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二極管 用半導(dǎo)體材料制成的一種電子器件

 failurewyy 2023-07-10 發(fā)布于廣東

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。

二極管是最早誕生的半導(dǎo)體器件之一,其應(yīng)用非常廣泛。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 [3]  。

相關(guān)星圖

半導(dǎo)體器件的分類(lèi) 

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二極管

二極管是用半導(dǎo)體材料(硅、硒、鍺等)制成的一種電子器件。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)。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。二極管是最早誕生的半導(dǎo)體器件之一,其應(yīng)用非常廣泛。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。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。

場(chǎng)效應(yīng)管

場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Field Effect Transistor縮寫(xiě)(FET))簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)效應(yīng)管。主要有兩種類(lèi)型:結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(junction FET—JFET)和金屬 - 氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(metal-oxide semiconductor FET,簡(jiǎn)稱(chēng)MOS-FET)。由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電,也稱(chēng)為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。具有輸入電阻高(107~1015Ω)、噪聲小、功耗低、動(dòng)態(tài)范圍大、易于集成、沒(méi)有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點(diǎn),現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)者。場(chǎng)效應(yīng)管(FET)是利用控制輸入回路的電場(chǎng)效應(yīng)來(lái)控制輸出回路電流的一種半導(dǎo)體器件,并以此命名。由于它僅靠半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子導(dǎo)電,又稱(chēng)單極型晶體管。FET 英文為Field Effect Transistor,簡(jiǎn)寫(xiě)成FET。

三極管

三極管,全稱(chēng)應(yīng)為半導(dǎo)體三極管,也稱(chēng)雙極型晶體管、晶體三極管,是一種控制電流的半導(dǎo)體器件。其作用是把微弱信號(hào)放大成幅度值較大的電信號(hào),也用作無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)。三極管是半導(dǎo)體基本元器件之一,具有電流放大作用,是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)相距很近的PN結(jié),兩個(gè)PN結(jié)把整塊半導(dǎo)體分成三部分,中間部分是基區(qū),兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū),排列方式有PNP和NPN兩種。

  • 中文名

  • 二極管

  • 外文名

  • Diode

  • 特    性

  • 單向?qū)щ娦?/p>

  • 應(yīng)    用

  • 家用電器、工業(yè)控制電路等

  • 類(lèi)    別

  • 半導(dǎo)體器件

  • 組成材料

  • 硅、硒、鍺等

結(jié)構(gòu)組成

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二極管就是由一個(gè)PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線(xiàn)及管殼封裝而成的。 [4] 
采用不同的摻雜工藝,通過(guò)擴(kuò)散作用,將P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體制作在同一塊半導(dǎo)體(通常是硅或鍺)基片上,在它們的交界面就形成空間電荷區(qū)稱(chēng)為PN結(jié)。 [4] 

圖1 各種二極管的符號(hào)圖1 各種二極管的符號(hào)

由P區(qū)引出的電極稱(chēng)為陽(yáng)極,N區(qū)引出的電極稱(chēng)為陰極。因?yàn)镻N結(jié)的單向?qū)щ娦裕O管導(dǎo)通時(shí)電流方向是由陽(yáng)極通過(guò)管子內(nèi)部流向陰極。 [4] 
二極管的電路符號(hào)如圖1所示。二極管有兩個(gè)電極,由P區(qū)引出的電極是正極,又叫陽(yáng)極;由N區(qū)引出的電極是負(fù)極,又叫陰極。三角箭頭方向表示正向電流的方向,二極管的文字符號(hào)用VD表示。 [4] 

工作原理

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二極管的主要原理就是利用PN結(jié)的單向?qū)щ娦?,在PN結(jié)上加上引線(xiàn)和封裝就成了一個(gè)二極管。
晶體二極管為一個(gè)由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體形成的PN結(jié),在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層,并建有自建電場(chǎng)。當(dāng)不存在外加電壓時(shí),由于PN結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。 [5] 
當(dāng)外界有正向電壓偏置時(shí),外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時(shí),外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)進(jìn)一步加強(qiáng),形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無(wú)關(guān)的反向飽和電流。 [5] 
當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時(shí),PN結(jié)空間電荷層中的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過(guò)程,產(chǎn)生大量電子空穴對(duì),產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流,稱(chēng)為二極管的擊穿現(xiàn)象。PN結(jié)的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分。 [5] 
PN結(jié)形成原理

P型和N型半導(dǎo)體P型和N型半導(dǎo)體

P型半導(dǎo)體是在本征半導(dǎo)體(一種完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體)摻入少量三價(jià)元素雜質(zhì),如硼等。
因硼原子只有三個(gè)價(jià)電子,它與周?chē)墓柙有纬?a target="_blank" style="color: rgb(19, 110, 194);">共價(jià)鍵,因缺少一個(gè)電子,在晶體中便產(chǎn)生一個(gè)空位,當(dāng)相鄰共價(jià)鍵上的電子獲得能量時(shí)就有可能填補(bǔ)這個(gè)空位,使硼原子成了不能移動(dòng)的負(fù)離子,而原來(lái)的硅原子的共價(jià)鍵則因缺少一個(gè)電子,形成了空穴,但整個(gè)半導(dǎo)體仍呈中性。這種P型半導(dǎo)體中以空穴導(dǎo)電為主,空穴為多數(shù)載流子,自由電子為少數(shù)載流子。 [6] 
N型半導(dǎo)體形成的原理和P型原理相似。在本征半導(dǎo)體中摻入五價(jià)原子,如磷等。摻入后,它與硅原子形成共價(jià)鍵,產(chǎn)生了自由電子。在N型半導(dǎo)體中,電子為多數(shù)載流子,空穴為少數(shù)載流子。 [6] 

PN結(jié)PN結(jié)

因此,在本征半導(dǎo)體的兩個(gè)不同區(qū)域摻入三價(jià)和五價(jià)雜質(zhì)元素,便形成了P型區(qū)和N型區(qū),根據(jù)N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體的特性,可知在它們的交界處就出現(xiàn)了電子空穴的濃度差異,電子和空穴都要從濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域擴(kuò)散,它們的擴(kuò)散使原來(lái)交界處的電中性被破壞。 [6] 
PN結(jié)單向?qū)щ娦?/span>
在PN結(jié)外加正向電壓V,在這個(gè)外加電場(chǎng)的作用下,PN結(jié)的平衡狀態(tài)被打破,P區(qū)中的空穴和N區(qū)的電子都往PN結(jié)方向移動(dòng),空穴和PN結(jié)P區(qū)的負(fù)離子中和,電子和PN結(jié)N區(qū)的正離子中和,這樣就使PN結(jié)變窄。隨著外加電場(chǎng)的增加,擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步增強(qiáng),漂移運(yùn)動(dòng)減弱。當(dāng)外加電壓超過(guò)門(mén)檻電壓,PN結(jié)相當(dāng)于一個(gè)阻值很小的電阻,也就是PN結(jié)導(dǎo)通。 [6] 

主要分類(lèi)

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點(diǎn)接觸型二極管
點(diǎn)接觸型二極管的PN結(jié)接觸面積小,不能通過(guò)較大的正向電流和承受較高的反向電壓,但它的高頻性能好,適宜在高頻檢波電路和開(kāi)關(guān)電路中使用 [5]  。
面接觸型二極管
面接觸型二極管的PN結(jié)接觸面積大,可以通過(guò)較大的電流,也能承受較高的反向電壓,適宜在整流電路中使用 [5]  
平面型二極管
平面型二極管在脈沖數(shù)字電路中作開(kāi)關(guān)管使用時(shí)PN結(jié)面積小,用于大功率整流時(shí)PN結(jié)面積較大 [5]  
穩(wěn)壓管

穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管

穩(wěn)壓管是一種特殊的面接觸型半導(dǎo)體硅二極管,具有穩(wěn)定電壓的作用。穩(wěn)壓管與普通二極管的主要區(qū)別在于,穩(wěn)壓管是工作在PN結(jié)的反向擊穿狀態(tài)。通過(guò)在制造過(guò)程中的工藝措施和使用時(shí)限制反向電流的大小,能保證穩(wěn)壓管在反向擊穿狀態(tài)下不會(huì)因過(guò)熱而損壞。 [4] 
穩(wěn)壓管與一般二極管不一樣,它的反向擊穿是可逆的,只要不超過(guò)穩(wěn)壓管電流的允許值,PN結(jié)就不會(huì)過(guò)熱損壞,當(dāng)外加反向電壓去除后,穩(wěn)壓管恢復(fù)原性能,所以穩(wěn)壓管具有良好的重復(fù)擊穿特性。 [4] 
光電二極管

光電二極管光電二極管

光電二極管又稱(chēng)光敏二極管。它的管殼上備有一個(gè)玻璃窗口,以便于接受光照。其特點(diǎn)是,當(dāng)光線(xiàn)照射于它的PN結(jié)時(shí),可以成對(duì)地產(chǎn)生自由電子和空穴,使半導(dǎo)體中少數(shù)載流子的濃度提高,在一定的反向偏置電壓作用下,使反向電流增加。因此它的反向電流隨光照強(qiáng)度的增加而線(xiàn)性增加。 [4] 
當(dāng)無(wú)光照時(shí),光電二極管的伏安特性與普通二極管一樣。光電二極管作為光控元件可用于各種物體檢測(cè)、光電控制、自動(dòng)報(bào)警等方面。當(dāng)制成大面積的光電二極管時(shí),可當(dāng)作一種能源而稱(chēng)為光電池。此時(shí)它不需要外加電源,能夠直接把光能變成電能。 [4] 
發(fā)光二極管

發(fā)光二極管發(fā)光二極管

發(fā)光二極管是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成光能的半導(dǎo)體固體顯示器件,簡(jiǎn)稱(chēng)LED(Light Emitting Diode)。和普通二極管相似,發(fā)光二極管也是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成。發(fā)光二極管的PN結(jié)封裝在透明塑料殼內(nèi),外形有方形、矩形和圓形等。發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電壓低、工作電流小,具有很強(qiáng)的抗振動(dòng)和沖擊能力、體積小、可靠性高、耗電省和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于信號(hào)指示等電路中。 [4] 
在電子技術(shù)中常用的數(shù)碼管,發(fā)光二極管的原理與光電二極管相反。當(dāng)發(fā)光二極管正向偏置通過(guò)電流時(shí)會(huì)發(fā)出光來(lái),這是由于電子與空穴直接復(fù)合時(shí)放出能量的結(jié)果。它的光譜范圍比較窄,其波長(zhǎng)由所使用的基本材料而定。 [4] 

特性參數(shù)

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用來(lái)表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標(biāo),稱(chēng)為二極管的參數(shù)。不同類(lèi)型的二極管有不同的特性參數(shù)。 [4] 
伏安特性
二極管具有單向?qū)щ娦?,二極管的伏安特性曲線(xiàn)如圖2所示 [5]  。

圖2 二極管的伏安特性曲線(xiàn)圖2 二極管的伏安特性曲線(xiàn)

在二極管加有正向電壓,當(dāng)電壓值較小時(shí),電流極??;當(dāng)電壓超過(guò)0.6V時(shí),電流開(kāi)始按指數(shù)規(guī)律增大,通常稱(chēng)此為二極管的開(kāi)啟電壓;當(dāng)電壓達(dá)到約0.7V時(shí),二極管處于完全導(dǎo)通狀態(tài),通常稱(chēng)此電壓為二極管的導(dǎo)通電壓,用符號(hào)UD表示 [4]  。
對(duì)于鍺二極管,開(kāi)啟電壓為0.2V,導(dǎo)通電壓UD約為0.3V。在二極管加有反向電壓,當(dāng)電壓值較小時(shí),電流極小,其電流值為反向飽和電流IS。當(dāng)反向電壓超過(guò)某個(gè)值時(shí),電流開(kāi)始急劇增大,稱(chēng)之為反向擊穿,稱(chēng)此電壓為二極管的反向擊穿電壓,用符號(hào)UBR表示。不同型號(hào)的二極管的擊穿電壓UBR值差別很大,從幾十伏到幾千伏 [4]  
正向特性
外加正向電壓時(shí),在正向特性的起始部分,正向電壓很小,不足以克服PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)的阻擋作用,正向電流幾乎為零,這一段稱(chēng)為死區(qū)。這個(gè)不能使二極管導(dǎo)通的正向電壓稱(chēng)為死區(qū)電壓。 [4] 
當(dāng)正向電壓大于死區(qū)電壓以后,PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)被克服,二極管正向?qū)ǎ娏麟S電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流范圍內(nèi),導(dǎo)通時(shí)二極管的端電壓幾乎維持不變,這個(gè)電壓稱(chēng)為二極管的正向電壓。 [4] 
當(dāng)二極管兩端的正向電壓超過(guò)一定數(shù)值

 ,內(nèi)電場(chǎng)很快被削弱,特性電流迅速增長(zhǎng),二極管正向?qū)ā?section style="display: inline-block; overflow: auto; max-width: 100%; vertical-align: middle; margin: 0px; padding: 0px 2px; text-indent: 0px;">

 叫做門(mén)坎電壓或閾值電壓,管約為0.5V,管約為0.1V。硅二極管的正向?qū)▔航导s為0.6~0.8V,鍺二極管的正向?qū)▔航导s為0.2~0.3V。 [4] 
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(chēng)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(chēng)為電擊穿。引起電擊穿的臨界電壓稱(chēng)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)被永久破壞,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(chēng)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。當(dāng)反向電壓增加到較大數(shù)值時(shí),外加電場(chǎng)使電子漂移速度加快,從而與共價(jià)鍵中的價(jià)電子相碰撞,把價(jià)電子撞出共價(jià)鍵,產(chǎn)生新的電子-空穴對(duì)。新產(chǎn)生的電子-空穴被電場(chǎng)加速后又撞出其它價(jià)電子,載流子雪崩式地增加,致使電流急劇增加,這種擊穿稱(chēng)為雪崩擊穿。無(wú)論哪種擊穿,若對(duì)其電流不加限制,都可能造成PN結(jié)永久性損壞。 [5] 
反向電流
反向電流是指二極管在常溫(25℃)和最高反向電壓作用下,流過(guò)二極管的反向電流。反向電流越小,管子的單方向?qū)щ娦阅茉胶谩V档米⒁獾氖欠聪螂娏髋c溫度有著密切的關(guān)系,大約溫度每升高10℃,反向電流增大一倍。例如2AP1型鍺二極管,在25℃時(shí)反向電流若為250μA,溫度升高到35℃,反向電流將上升到500μA,依此類(lèi)推,在75℃時(shí),它的反向電流已達(dá)8mA,不僅失去了單方向?qū)щ娞匦?,還會(huì)使管子過(guò)熱而損壞。又如,2CP10型硅二極管,25℃時(shí)反向電流僅為5μA,溫度升高到75℃時(shí),反向電流也不過(guò)160μA。故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。 [4] 
動(dòng)態(tài)電阻
二極管特性曲線(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)附近電壓的變化與相應(yīng)電流的變化量之比。 [4] 
電壓溫度系數(shù)
電壓溫度系數(shù)指溫度每升高一攝氏度時(shí)的穩(wěn)定電壓的相對(duì)變化量。 [4] 
最高工作頻率
最高工作頻率是二極管工作的上限頻率。因二極管與PN結(jié)一樣,其結(jié)電容由勢(shì)壘電容組成。所以最高工作頻率的值主要取決于PN結(jié)結(jié)電容的大小。若是超過(guò)此值。則單向?qū)щ娦詫⑹苡绊憽?span style="line-height: 0;position: relative;vertical-align: baseline;top: -0.5em;margin-left: 2px;color: rgb(51, 102, 204);cursor: pointer;padding: 0px 2px;"> [4] 
最大整流電流
最大整流電流是指二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí),允許通過(guò)的最大正向平均電流值,其值與PN結(jié)面積及外部散熱條件等有關(guān)。因?yàn)殡娏魍ㄟ^(guò)管子時(shí)會(huì)使管芯發(fā)熱,溫度上升,溫度超過(guò)容許限度(硅管為141℃左右,鍺管為90℃左右)時(shí),就會(huì)使管芯過(guò)熱而損壞。所以在規(guī)定散熱條件下,二極管使用中不要超過(guò)二極管最大整流電流值。 [4] 
最高反向工作電壓
加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時(shí),會(huì)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。 [4] 

檢測(cè)方法

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小功率晶體二極管
1. 判別正、負(fù)電極
(1)觀察外殼上的符號(hào)標(biāo)記。通常在二極管的外殼上標(biāo)有二極管的符號(hào),帶有三角形箭頭的一端為正極,另一端是負(fù)極。 [7] 
(2)觀察外殼上的色點(diǎn)。在點(diǎn)接觸二極管的外殼上,通常標(biāo)有極性色點(diǎn)(白色或紅色)。一般標(biāo)有色點(diǎn)的一端即為正極。還有的二極管上標(biāo)有色環(huán),帶色環(huán)的一端則為負(fù)極。 [7] 
(3)以阻值較小的一次測(cè)量為準(zhǔn),黑表筆所接的一端為正極,紅表筆所接的一端則為負(fù)極。(d)觀察二極管外殼,帶有銀色帶一端為負(fù)極。 [7] 
2. 檢測(cè)最高反向擊穿電壓。對(duì)于交流電來(lái)說(shuō),因?yàn)椴粩嘧兓?,因此最高反向工作電壓也就是二極管承受的交流峰值電壓。 [7] 
雙向觸發(fā)二極管
將萬(wàn)用表置于相應(yīng)的直流電壓擋,測(cè)試電壓由兆歐表提供。 [8] 
測(cè)試時(shí),搖動(dòng)兆歐表,萬(wàn)同樣的方法測(cè)出VBR值。最后將VBO與VBR進(jìn)行比較,兩者的絕對(duì)值之差越小,說(shuō)明被測(cè)雙向觸發(fā)二極管的對(duì)稱(chēng)性越好。 [8] 
瞬態(tài)電壓抑制二極管
用萬(wàn)用表測(cè)量管子的好壞對(duì)于單要極型的TVS,按照測(cè)量普通二極管的方法,可測(cè)出其正、反向電阻,一般正向電阻為4kΩ左右,反向電阻為無(wú)窮大。 [8] 
對(duì)于雙向極型的瞬態(tài)電壓抑制二極管,任意調(diào)換紅、黑表筆測(cè)量其兩引腳間的電阻值均應(yīng)為無(wú)窮大,否則,說(shuō)明管子性能不良或已經(jīng)損壞。 [8] 
高頻變阻二極管
識(shí)別正、負(fù)極高頻變阻二極管與普通二極管在外觀上的區(qū)別是其色標(biāo)顏色不同,普通二極管的色標(biāo)顏色一般為黑色,而高頻變阻二極管的色標(biāo)顏色則為淺色。其極性規(guī)律與普通二極管相似,即帶綠色環(huán)的一端為負(fù)極,不帶綠色環(huán)一端為正極。 [8] 
變?nèi)荻O管
將萬(wàn)用表紅、黑表筆怎樣對(duì)調(diào)測(cè)量,變?nèi)荻O管的兩引腳間的電阻值均應(yīng)為無(wú)窮大。如果在測(cè)量中,發(fā)現(xiàn)萬(wàn)用表指針向右有輕微擺動(dòng)或阻值為零,說(shuō)明被測(cè)變?nèi)荻O管有漏電故障或已經(jīng)擊穿壞。 [8] 
單色發(fā)光二極管
在萬(wàn)用表外部附接一節(jié)能1.5V干電池,將萬(wàn)用表置R×10或R×100擋。這種接法就相當(dāng)于給予萬(wàn)用表串接上了1.5V的電壓,使檢測(cè)電壓增加至3V(發(fā)光二極管的開(kāi)啟電壓為2V)。檢測(cè)時(shí),用萬(wàn)用表兩表筆輪換接觸發(fā)光二極管的兩管腳。若管子性能良好,必定有一次能正常發(fā)光,此時(shí),黑表筆所接的為正極紅表筆所接的為負(fù)極。 [8] 
紅外發(fā)光二極管
1. 判別紅外發(fā)光二極管的正、負(fù)電極。紅外發(fā)光二極管有兩個(gè)引腳,通常長(zhǎng)引腳為正極,短引腳為負(fù)極。因紅外發(fā)光二極管呈透明狀,所以管殼內(nèi)的電極清晰可見(jiàn),內(nèi)部電極較寬較大的一個(gè)為負(fù)極,而較窄且小的一個(gè)為正極。 [8] 
2. 先測(cè)量紅個(gè)發(fā)光二極管的正、反向電阻,通常正向電阻應(yīng)在30k左右,反向電阻要在500k以上,這樣的管子才可正常使用。 [8] 
紅外接收二極管
1. 識(shí)別管腳極性
(1)從外觀上識(shí)別。常見(jiàn)的紅外接收二極管外觀顏色呈黑色。識(shí)別引腳時(shí),面對(duì)受光窗口,從左至右,分別為正極和負(fù)極。另外在紅外接收二極管的管體頂端有一個(gè)小斜切平面,通常帶有此斜切平面一端的引腳為負(fù)極,另一端為正極。 [8] 
(2)先用萬(wàn)用表判別普通二極管正、負(fù)電極的方法進(jìn)行檢查,即交換紅、黑表筆兩次測(cè)量管子兩引腳間的電阻值,正常時(shí),所得阻值應(yīng)為一大一小。以阻值較小的一次為準(zhǔn),紅表筆所接的管腳步為負(fù)極,黑表筆所接的管腳為正極。 [8] 
2. 檢測(cè)性能好壞。用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)量紅外接收二極管正、反向電阻,根據(jù)正、反向電阻值的大小,即可初步判定紅外接收二極管的好壞。 [8] 
激光二極管
按照檢測(cè)普通二極管正、反向電阻的方法,即可將激光二極管的管腳排列順序確定。但檢測(cè)時(shí)要注意,由于激光二極管的正向壓降比普通二極管要大,所以檢測(cè)正向電阻時(shí),萬(wàn)用表指針公略微向右偏轉(zhuǎn)而已。 [8] 

主要應(yīng)用

編輯 播報(bào)

電子電路應(yīng)用

二極管二極管

幾乎在所有的電子電路中,都要用到半導(dǎo)體二極管。半導(dǎo)體二極管在電路中的使用能夠起到保護(hù)電路,延長(zhǎng)電路壽命等作用。半導(dǎo)體二極管的發(fā)展,使得集成電路更加優(yōu)化,在各個(gè)領(lǐng)域都起到了積極的作用。二極管在集成電路中的作用很多,維持著集成電路正常工作。下面簡(jiǎn)要介紹二極管在以下四種電路中的作用。 [6] 
(1)開(kāi)關(guān)電路
在數(shù)字、集成電路中利用二極管的單向?qū)щ娦詫?shí)現(xiàn)電路的導(dǎo)通或斷開(kāi),這一技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。開(kāi)關(guān)二極管可以很好的保護(hù)的電路,防止電路因?yàn)槎搪返葐?wèn)題而被燒壞,也可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)的功能。開(kāi)關(guān)二極管還有一個(gè)特性就是開(kāi)關(guān)的速度很快。這是傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)所無(wú)法比擬的。 [6] 
在電子電路中,常用限幅電路對(duì)各種信號(hào)進(jìn)行處理。它是用來(lái)讓信號(hào)在預(yù)置的電平范圍內(nèi),有選擇地傳輸一部分信號(hào)。大多數(shù)二極管都可作為限幅使用,但有些時(shí)候需要用到專(zhuān)用限幅二極管,如保護(hù)儀表時(shí)。 [6] 
在穩(wěn)壓電路中通常需要使用齊納二極管,它是一種利用特殊工藝制造的面結(jié)型硅把半導(dǎo)體二極管,這種特殊二極管雜質(zhì)濃度比較高,空間電荷區(qū)內(nèi)的電荷密度大,容易形成強(qiáng)電場(chǎng)。當(dāng)齊納二極管兩端反向電壓加到某一值,反向電流急增,產(chǎn)生反向擊穿。 [6] 
(4)變?nèi)蓦娐?/div>
在變?nèi)蓦娐分谐S米內(nèi)荻O管來(lái)實(shí)現(xiàn)電路的自動(dòng)頻率控制、調(diào)諧調(diào)頻以及掃描振蕩等。 [6] 
工業(yè)產(chǎn)品應(yīng)用
經(jīng)過(guò)多年來(lái)科學(xué)家們不懈努力,半導(dǎo)體二極管發(fā)光的應(yīng)用已逐步得到推廣,發(fā)光二極管廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品的指示燈、光纖通信用光源、各種儀表的指示器以及照明。發(fā)光二極管的很多特性是普通發(fā)光器件所無(wú)法比擬的,主要具有特點(diǎn)有:安全、高效率、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)快、體積小、結(jié)構(gòu)牢固。因此,發(fā)光二極管是一種符合綠色照明要求的光源。 [6] 
發(fā)光二極管在很多領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用,下面介紹幾點(diǎn)其主要應(yīng)用:
(1)電子用品中的應(yīng)用
發(fā)光二極管在電子用品中一般用作屏背光源或作顯示、照明應(yīng)用。從大型的液晶電視、電腦顯示屏到媒體播放器MP3、MP4以及手機(jī)等的顯示屏都將發(fā)光二極管用作屏背光源。 [6] 
(2)汽車(chē)以及大型機(jī)械中的應(yīng)用
發(fā)光二極管在汽車(chē)以及大型機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用。汽車(chē)以及大型機(jī)械設(shè)備中的方向燈、車(chē)內(nèi)照明、機(jī)械設(shè)備儀表照明、大前燈、轉(zhuǎn)向燈、剎車(chē)燈、尾燈等都運(yùn)用了發(fā)光二極管。主要是因?yàn)榘l(fā)光二極管的響應(yīng)快、使用壽命長(zhǎng)(一般發(fā)光二極管的壽命比汽車(chē)以及大型機(jī)械壽命長(zhǎng))。 [6] 
(3)煤礦中的應(yīng)用
由于發(fā)光二極管較普通發(fā)光器件具有效率高、能耗小、壽命長(zhǎng)、光度強(qiáng)等特點(diǎn),因此礦工燈以及井下照明等設(shè)備使用了發(fā)光二極管。雖然還未完全普及,但在不久將得到普遍應(yīng)用,發(fā)光二極管將在煤礦應(yīng)用中取代普通發(fā)光器件。 [6] 
(4)城市的裝飾燈
在當(dāng)今繁華的商業(yè)時(shí)代,霓虹燈是城市繁華的重要標(biāo)志,但霓虹燈存在很多缺點(diǎn),比如壽命不夠長(zhǎng)等。因此,用發(fā)光二極管替代霓虹燈有著很多優(yōu)勢(shì),因?yàn)榘l(fā)光二極管與霓虹燈相比除了壽命長(zhǎng),還有節(jié)能、驅(qū)動(dòng)和控制簡(jiǎn)易、無(wú)需維護(hù)等特點(diǎn)。發(fā)光二極管替代霓虹燈將是照明設(shè)備發(fā)展的必然結(jié)果。 [6]

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