3 半导体二极管的识别检测与选用(二)汇总

[复习提问]
1、半导体二极管的结构、符号及分类？
2、半导体二极管的重要特性是什么？
[导入新课]二极管是电路中的关键器件，种类繁多，应用十分广泛，识别常用半导体二极管，掌握检测质量及选用方法是学习电子技术必须掌握的一项基本技
能，下面我们来学习相关知识。

[讲授新课] 1.1半导体二极管的识别、检测与应用（二）
九、二极管的型号命名
1、国产二极管
国产二极管的型号命名分为五个部分，各部分的含义见下表。

第一部分用数字“2”表示主称为二极管。

第二部分用字母表示二极管的材料与极性。

第三部分用字母表示二极管的类别。

第四部分用数字表示序号。

例如：
2、日本半导体器件的型号命名(JIS-C-7012工业标准)由五部分组成,各部分含义见下表。

第一部分用数字表示器件的类型或有效电极数。

第二部分用字母S表示该器件已在日本电子工业协会（JEIA）注册登记。

第三部分用字母表示器件的类别。

第四部分用数字表示登记序号。

第五部分用字母表示产品的改进序号。

日本半导体器件型号命名及含义
例如：
2SA733（PNP型高频晶体管）2SC4706（NPN型高频晶体管）2——三极管2——三极管
S——JEIA注册产品S——JEIA注册产品A——PNP型高频管C——NPN型高频管733——JEIA登记序号4706——JEIA登记序号
3、美国半导体器件型号命名由四部分组成。

各部分的含义见下表。

第一部分用数字表示器件的类别。

第二部分用字母“N”表示该器件已在EIA注册登记。

第三部分用数字表示该器件的注册登记号。

第四部分用字母表示器件的规格号。

美国半导体器件型号命名及含义
例如：
lN 4007 2N 2907 A
l——二极管2——晶体管
N——ElA注册标志N——ElA注册标志
4007——ElA登记号2907——ElA登记号
A——规格号
1、整流二极管
整流二极管主要用于整流电路，即把交流电变换
成脉动的直流电。

整流二极管都是面结型，因此结
电容较大，使其工作频率较低。

一般为3kHZ以下。

从封装上看，有塑料封装和金属封装两大类。

常用
的整流二极管有2CZ型、2DZ型、IN400 X型及用于
高压、高频电路的 2DGL型等。

2、检波二极管
检波二极管的主要作用是把高频信号中的低频信号检出。

它们的结构为点接触型。

其结电容较小、工作频率较高，一般都采用锗材料制成。

这种管子的封装多采用玻璃外壳。

常用的检波二极管有2AP 型等。

3、稳压二极管
稳压管是一种特殊的面接触型半导体硅二极管，具有稳定电压的作用。

稳压管与普通二极管的主要区别在于，稳压管是工作在PN 结的反向击穿状态。

通过在制造过程中的工艺措施和使用时限制反向电流的大小，能保证稳压管在反向击穿状态下不会因过热而损坏。

从稳压管的反向特性曲线可以看出，当反向电压较小时，反向电流几乎为零，当反向电压增高到击穿电压Vz （也是稳压管的工作电压）时，反向电流Iz （稳压管的工作电流）会急剧增加，稳压管反向击穿。

在特性曲线ab 段，当Iz 在较大范围内变化时，稳压管两端电压Vz 基本不变，具有
恒压特性，利用这一特性可以起到稳定电压的作用。

稳压管与一般二极管不一样，它的反向击穿是可逆的，只要不超过稳压管的允许值，PN 结就不会过热损坏，当外加反向电压去除后，稳压管恢复原性能，所以稳压管具有良好的重复击穿特性。

稳压管的主要参数有：
(1) 稳定电压VZ ：稳定电压VZ 指稳压管正常工作时，管子两端的电压，由于制造工艺的原因，稳压值也有一定的分散性，如2CW14型稳压值为6.0～7.5V 。

(2) 动态电阻rz ：动态电阻是指稳压管在正常工作范围内，端电压的变化量与相应电流的变化量的比值。

z
z
z I V r ∆∆=
稳压管的反向特性愈陡，rZ 愈小，稳压性能就愈好。

(3) 稳定电流IZ：稳压管正常工作时的参考电流值，只有I≥IZ，才能保证稳压管有较好的稳压性能。

(4) 最大稳定电流IZmax ：允许通过的最大反向电流，I > IZmax管子会因过热而损坏。

(5) 最大允许功耗PZM：管子不致发生热击穿的最大功率损耗PZM =VZ IZmax
(6) 电压温度系数αV：温度变化10C时，稳定电压变化的百分数定义为电压温度系数。

电压温度系数越小，温度稳定性越好，通常硅稳压管在VZ低于4V时具有负温度系数,高于6V时具有正温度系数, VZ在4～6V之间，温度系数很小。

稳压管正常工作的条件:
一是工作在反向击穿状态；
二是稳压管中的电流要在稳定电流和最大允许电流之间。

当稳压管正偏时，它相当于一个普通二极管。

右图为
最常用的稳压电路，当Vi或RL变化时，稳压管中的
电流发生变化，但在一定范围内其端电压变化很小，
因此起到稳定输出电压的作用。

4、阻尼二极管
阻尼二极管多用在高频电压电路中，能承受较高的反向击穿电压和较大的峰值电流。

一般用在电视机电路中。

常用的阻尼二极管有2CN1、2CN2、BS－4等。

5、光电二极管（光敏二极管）
光电二极管跟普通二极管一样，也是由一个PN结构成。

它的管壳上备有一个玻璃窗口，以便于接受光照。

而且它的PN结面积较大，是专为接收入射光而设计的。

它是利用PN结在施加反向电压时，在光线照射下反向电阻由大变小的原理来工作的。

就是说，当没有光照射时反向电流很小，而反向电阻很大。

当有光照射时，反向电阻减小，反向电流增大。

N型：2CU P型：2DU
光电二极管的主要参数有：
暗电流：无光照时的反向饱和电流。

一般<1μA。

光电流：指在额定照度下的反向电流，一般为几十毫安。

灵敏度：指在给定波长（如0.9μm）的单位光功率时，光电二极管产生的光电流。

一般≥0.5μA/μW。

峰值波长：使光电二极管具有最高响应灵敏度（光电流最大）的光波长。

一般光电二极管的峰值波长在可见光和红外线范围内。

响应时间：指加定量光照后，光电流达到稳定值的63%所需要的时间，一般为
10-7S。

6、发光二极管
发光二极管是一种把电能变成光能的半导体器件。

它具有一个PN结，与普通二极管一样，具有单向导电的特性。

当给发光二极管加上正向电压，有一定的电流流过时就会发光。

发光二极管是由磷砷化镓、镓铝砷等半导体材料制成的。

当给PN结加上正向电压时，P区的空穴进入到N区，N区的电子进入到P区，这时便产生了电子与空穴的复合，复合时便放出了能量，此能量就以光的形式表现出来。

发光二极管的种类以发光的颜色可分为，红色光的、黄色光的、绿色光的等。

还有三色变色发光二极管和眼睛看不见的红外光二极管。

其形状有圆形、圆柱形、方形、矩形。

如图6-2（a）所示。

对于发红光、绿光、黄光的发光二极管，管脚引线以较长者为正极，较短者
为负极。

发光二极管可以用直流、交流、脉冲等电源点燃，如图6-2所示。

改变R的大小，就可以改变其发光的亮度。

（a）（b）
图6-2 发光二极管外形及点燃电路
发光二极管好坏的判别可用万用表的 R×10k挡测其正、反向阻值。

当正向电
阻小于 50k ，反向电阻大干 200k时均为正常。

如正、反向电阻均为无穷大，表明此管已坏。

一般普通发光二极管的电压其压降约为1.5~2.0 V，其工作电流一般取10~20 mA 为宜
十一、二极管的选管原则
(1)二极管应按照用途、参数及使用环境选择。

(2)使用二极管时,正、负极不可接反。

通过二极管的电流,承受的反向电压及环境
温度等都不应超过手册中所规定的极限值。

(3)更换二极管时,应用同类型或高一级的代替。

十二、半导体二极管电路的分析
1、理想模型
理想二极管（相当于开关）：正偏时，导通，正向电压降为零，正向电阻为零；反偏时，截止，反向电阻为无穷大，反向电流为零。

2、限幅电路：限幅器的功能就是限制输出电压的幅度。

正偏时，导通，正向电压降为（硅管取0.7V,锗管为
0.2V），正向电阻为零；反偏时，截止，反向电阻为无穷
大，反向电流为零。

[课堂小结]
1、选用二极管时，实际电路中的工作电压应小于最高反向工作电压。

2、常用的二极管都有哪些，各自的原理是什么。

3、最大正向电流I OM是指半导体二极管在正常工作情况下，长期允许通过的最大正向电流。

若超过该值时，二极管会因过热而损害。

4、将二极管的正向电阻与反向电阻进行比较，阻值相差越大，说明二极管的单向导电性越好。

5、稳压二极管是利用其反向击穿特性，它是工作在反向击穿状态。

[布置作业]
习题册。