二極管在電子電路中起著至關(guān)重要的作用,主要作用包括:整流:利用二極管的單向?qū)щ娦?,可以將方向交替變化的交流電變換成單一方向的脈沖直流電。這是二極管在電源電路中的常見(jiàn)應(yīng)用,通過(guò)整流,可以使得電路中的電流或電壓具有統(tǒng)一的極性。開(kāi)關(guān):二極管在正向電壓作用下電阻很小,處于導(dǎo)通狀態(tài),相當(dāng)于一只接通的開(kāi)關(guān);在反向電壓作用下,電阻很大,處于截止?fàn)顟B(tài),如同一只斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)。因此,可以利用二極管的開(kāi)關(guān)特性,組成各種邏輯電路,實(shí)現(xiàn)電路的開(kāi)啟和關(guān)閉功能。二極管具有快速響應(yīng)的特點(diǎn),使得它在高頻電路和信號(hào)處理中表現(xiàn)出色。BUK752R3-40E
二極管有多種類型,如普通二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管(LED)等。每種二極管都有其獨(dú)特的特性和應(yīng)用。例如,肖特基二極管具有較低的正向壓降和快速開(kāi)關(guān)速度,適用于高頻電路;而LED則能將電能轉(zhuǎn)換為光能,廣泛應(yīng)用于照明和顯示領(lǐng)域。二極管的發(fā)展經(jīng)歷了多個(gè)階段,從早期的晶體二極管到現(xiàn)代的半導(dǎo)體二極管,其性能和可靠性不斷提高。隨著材料科學(xué)和制造技術(shù)的進(jìn)步,二極管的尺寸不斷縮小,性能不斷優(yōu)化,為電子技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。74CBTLV3306GTX二極管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造成本低,因此廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。
整流、開(kāi)關(guān)二極管主要參數(shù):1)導(dǎo)通壓降VFVF為二極管正向?qū)〞r(shí)二極管兩端的壓降,當(dāng)通過(guò)二極管的電流越大,VF越大;當(dāng)二極管溫度越高時(shí),VF越小。(2)反向飽和漏電流IR(Reversecurrent)指在二極管兩端加入反向電壓時(shí),流過(guò)二極管的電流,該電流與半導(dǎo)體材料和溫度有關(guān)。少子的漂移運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的,盡量選擇該值小的二極管。(3)額定整流電流IF(Averageforwardcurrent)指二極管長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí),根據(jù)允許溫升折算出來(lái)的平均電流值。這個(gè)是選取二極管電流的主要參數(shù)(4)**平均整流電流IO(RectifiedCurrent(Average),)在半波整流電路中,流過(guò)負(fù)載電阻的平均整流電流的**值。這個(gè)是整流電路比較看重的值。(5)**浪涌電流IFSM(PeakForwardSurgeCurren)允許流過(guò)的過(guò)量的正向電流。它不是正常電流,而是瞬間電流,這個(gè)值相當(dāng)大。(6)**反向峰值電壓VRM(Non-RepetitivePeakReverseVoltage)避免擊穿所能加的**反向電壓,這個(gè)電壓是不重復(fù)的,是一個(gè)瞬態(tài)值。除了這個(gè)值外還有一個(gè)重復(fù)的反向峰值電壓VRRM,這個(gè)值是等于直流下的**反向電壓VR的。
二極管的作用:整流器:二極管可用作整流器,將交流電信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電信號(hào)。通過(guò)只允許電流在一個(gè)方向上流動(dòng),二極管可以將交流信號(hào)的負(fù)半周截去,使電流只在正半周通過(guò),從而實(shí)現(xiàn)整流。信號(hào)檢測(cè):二極管可以用作信號(hào)檢測(cè)器。在無(wú)線電和通信系統(tǒng)中,二極管通過(guò)將電流只允許在一個(gè)方向上流動(dòng)來(lái)檢測(cè)和提取調(diào)制信號(hào)。電壓調(diào)節(jié)器:二極管可以用于電壓調(diào)節(jié)器電路,保護(hù)電路免受過(guò)高電壓的影響。例如,鍺二極管和硅二極管被用作穩(wěn)壓二極管,以提供穩(wěn)定的電壓輸出。電流保護(hù):二極管可以用于電流保護(hù)電路。在電路中,當(dāng)電流超過(guò)二極管的額定值時(shí),二極管會(huì)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),將多余的電流引流,從而保護(hù)其他電子元件免受損害。光電轉(zhuǎn)換:光二極管(光電二極管)可以將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。當(dāng)光照射到光二極管時(shí),產(chǎn)生的光電流可以用于感應(yīng)和測(cè)量光的強(qiáng)度、光電轉(zhuǎn)換等應(yīng)用。邏輯門(mén):二極管可以用于構(gòu)建數(shù)字邏輯門(mén)電路,如與門(mén)、或門(mén)、非門(mén)等。通過(guò)控制二極管的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài),實(shí)現(xiàn)邏輯功能的實(shí)現(xiàn)。溫度測(cè)量:某些特殊類型的二極管,如熱敏二極管,其電阻值隨溫度的變化而變化。這種特性可用于溫度測(cè)量和溫度補(bǔ)償應(yīng)用。以上是二極管的一些常見(jiàn)作用和應(yīng)用。 二極管雖小,卻在電子世界里發(fā)揮著不可或缺的大作用。
二極管特性參數(shù):反向特性外加反向電壓不超過(guò)一定范圍時(shí),通過(guò)二極管的電流是少數(shù)載流子漂移運(yùn)動(dòng)所形成反向電流。由于反向電流很小,二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。這個(gè)反向電流又稱為反向飽和電流或漏電流,二極管的反向飽和電流受溫度影響很大。[4]一般硅管的反向電流比鍺管小得多,小功率硅管的反向飽和電流在nA數(shù)量級(jí),小功率鍺管在μA數(shù)量級(jí)。溫度升高時(shí),半導(dǎo)體受熱激發(fā),少數(shù)載流子數(shù)目增加,反向飽和電流也隨之增加。[4]擊穿特性外加反向電壓超過(guò)某一數(shù)值時(shí),反向電流會(huì)突然增大,這種現(xiàn)象稱為電擊穿。引起電擊穿的臨界電壓稱為二極管反向擊穿電壓。電擊穿時(shí)二極管失去單向?qū)щ娦?。如果二極管沒(méi)有因電擊穿而引起過(guò)熱,則單向?qū)щ娦圆灰欢〞?huì)被**破壞,在撤除外加電壓后,其性能仍可恢復(fù),否則二極管就損壞了。因而使用時(shí)應(yīng)避免二極管外加的反向電壓過(guò)高。[5]反向擊穿按機(jī)理分為齊納擊穿和雪崩擊穿兩種情況。在高摻雜濃度的情況下,因勢(shì)壘區(qū)寬度很小,反向電壓較大時(shí),破壞了勢(shì)壘區(qū)內(nèi)共價(jià)鍵結(jié)構(gòu),使價(jià)電子脫離共價(jià)鍵束縛,產(chǎn)生電子-空穴對(duì),致使電流急劇增大,這種擊穿稱為齊納擊穿。如果摻雜濃度較低,勢(shì)壘區(qū)寬度較寬,不容易產(chǎn)生齊納擊穿。[5]另一種擊穿為雪崩擊穿。 在數(shù)字電路中,二極管常用作開(kāi)關(guān)元件,實(shí)現(xiàn)邏輯功能。STGB8NC60KDT4
在數(shù)字電路中,二極管常被用作邏輯門(mén)的基本組件,實(shí)現(xiàn)信號(hào)的邏輯運(yùn)算。BUK752R3-40E
二極管是用半導(dǎo)體材料(硅、硒、鍺等)制成的一種電子器件[1]。二極管有兩個(gè)電極,正極,又叫陽(yáng)極;負(fù)極,又叫陰極,給二極管兩極間加上正向電壓時(shí),二極管導(dǎo)通,加上反向電壓時(shí),二極管截止。二極管的導(dǎo)通和截止,則相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的接通與斷開(kāi)[2]。二極管具有單向?qū)щ娦阅?,?dǎo)通時(shí)電流方向是由陽(yáng)極通過(guò)管子流向陰極。二極管是*早誕生的半導(dǎo)體器件之一,其應(yīng)用非常**。特別是在各種電子電路中,利用二極管和電阻、電容、電感等元器件進(jìn)行合理的連接,構(gòu)成不同功能的電路,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電整流、對(duì)調(diào)制信號(hào)檢波、限幅和鉗位以及對(duì)電源電壓的穩(wěn)壓等多種功能[3]。無(wú)論是在常見(jiàn)的收音機(jī)電路還是在其他的家用電器產(chǎn)品或工業(yè)控制電路中,都可以找到二極管的蹤跡。 BUK752R3-40E