。选用整流二极管时，既要思考正向电压，也要思考反向饱满电流和最大反向电压。选用检波二极管时，恳求作业频率高，正向电阻小，以确保较高的作业功率，特性曲线要好，避免致使过大的失真。

　　3．半导体分立元器材命名办法

　　运用二极管单导游电的特性，常用二极管作整流器，把沟通电变为直流电，即只让沟通电的正半周(或负半周)经过，再用电容器滤波构成滑润的直流。实习上许多电器的电源有些都是这么的。二极管也用来做检波器，把高频信号中的有用信号“检出来”，旧式收音机中会有一个“检波二极管”，通常用2AP9型锗管。二极管的类型也有好几种，关于电子制作来说，常常用到以下的二极管：用于稳压的稳压二极管，用于数字电路的开关二极管，用于调谐的变容二极管，以及光电二极管等，最常看见的是发光二极管。

　　4．发光二极管

　　(1) 符号

　　(2) 发光二极管

　　发光二极管在平常日子电器中无处不在，它能够发光，有赤色、绿色和黄色等，有直径为3mm或5mm圆形的，也有规范为2×5mm长方形的。与通常二极管相同，发光二极管也是由半导体资料制成的，也具有单导游电的性质，即只需接对极性才调发光。发光二极管的发光色彩通常和它本身的色彩相同，可是这些年呈现了通明色的发光管，它也能宣告红黄绿等色彩的光，只需通电了才调知道。区别发光二极管正负极的办法，有实验法和目测法。实验法便是通电看看能不能发光，若不能便是极性接错或是发光管损坏。留神发光二极管是一种电流型器材，虽然在它的两头直接接上3V的电压后能够发光，但简略损坏，在实习运用中必定要串接限流电阻，作业电流依据类型纷歧样通常为1mA到30mA。别的，由于发光二极管的导通电压通常为1.7V以上，所以一节1.5V的电池不能点亮发光二极管。相同，通常万用表的R×1档到R×1k档均不能测验发光二极管，而R×十k档由于运用15V的电池，能把有的发光管点亮。用双眼来查询发光二极管，能够发现内部的两个电极一大一小。通常来说，电极较小、个头较矮的一个是发光二极管的正极，电极较大的一个是它的负极。假定新买来脚较长的一个是正极。

　　(3) 发光二极管的伏安特性

　　发光二极管的伏安特性与通常二极管相似，但它的正向压降较大，并在正向压降抵达必定值时发光。发光色彩和构成PN结的资料有关，通常有红、黄、绿、蓝和紫等色彩。发亮光度近似和作业电流密度成正比，但掺杂ZnO和GaP的发光二极管，其发亮光度随电流密度的添加会很快趋向饱满。别的，随结温的添加，LED的发亮光度将会削弱。

　　由于发光二极管的照应时刻(光信号对电信号的推延时刻)通常小于十0ns，故直流信号、沟通讯号或脉冲信号均可作为它的驱动信号。国产LED器材用FG × 1 × 2 × 3 × 4 × 5 × 6命名，其间×1标明资料，×1取值1，2，3别离对应LED的资料为GaAsP，饶GaAsAl和GaP。×2标明发光色彩，×2取1~6时标明发光色彩为红、橙、黄、绿、蓝和复色，× 3标明封装办法。× 4标明外形，取0 ~ 6各整数时，别离指发光二极管的外形为圆形、长方形、符号形、三角形、正方形、组合形和分外形。× 5 × 6为序号。运用发光二极管时，若用电压源驱动，则应在电路中串接限流电阻，以避免LED中电流过大而损坏。用沟通讯号驱动时，为避免LED被反向击穿，可在两头反极性并连整流二极管。几种赤色发光二极管的参数见表B313。

　　5．Z3十半导体发光器材(2)LED数码管

　　常用的LED数码管如图T3十(a)所示。它是运用发光二极管的制作技能，由7个条状管芯和一个点状管芯的发光二极操控成。LED数码管有两种纷歧样的构造办法，其等效电路别离如图T311所示。当各段发光二极管的阳极连在一同作为公共端，因而称为共阳极数码管。作业时应当将阳极连电源正极，各驱动输入端经过限流电阻接相应的译码驱动器的输出。当译码驱动器的输出为低电平常，数码管相应的段变亮。

T311

　　LED数码管各段发光二极管的伏安特性与通常二极管相似，仅仅正向压降稍大，在正向电流抵达恰当巨细时就能发光。在必定计划内，发亮光度和正向电流的巨细近似成正比，但正向电流应小于容许的最大电流，并应留有恰当的裕量，通常以不跨过极限电流的70%为宜。因而，它的驱动输入端和译码电路或电压源相连时，应当串接适宜的限流电阻，避免损坏器材。
　　表B314列出了几种数码管的参数。

　　LED数码管的巨细规范许多，通惯例范大的作业电压也大，这是由于大规范数码管的每一段或许是由几个发光二极管串联构成，称为导光柱型。国产LED数码管的管脚摆放规范许多，因而，运用时除查商品阐明书外，首要选用实测的办法来断定各管脚的功用，下面以共阳极数码管为例来阐明。先按图T312预备好测验线路，把数码管的左下角接地，再使A端逐一和其它管脚触摸。若A端和悉数管脚都已触摸过，而数码管各段全不亮，则左下角管脚即为阳极或空脚(设数码管是好的)。若A端触摸管脚时数码管上某段变亮，则A端触摸的管脚为阳极。然后使A和阳极连好，用地线别离触摸阳极以外的各管脚，相应的段就会变亮，然后可断定管脚和闪现段间的对应联络

　　6．Z312半导体光敏器材(2)光敏二极管

　　光敏二极管又称光电二极管，如今运用最多的是光电二极管。它有四品种型：PN结型，PIN结型，雪崩型和肖特基结型。以下简介PN结型光敏二极管。 PN结型光敏二极管同通常二极管相同，也是PN构造造，仅仅结面积较大，结深较浅，管壳上有光窗，然后使人射光简略写入PN结的耗尽区中进行光电改换，大的结面积添加了有用光面积，跋涉了光电改换功率。在无光照耀时，光敏二极管的伏安特性和通常二极管相同，此刻的反向饱满电流叫暗电流，通常在几微安到几百微安之间，其值随反向偏压的增大和环境温度的添加而增大。在查看弱光电信号时，有必要思考用暗电流小的管子。

　　在有光照时，光敏二极管在必定的反偏电压计划内(UR35V)，其反向电流将随光照强度(十-3 ~ 十3 lx计划内)的添加而线性添加，这时的反向电流又名光电流。因而，对应必定的光照强度，光敏二极管恰当于一个恒流源。在有光照而无外加电压时，光敏二极管恰当于一个电池，P区为正，N区为负。
光敏二极管有必定光谱照应计划，并对某波长的光有最高的照应活络度(峰值波长)。因而，为获取最大的光电流，应选择光谱照应特性契合待测光谱的光敏二极管，一同加大照度和调整入射的视点。
光敏二极管的照应时刻，通常小于几百微秒，首要取决于结电容和外部电路电阻的乘积。

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