二极管,这个看似微小的电子元件,却在电子世界中扮演着不可或缺的角色。它是半导体器件中的一种,具有单向导电性,即电流只能从其一端流向另一端,而不能反向流动。这种特性使得二极管在电路中起到了整流、开关、放大等多种作用。在整流电路中,二极管可以将交流电转换为直流电,为电子设备提供稳定的电源;在开关电路中,它可以通过控制电流的通断来实现电路的逻辑功能;而在放大电路中,二极管则能够放大微弱的信号,使得信息得以远距离传输。二极管具有单向导电性,是整流、开关电路的关键。PHPT610030NPKX
二极管PN结形成原理:P型半导体是在本征半导体(一种完全纯净的、结构完整的半导体晶体)掺入少量三价元素杂质,如硼等。因硼原子只有三个价电子,它与周围的硅原子形成共价键,因缺少一个电子,在晶体中便产生一个空位,当相邻共价键上的电子获得能量时就有可能填补这个空位,使硼原子成了不能移动的负离子,而原来的硅原子的共价键则因缺少一个电子,形成了空穴,但整个半导体仍呈中性。这种P型半导体中以空穴导电为主,空穴为多数载流子,自由电子为少数载流子。[6]N型半导体形成的原理和P型原理相似。在本征半导体中掺入五价原子,如磷等。掺入后,它与硅原子形成共价键,产生了自由电子。在N型半导体中,电子为多数载流子,空穴为少数载流子。[6]因此,在本征半导体的两个不同区域掺入三价和五价杂质元素,便形成了P型区和N型区,根据N型半导体和P型半导体的特性,可知在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差异,电子和空穴都要从浓度高的区域向浓度低的区域扩散,它们的扩散使原来交界处的电中性被破坏。 浙江SP720ABG二极管达林顿晶体管二极管在电子设备中广泛应用,如电视机、计算机等。
二极管在电子电路的作用有:限幅:二极管正向导通后,其正向压降基本保持不变(硅管为0.7V,锗管为0.3V)。利用这一特性,二极管可以作为限幅元件,在电路中把信号幅度限制在一定范围内,保护后续电路免受过大信号的损害。续流:在开关电源的电感中和继电器等感性负载中,二极管可以起到续流的作用,保证电路的稳定工作。在感性负载中,当开关断开时,由于电感的作用,电流不会立即消失,此时二极管可以提供一个通路,使得电流逐渐减小,防止电感产生过高的反电动势。检波:在收音机中,二极管起到检波的作用,将无线电信号转换为音频信号。检波是收音机接收信号的重要步骤,使得人们可以听到广播内容。
开关二极管工作特性:开关二极管从截止(高阻状态)到导通(低阻状态)的时间叫开通时间;从导通到截止的时间叫反向恢复时间;两个时间之和称为开关时间。一般反向恢复时间大于开通时间,故在开关二极管的使用参数上只给出反向恢复时间。开关二极管的开关速度是相当快的,像硅开关二极管的反向恢复时间只有几纳秒,即使是锗开关二极管,也不过几百纳秒。开关二极管具有开关速度快、体积小、寿命长、可靠性高等特点,广泛应用于电子设备的开关电路、检波电路、高频和脉冲整流电路及自动控制电路中。二极管就是由一个PN结加上相应的电极引线及管壳封装而成的。采用不同的掺杂工艺,通过扩散作用,将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体(通常是硅或锗)基片上,在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结。由P区引出的电极称为阳极,N区引出的电极称为阴极。因为PN结的单向导电性,二极管导通时电流方向是由阳极通过管子内部流向阴极。 深入了解二极管的工作原理,有助于更好地应用它于实际电路中。
随着科技的飞速发展,半导体技术已经深入到我们生活的方方面面,其中二极管作为一开始诞生的半导体器件之一,扮演着举足轻重的角色。它的应用范围普遍,无论是在各种电子电路中,还是在日常的收音机、家用电器和工业控制电路中,都可以找到它的踪迹。二极管是一种由半导体材料(如硅、硒、锗等)制成的电子器件,具有两个电极,正极和负极。当在二极管的两极间加上正向电压时,二极管导通,电流可以从阳极流向阴极;而在加上反向电压时,二极管截止,电流无法通过。这一特性使得二极管在电路中可以起到开关的作用,控制电流的通断。二极管通过控制电流的通断,实现了电子设备中的信号处理和逻辑运算。STP75N3LLH6
不同类型的二极管,如硅二极管和锗二极管,具有不同的特性。PHPT610030NPKX
反向电流是指二极管在常温(25℃)和**反向电压作用下,*过二极管的反向电流。反向电流越小,管子的单方向导电性能越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系,大约温度每升高10℃,反向电流增大一倍。例如2AP1型锗二极管,在25℃时反向电流若为250uA,温度升高到35℃,反向电流将上升到500uA,依此类推,在75℃时,它的反向电流已达8mA,不*失去了单方向导电特性,还会使管子过热而损坏。又如,2CP10型硅二极管,25℃时反向电流*为5uA,温度升高到75℃时,反向电流也不过160uA。故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。二极管特性曲线静态工作点Q附近电压的变化与相应电流的变化量之比。Fm是二极管工作的上限频率。因二极管与PN结一样,其结电容由势垒电容组成。所以Fm的值主要取决于PN结结电容的大小。若是超过此值。则单向导电性将受影响。αuz指温度每升高一摄氏度时的稳定电压的相对变化量。 PHPT610030NPKX