二極管的特性與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2007/8/30 0:00:00 訪問次數(shù):1892
二極管有哪些類型
二極管的產(chǎn)品種類繁多,形態(tài)各異,型號規(guī)格更是五花八門。按照所用的半導(dǎo)體材料,可分為鍺二極管(Ge管)和硅二極管(Si管)。根據(jù)二極管的不同用途,可分為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管等。按照管芯結(jié)構(gòu),又可分為點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管,它們的管芯結(jié)構(gòu)示于圖1中。
點(diǎn)接觸型二極管是用一根很細(xì)的金屬觸絲壓在光潔的半導(dǎo)體晶片表面,通以脈沖電流,使觸絲一端與晶片牢固地?zé)Y(jié)在一起,形成一個(gè)“PN結(jié)”。由于是點(diǎn)接觸,只允許通過較小的電流(不超過幾十毫安),適用于高頻小電流電路,如收音機(jī)的檢波等。
面接觸型二極管的“PN結(jié)”面積較大,允許通過較大的電流(幾安到幾十安),主要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中。
平面型二極管是一種特制的硅二極管,它不僅能通過較大的電流,而且性能穩(wěn)定可靠,多用于開關(guān)、脈沖及超高頻電路中。
二極管的導(dǎo)電特性是什么
二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦。如果用水流比喻電流,那么接在電路中的二極管就如同裝在水管上的能讓水單向流動的活門—逆止閥門,如圖2所示。當(dāng)水從水管的A端流向B端時(shí),活門開啟,水流暢通;當(dāng)水從水管的B端流向A端時(shí),活門關(guān)閉,水不流通。二極管的電路符號如圖3所示。圖上有箭頭的一邊是二極管的正極(陽極),有短線的一邊是它的負(fù)極(陰極)。在電路中,電流只能從二極管的正極流人,負(fù)極流出。下面通過簡單的實(shí)驗(yàn)說明二極管的正向特性和反向特性。
1.正向特性
取一只2.5V的小燈泡(手電筒用的小電珠),一只面接觸型二極管和兩節(jié)干電池,按圖4電路連接起來。此時(shí)二極管的正極接在電源的正極上,負(fù)極通過小燈泡接在電源的負(fù)極上,小燈泡會正常發(fā)光,說明二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)。在電子電路中,只要二極管的正極接在高電位端,負(fù)極接在低電位端,二極管就會導(dǎo)通,這種連接方式,稱為正向偏置。必須說明,當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí),二極管仍然不能導(dǎo)通,流過二極管的正向電流十分微弱。只有當(dāng)正向電壓達(dá)到某一數(shù)值(這一數(shù)值稱為“門檻電壓”,鍺管約為0.2V,硅管約為0.6V)以后,二極管才能真正導(dǎo)通。導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變(鍺管約0.3V,硅管約0.7V),稱為二極管的“正向壓降”。
2.反向特性
將圖4中二極管的極性反接,如圖5所示,這時(shí)二極管的負(fù)極接在電源的正極上,正極通過小燈泡接在電源的負(fù)極上,小燈泡不亮,說明二極管不能導(dǎo)通。在電子電路中,二極管的正極接在低電位端,負(fù)極接在高電位端,二極管處于截止?fàn)顟B(tài),這種連接方式,稱為反向偏置。必須說明,二極管外加反向電壓處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí),仍然會有微弱的反向電流流過二極管,常稱為漏電流。當(dāng)二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值,反向電流會急劇增大,二極管將失去單方向?qū)щ娞匦,這種狀態(tài)稱為二極管的擊穿。
二極管的主要參數(shù)
用來表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標(biāo),稱為二極管的參數(shù)。不同類型的二極管有不同的特性參數(shù)。對初學(xué)者而言,必須了解以下幾個(gè)主要參數(shù):
1.額定正向工作電流
是指二極管長期連續(xù)工作時(shí)允許通過的最大正向電流值。因?yàn)殡娏魍ㄟ^管子時(shí)會使管芯發(fā)熱,溫度上升,溫度超過容許限度(硅管為140℃左右,鍺管為90℃左右)時(shí),就會使管芯過熱而損壞。所以,二極管使用中不要超過手冊或說明書上規(guī)定的每種型號的二極管的額定正向工作電流值。例如,常用的2AP1型豬二極管的額定正向工作電流為16mA;2CP1O型硅二極管則為l00mA。
2.最高反向工作電壓
上面談到加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時(shí),會將管子擊穿,失去單向?qū)щ娔芰。為了保證使用安全,規(guī)定了最高反向工作電壓值(對交流電來說是指它的最大值)。例如,2AP1型二極管此電壓為20V,2CP10型管則為25V。
3.反向電流
反向電流是指二極管在規(guī)定的溫度和最高反向電壓作用下,流過二極管的反向電流。反向電流越小,管子的單方向
二極管有哪些類型
二極管的產(chǎn)品種類繁多,形態(tài)各異,型號規(guī)格更是五花八門。按照所用的半導(dǎo)體材料,可分為鍺二極管(Ge管)和硅二極管(Si管)。根據(jù)二極管的不同用途,可分為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管等。按照管芯結(jié)構(gòu),又可分為點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管,它們的管芯結(jié)構(gòu)示于圖1中。
點(diǎn)接觸型二極管是用一根很細(xì)的金屬觸絲壓在光潔的半導(dǎo)體晶片表面,通以脈沖電流,使觸絲一端與晶片牢固地?zé)Y(jié)在一起,形成一個(gè)“PN結(jié)”。由于是點(diǎn)接觸,只允許通過較小的電流(不超過幾十毫安),適用于高頻小電流電路,如收音機(jī)的檢波等。
面接觸型二極管的“PN結(jié)”面積較大,允許通過較大的電流(幾安到幾十安),主要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中。
平面型二極管是一種特制的硅二極管,它不僅能通過較大的電流,而且性能穩(wěn)定可靠,多用于開關(guān)、脈沖及超高頻電路中。
二極管的導(dǎo)電特性是什么
二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦浴H绻盟鞅扔麟娏,那么接在電路中的二極管就如同裝在水管上的能讓水單向流動的活門—逆止閥門,如圖2所示。當(dāng)水從水管的A端流向B端時(shí),活門開啟,水流暢通;當(dāng)水從水管的B端流向A端時(shí),活門關(guān)閉,水不流通。二極管的電路符號如圖3所示。圖上有箭頭的一邊是二極管的正極(陽極),有短線的一邊是它的負(fù)極(陰極)。在電路中,電流只能從二極管的正極流人,負(fù)極流出。下面通過簡單的實(shí)驗(yàn)說明二極管的正向特性和反向特性。
1.正向特性
取一只2.5V的小燈泡(手電筒用的小電珠),一只面接觸型二極管和兩節(jié)干電池,按圖4電路連接起來。此時(shí)二極管的正極接在電源的正極上,負(fù)極通過小燈泡接在電源的負(fù)極上,小燈泡會正常發(fā)光,說明二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)。在電子電路中,只要二極管的正極接在高電位端,負(fù)極接在低電位端,二極管就會導(dǎo)通,這種連接方式,稱為正向偏置。必須說明,當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí),二極管仍然不能導(dǎo)通,流過二極管的正向電流十分微弱。只有當(dāng)正向電壓達(dá)到某一數(shù)值(這一數(shù)值稱為“門檻電壓”,鍺管約為0.2V,硅管約為0.6V)以后,二極管才能真正導(dǎo)通。導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變(鍺管約0.3V,硅管約0.7V),稱為二極管的“正向壓降”。
2.反向特性
將圖4中二極管的極性反接,如圖5所示,這時(shí)二極管的負(fù)極接在電源的正極上,正極通過小燈泡接在電源的負(fù)極上,小燈泡不亮,說明二極管不能導(dǎo)通。在電子電路中,二極管的正極接在低電位端,負(fù)極接在高電位端,二極管處于截止?fàn)顟B(tài),這種連接方式,稱為反向偏置。必須說明,二極管外加反向電壓處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí),仍然會有微弱的反向電流流過二極管,常稱為漏電流。當(dāng)二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值,反向電流會急劇增大,二極管將失去單方向?qū)щ娞匦裕@種狀態(tài)稱為二極管的擊穿。
二極管的主要參數(shù)
用來表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標(biāo),稱為二極管的參數(shù)。不同類型的二極管有不同的特性參數(shù)。對初學(xué)者而言,必須了解以下幾個(gè)主要參數(shù):
1.額定正向工作電流
是指二極管長期連續(xù)工作時(shí)允許通過的最大正向電流值。因?yàn)殡娏魍ㄟ^管子時(shí)會使管芯發(fā)熱,溫度上升,溫度超過容許限度(硅管為140℃左右,鍺管為90℃左右)時(shí),就會使管芯過熱而損壞。所以,二極管使用中不要超過手冊或說明書上規(guī)定的每種型號的二極管的額定正向工作電流值。例如,常用的2AP1型豬二極管的額定正向工作電流為16mA;2CP1O型硅二極管則為l00mA。
2.最高反向工作電壓
上面談到加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時(shí),會將管子擊穿,失去單向?qū)щ娔芰。為了保證使用安全,規(guī)定了最高反向工作電壓值(對交流電來說是指它的最大值)。例如,2AP1型二極管此電壓為20V,2CP10型管則為25V。
3.反向電流
反向電流是指二極管在規(guī)定的溫度和最高反向電壓作用下,流過二極管的反向電流。反向電流越小,管子的單方向
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