二極管是最常用的電子元件之一二極管,它最大的特性就是單向?qū)щ?,也就是電流只可以?strong>二極管的一個(gè)方向流過。二極管的作用有整流電路、檢波電路、穩(wěn)壓電路以及各種調(diào)制電路,主要都是由二極管來構(gòu)成的。
其原理都很簡(jiǎn)單,正是由于二極管等元件的發(fā)明,才有我們現(xiàn)在豐富多彩的電子信息世界的誕生,既然二極管的作用這么大那么我們應(yīng)該如何去檢測(cè)這個(gè)元件呢,其實(shí)很簡(jiǎn)單只要用萬用表打到電阻檔測(cè)量一下反向電阻如果很小就說明這個(gè)二極管是壞的,反向電阻如果很大這就說明這個(gè)二極管是好的。對(duì)于這樣的基礎(chǔ)元件我們應(yīng)牢牢掌握住他的作用原理以及基本電路,這樣才能為以后的電子技術(shù)學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
二極管結(jié)構(gòu)
二極管是由管芯、管殼和兩個(gè)電極構(gòu)成。管芯就是一個(gè)PN結(jié),在PN結(jié)的兩端各引出一個(gè)引線,并用塑料、玻璃或金屬材料作為封裝外殼,就構(gòu)成了晶體二極管,如下圖所示。P區(qū)的引出的電極稱為正極或陽極,N區(qū)的引出的電極稱為負(fù)極或陰極。
二極管的伏安特性
半導(dǎo)體二極管的核心是PN結(jié),它的特性就是PN結(jié)的特性 —— 單向?qū)щ娦浴3@梅蔡匦郧€來形象地描述二極管的單向?qū)щ娦浴?strong>二極管的伏安特性是指加在二極管兩端電壓和流過二極管的電流之間的關(guān)系,用于定性描述這兩者關(guān)系的曲線稱為伏安特性曲線。通過晶體管圖示儀觀察到硅二極管的伏安特性如下圖所示。
下面對(duì)二極管伏安特性曲線加以說明:
正向特性
反向特性
溫度對(duì)特性的影響
由于二極管的核心是一個(gè)PN結(jié),它的導(dǎo)電性能與溫度有關(guān)。溫度升高時(shí)二極管正向特性曲線向左移動(dòng),正向壓降減小;反向特性曲線向下移動(dòng),反向電流增大。
二極管的分類
按半導(dǎo)體材料分類
二極管按其使用的材料可分為鍺(Ge)二極管、硅(Si)二極管、砷化鎵(GaAs)二極管、磷化鎵(GaP)二極管等。
按封裝形式分類
二極管按其封裝形式可分為塑料二極管、玻璃二極管、金屬二極管、片狀二極管、無引線圓柱形二極管。
按結(jié)構(gòu)分類
半導(dǎo)體二極管主要是依靠PN結(jié)而工作的。與PN結(jié)不可分割的點(diǎn)接觸型和肖特基型,也被列入一般的二極管的范圍內(nèi)。包括這兩種型號(hào)在內(nèi),根據(jù)PN結(jié)構(gòu)造面的特點(diǎn),把晶體二極管分類如下:
1.點(diǎn)接觸型二極管
點(diǎn)接觸型二極管是在鍺或硅材料的單晶片上壓觸一根金屬針后,再通過電流法而形成的。因此,其PN結(jié)的靜電容量小,適用于高頻電路。但是,與面結(jié)型相比較,點(diǎn)接觸型二極管正向特性和反向特性都差,因此,不能使用于大電流和整流。因?yàn)闃?gòu)造簡(jiǎn)單,所以價(jià)格便宜。對(duì)于小信號(hào)的檢波、整流、調(diào)制、混頻和限幅等一般用途而言,它是應(yīng)用范圍較廣的類型。
2.鍵型二極管
鍵型二極管是在鍺或硅的單晶片上熔接或銀的細(xì)絲而形成的,其特性介于點(diǎn)接觸型二極管和合金型二極管之間。與點(diǎn)接觸型相比較,雖然鍵型二極管的PN結(jié)電容量稍有增加,但正向特性特別優(yōu)良。多作開關(guān)用,有時(shí)也被應(yīng)用于檢波和電源整流(不大于50mA)。在鍵型二極管中,熔接金絲的二極管有時(shí)被稱金鍵型,熔接銀絲的二極管有時(shí)被稱為銀鍵型。
3.合金型二極管
在N型鍺或硅的單晶片上,通過合金銦、鋁等金屬的方法制作PN結(jié)而形成的。正向電壓降小,適于大電流整流。因其PN結(jié)反向時(shí)靜電容量大,所以不適于高頻檢波和高頻整流。
4.擴(kuò)散型二極管
在高溫的P型雜質(zhì)氣體中,加熱N型鍺或硅的單晶片,使單晶片表面的一部變成P型,以此法PN結(jié)。因PN結(jié)正向電壓降小,適用于大電流整流。最近,使用大電流整流器的主流已由硅合金型轉(zhuǎn)移到硅擴(kuò)散型。
5.臺(tái)面型二極管
PN結(jié)的制作方法雖然與擴(kuò)散型相同,但是,只保留PN結(jié)及其必要的部分,把不必要的部分用藥品腐蝕掉。其剩余的部分便呈現(xiàn)出臺(tái)面形,因而得名。初期生產(chǎn)的臺(tái)面型,是對(duì)半導(dǎo)體材料使用擴(kuò)散法而制成的。因此,又把這種臺(tái)面型稱為擴(kuò)散臺(tái)面型。對(duì)于這一類型來說,似乎大電流整流用的產(chǎn)品型號(hào)很少,而小電流開關(guān)用的產(chǎn)品型號(hào)卻很多。
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