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  • 元器件與實用電路之二極管知識
    • 發(fā)布時間:2020-09-18 18:24:54
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    元器件與實用電路之二極管知識
    二極管是電子電路最常使用的電子元器件,它的分類如下圖所示:
    元器件
    二極管電路簡介
    下圖是二極管的常見電路解釋圖。從圖中二極管只有兩根引腳,電路符號中表示出了這兩根引腳;電路符號中表示出二極管的正、負極性,三角形底邊這端為正極,另一端為負極,見圖中所示;電路符號形象地表示了二極管工作電流流動的方向.流過二極管的電流只能從其正極流向負極.電路符號中三角形的指向是電流流動的方向。
    二極管釆用兩塊不同特性的半導體材料制成,一塊采用P型半導體,另一塊為N型半導體,通過特殊工藝使兩塊半導體材料連接在一起,在它們的交界面處形成了一個PN結(jié),所以二極管的基本結(jié)構(gòu)是PN結(jié),二極管的特性就是PN結(jié)的特性。二極管的兩根引腳分別引出兩塊半導體材料,從P型材料上引出正極性引腳,從N型材料上引出負極性引腳,見圖中所示。
    元器件
    二極管的基本工作狀態(tài)
    二極管共有兩種工作狀態(tài);截止和導通。二極管導通與截止有一定的工作條件。
    二極管導通的條件有兩個:正向偏置電壓;正向偏置電壓大到一定程度,對于硅二極管而言為0.6V。只要正向電壓達到一定的值,二極管便導通,導通后二極管相當于一個導體,二極管的兩根引腳之間的電阻很小,相當于接通。二極管導通后,所在回路存在電流,這一電流流動方向從二極管正極流向負極。
    如果給二極管正極加的電壓低于負極電壓,這是給二極管加反向偏置電壓給二極管加上反向偏置電壓后,二極管處于截止狀態(tài),二極管的兩根引腳之間的電阻很大,相當于開路。
    分析二極管電路時,重要一環(huán)是分析二極管的工作狀態(tài),是導通還是截止,二極管工作狀態(tài)識別方法見下圖:
    元器件
    常見的二極管類型
    整流二極管,利用二極管單向?qū)щ娦裕梢园逊较蚪惶孀兓慕涣麟娮儞Q成單一方向的脈動直流電。
    檢波二極管,把疊加在高頻再波中的低頻信號檢測出來的器件,具有較高的檢波頻率和良好的頻率特性,其在收音機中起檢波作用。
    開關(guān)二極管,由于半導體二極管在正向偏壓下導通電阻很小,而在施加反向偏壓截止時,截止電阻很大,在開關(guān)電路中利用半導體二極管的這種單向?qū)щ娞匦跃涂梢詫﹄娏髌鸬浇油ê完P(guān)斷的作用。
    穩(wěn)壓二極管,又名齊納二極管,是利用PN結(jié)反向擊穿時電壓基本上不隨電流變化而變化的特點來達到穩(wěn)壓的目的,因而其在電路中起到的作用就是穩(wěn)壓作用。
    快速恢復二極管(FRD ),這是一種新型的半導體二極管,其開關(guān)特性好,反向恢復時間短,常用于高頻開關(guān)電源中做整流二極管。彩電等家用電器采用開關(guān)電源供電的整流二極管通常為此類二極管,而不能是普通的整流二極管,否則電器將可能不能正常工作。
    肖特基二極管,又稱肖特基勢壘二極管,簡稱SBD,是一種低功耗、大電流、超高速半導體器件。其反向恢復時間極短(可以小到幾納秒),正向?qū)▔航祪H0.4V 左右,而整流電流卻可達到幾千安培,這些優(yōu)良特性都是快速恢復二極管所無法比擬的。
    瞬態(tài)電壓抑制二極管,簡稱 TVS 管,是在穩(wěn)壓管的工藝基礎(chǔ)上發(fā)展的一種半導體器件。其在兩端電壓高于額定值時,會瞬間導通, 兩端電阻將以極高的速度從高阻變?yōu)榈妥?,從而吸收一個極大的電流, 將管子兩端的電壓鉗位在一個預定的數(shù)值上。此類二極管主要應(yīng)用于快速過壓保護電路中。
    發(fā)光二極管,英文簡稱 LED ,是采用磷化鎵、磷砷化鎵等半導體材料制成的。此類二極管除了具有單向?qū)щ娞匦灾?,還可以將電能轉(zhuǎn)換為光能。其發(fā)光的顏色主要由制作管子的材料以及參入雜質(zhì)的種類決定的,目前主要顏色有藍色、綠色、黃色、紅色、橙色、白色等。
    雪崩二極管,雪崩二極管是在穩(wěn)壓管工藝上發(fā)展起來的一種微波功率器件,它在外加電壓的作用下可以產(chǎn)生高頻振蕩。常用于微波通信、雷達、戰(zhàn)術(shù)導彈、遙控、遙測等設(shè)備當中。
    雙向觸發(fā)二極管,雙向觸發(fā)二極管,又稱二端交流器件(DIAC),它是一種硅雙向電壓觸發(fā)開關(guān)器件。當雙向觸發(fā)二極管兩端施加的電壓超過其擊穿電壓時導通,導通將持續(xù)到電流中斷或降到器件的最小保持電流才能再次關(guān)斷。此類二極管通常用在過壓保護電路、移相電路、 晶閘管觸發(fā)電路、定時電路中。
    變?nèi)荻O管,簡稱VCD ,是利用反向偏壓來改變PN結(jié)電容量的特殊半導體器件。它相當于一個容量可變的電容器,其兩個電極之間的PN結(jié)電容大小,隨加到變?nèi)荻O管兩端反向電壓大小的改變而改變。此類二極管主要用于彩電調(diào)諧回路(如彩電的高頻頭)中,做一個可以通過控制的自動微調(diào)電容器。
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