二极管的知识点总结
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半导体二极管
基本结构
PN 结加上管壳和引线,就成为半导体二极管。电路符号:
伏安特性
主要参数(直流,主要利用它的单向导电性,主要应用于整流、限幅、保护等等。)
1.最大整流电流I F
二极管长期使用时,允许流过二极管的最大正向平均电流。
2.反向击穿电压VBR
二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流剧增,二极管的单向导电性被破坏,甚至过热而烧坏。
3.反向电流IR
指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向电流大,说明管子的单向导电性差,因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响,温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小,锗管的反向电流要比硅管大几十到几百倍。
主要参数(交流)
1.微变电阻 r D
r D 是二极管特性曲线上工作点Q 附近电压的变化与电流的变化之
比:
D
D D i v r ∆∆=
2.二极管的极间电容
势垒电容:势垒区是积累空间电荷的区域,当电压变化时,就会引起积累在势垒区的空间电荷的变化,这样所表现出的电容是势垒电容。扩散电容:为了形成正向电流(扩散电流),注入P 区的少子(电子)在P 区有浓度差,越靠近PN结浓度越大,即在P 区有电子的积累。同理,在N区有空穴的积累。正向电流大,积累的电荷多。这样所产生的电容就是扩散电容CD。
PN结高频小信号时的等效电路
晶体二极管模型
二极管分类按结构材料分:
(1)锗二极管 (2)硅二极管
按制作工艺分:
(1)点接触型二极管:pn结面积小,结电容小,用于检波和变频等高频电路。
(2)面接触型二极管:结面积大,用于工频大电流整流电路。
(3)平面型二极管:往往用于集成电路制造工艺中。pn结面积可大可小,用于高频整流和开关电路中。
按功能用途分:
(1)硅整流二极管:硅整流二极管除主要应用于电源电路做整流元件外,还可用作限幅、保护、钳位等。(常用整流二极管主要是1n、2cz 系列)
(2)检波二极管:检波二极管的结点容小、工作频率高、正向压降小,但允许流过的最大正向电流小、内阻大。多用于小信号、高频率的电路,用作检波、鉴频、限幅。(常用检波二极管主要是2ap系列) (3)稳压二极管:利用稳压二极管的反向击穿特性,用作稳压基准电压、保护、限幅、电平转换等。其中2dw230~2dw232稳压管内部具有温度补偿,电压温度系数低,可用于精密稳压电路。(常用稳压二极管主要是1n、2cw、2dw系列)
(4)光敏二极管:利用光敏二极管在光的照射下,反向电流与光照成正比的特性,应用于光电转换及光控、测光等自动控制电路中。(常用硅光敏二极管主要是2cu、2du系列)
(5)变容二极管:变容二极管的结电容可以随外加偏压的不同而变化,主要应用于lc调谐、自动频率控制稳频等场合。(常用变容二极管主要是2cc、1n系列)
(6)发光二极管:发光二极管能把电能直接快速地转换成光能,在电子仪器、仪表中用作显示器件、状态信息指示、光电开关和光辐射源等。(常用发光二极管主要是2ef系列)
(7)肖特基二极管:肖特基二极管具有反向恢复时间很短、正向压降较低的特性,可用于高频整流、检波、高速脉冲箱位等。(常用肖特基二极管主要是1n、mbr系列)
(8)快速恢复二极管:快速恢复二极管的正向压降与普通硅整流二极管相似,但反向恢复时间小,耐压比肖特基二极管高得多,用作中频整流元件。(常用快速恢复二极管主要是1n、mr系列)
(9)开关二极管:开关二极管的反向恢复时间很小,主要用于开关、脉冲、超高频电路和逻辑控制电路中。(常用开关二极管主要是2ak、2ck、1n系列)
(10)硅整流桥:单相硅整流桥用以代替四个整流二极管、在小功率电源整流中应用广泛。(常用硅整流桥主要是3n、ql系列)
(11)高压硅堆:高压硅堆是由多个硅二极管串联后封装的,在电子设备中用作高压整流。(常用高压硅堆主要是2cl系列)
(12)双向触发二极管:双向触发二极管是两端交流器件,有两个对称的正反转折电压vbo,可用作双向交流开关,可向双向晶闸管提供控制极触发电流。(常用双向触发二极管主要是2cts、pda系列)(13)双基极二极管:双基极二极管又称单结晶体管,它具有稳定的触发电压和触发电流,可控制基极间的电压以取得较大的脉冲电流,适用作驰张振荡器,定时电路及晶闸管的触发电路。(常用双基极二极
管主要是bt31~37系列)
(14)温敏二极管:温敏二极管作为热敏元件对温度变化敏感,可用于自动增益控制、音量控制、过热和过载保护等电路中,在工业自动控制、高空和海洋探测、医学卫生等方面得到了广泛的应用。(常用温敏二极管主要是hw、2cwm、jcwm系列)
(15)磁敏二极管:磁敏二极管是一种新型的磁电转换器件。这种元件比霍尔元件的探测灵敏度高,且具有体积小、响应快、无触点、输出功率大及线性特性好的优点。该器件在磁力探测、无触点开关、位移测量、转速测量及其他各种自动化设备上得到了广泛的应用。(常用磁敏二极管主要是2acm、2dcm系列)
(16)阻尼二极管:阻尼二极管具有较高的反向工作电压和峰值电流,正向压降小,高频高压整流二极管,用在电视机行扫描电路作阻尼和升压整流用。(常用阻尼二极管主要是2cn、rh、tvr系列)
(17)瞬态二极管(tvs):瞬态二极管是一种二极管形式的高效能保护器件。具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点。广泛应用于计算机系统、通讯设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表(电度表)、rs232/422/423/485、i/o、lan、isdn、adsl、usb、mp3、pdas、gps、cdma、gsm、数字照相机的保护、共模/差模保护、rf耦合/ic驱动接收保护、电机电磁波干扰抑制、声频/视频输入、传感器/变速器、工控回路、继电器、接触器噪音的抑制等各个领域。
(18)激光二极管:激光二极管具有效率高、体积小、寿命长的优点,