二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件[1]。二极管有两个电极,正极,又叫阳极;负极,又叫阴极,给二极管两极间加上正向电压时,二极管导通,加上反向电压时,二极管截止。二极管的导通和截止,则相当于开关的接通与断开[2]。二极管具有单向导电性能,导通时电流方向是由阳极通过管子流向阴极。二极管是*早诞生的半导体器件之一,其应用非常**。特别是在各种电子电路中,利用二极管和电阻、电容、电感等元器件进行合理的连接,构成不同功能的电路,可以实现对交流电整流、对调制信号检波、限幅和钳位以及对电源电压的稳压等多种功能[3]。无论是在常见的收音机电路还是在其他的家用电器产品或工业控制电路中,都可以找到二极管的踪迹。 二极管在半导体技术中占据重要地位,推动科技发展。PMN70XPE
常见的二极管接法解析:正向偏置:将二极管的正极连接到正电源,负极连接到负电源。这样可以使得二极管正向导通,电流从正极流向负极。这种接法常用于整流器、开关和放大电路等应用。反向偏置:将二极管的正极连接到负电源,负极连接到正电源。这样可以使得二极管反向截止,电流通过二极管非常小或不流动。这种接法常用于保护电路和电压级联等应用。反向放大:将二极管的正极连接到信号源,负极连接到负电源。这样可以使得二极管在正向截止和反向导通之间切换,实现信号的放大。这种接法常用于放大电路和射频应用。但是我们在接线的过程中还需要注意的是,实际应用中二极管的**额定电流、**额定反向电压和工作温度等参数,以确保二极管能够正常工作并不受损坏。此外,还需要注意保护二极管免受过电流和过压的损害,可以采用限流电阻和反向并联二极管等方法进行保护。BAT74S,135 整流器件二极管性能稳定,是电子电路长期稳定运行的重要保障。
二极管特性参数:反向电流反向电流是指二极管在常温(25℃)和*高反向电压作用*,*过二极管的反向电流。反向电流越小,管子的单方向导电性能越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系,大约温度每升高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250μA,温度升高到35℃,反向电流将上升到500μA,依此类推,在75℃时,它的反向电流已达8mA,不*失去了单方向导电特性,还会使管子过热而损坏。又如,2CP10型硅二极管,25℃时反向电流*为5μA,温度升高到75℃时,反向电流也不过160μA。故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。[4]动态电阻二极管特性曲线静态工作点附近电压的变化与相应电流的变化量之比。[4]电压温度系数电压温度系数指温度每升高一摄氏度时的稳定电压的相对变化量。[4]*高工作频率*高工作频率是二极管工作的上限频率。因二极管与PN结一样,其结电容由势垒电容组成。所以**工作频率的值主要取决于PN结结电容的大小。若是超过此值。则单向导电性将受影响。[4]*大整流电流*大整流电流是指二极管长期连续工作时,允许通过的*大正向平均电流值,其值与PN结面积及外部散热条件等有关。因为电流通过管子时会使管芯发热。
整流、开关二极管主要参数:(7)结电容Cj(Capacitancebetweenterminals)PN结之间形成的寄生电容,该电容影响着工作频率和反向恢复时间,越小越好。(8)**工作频率fM由于PN结的结电容存在,当工作频率超过某一值时,它的单向导电性将变差。(9)正向恢复时间tfrtfr为二极管正向导通电流所需的通断时间,如下图所示。当一个快速上升的脉冲作用于二极管时,由于载流子积累,它不会立即进入导电状态。在tfr期间,二极管即使在正向也表现出高电阻。换句话说,tfr是电流向二极管阴极端扩散所需的时间。tfr定义为在规定的正向电流(IF)下,正向电压达到峰值并下降到VF的110%所需的时间,不同厂商定义不一样。(10)反向恢复时间trr(Reverserecoverytime)开关二极管从导通状态到完全关闭状态所经过的时间,一般取IR最大值的25%或10%那个时间点,不同厂商定义不一样。一般关断后电子不能瞬间停止,有一定量的反向电流流过。其漏电流越大损耗也越大。二极管阻断反向电流之前需要首先释放结电容存储的电荷,所以这个放电过程就带来了反向恢复时间。 检波二极管可从高频信号中检出有用信号,功能强大。
二极管导通时相当于开关闭合(电路接通),截止时相当于开关打开(电路切断),所以二极管可作开关用,常用型号为1N4148。由于半导体二极管具有单向导电的特性,在正偏压下PN结导通,在导通状态下的电阻很小,约为几十至几百欧;在反向偏压下,则呈截止状态,其电阻很大,一般硅二极管在10ΜΩ以上。高频条件下,二极管的势垒电容表现出来极低的阻抗,并且与二极管并联。当这个势垒电容本身容值达到一定程度时,就会严重影响二极管的开关性能。极端条件下会把二极管短路,高频电流不再通过二极管,而是直接绕路势垒电容通过,二极管就失效了。而开关二极管的势垒电容一般极小,这就相当于堵住了势垒电容这条路,达到了在高频条件下还可以保持好的单向导电性的效果。 二极管是电子元件的基石,广泛应用于各类电路中。BZT52H-C24
不同类型的二极管,如硅二极管和锗二极管,具有不同的特性。PMN70XPE
二极管是一种具有特殊电性能的半导体器件,其特性主要包括以下几个方面:单向导通特性:二极管只允许电流从它的正极流向负极,而不能反向流动。这是二极管基本的特性,也是它在电路中得以广泛应用的基础。当给二极管加上正向电压时,二极管可以处于导通状态,允许电流通过;而当加上反向电压时,二极管则处于截止状态,阻止电流通过。导通后管压降基本不变特性:二极管在正向导通后,其两端的电压(正向压降)基本保持不变。对于硅二极管,这一管压降通常是;而对于锗二极管,正向压降约为。这种特性使得二极管在稳压电路中有着重要应用。温度特性:二极管的PN结导通后的压降并非一直不变,而是会随着温度的升高而略有下降。这一特性使得二极管在构成温度补偿电路时非常有用。正向电阻可变特性:二极管导通后,其正向电阻会随着电流的变化而微小改变。正向电流越大,正向电阻越小;反之则大。 PMN70XPE