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二 極 管
二極管又稱(chēng)晶體二極管,簡(jiǎn)稱(chēng)二極管,另外,還有早期的真空電子二極管;它是一種具有單向傳導(dǎo)電流的電子器件。在半導(dǎo)體二極管內(nèi)部有一個(gè)PN結(jié)兩個(gè)引線(xiàn)端子,這種電子器件按照外加電壓的方向,具備單向電流的轉(zhuǎn)導(dǎo)性。一般來(lái)講,晶體二極管是一個(gè)由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體燒結(jié)形成的p-n結(jié)界面。在其界面的兩側(cè)形成電荷層,構(gòu)成自建電場(chǎng)。當(dāng)外加電壓等于零時(shí),由于p-n 結(jié)兩邊載溜子的濃度差引起擴(kuò)散電流和由自建電場(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài),這也是常態(tài)下的二極管特性。 二極管;電子元件當(dāng)中,一種具有兩個(gè)電極的裝置,只允許電流由單一方向流過(guò)。許多的使用是應(yīng)用其整流的功能。而變?nèi)荻O管則用來(lái)當(dāng)作電子式的可調(diào)電容器。大部分二極管所具備的電流方向性我們通常稱(chēng)之為“整流”功能。二極管最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(guò)(稱(chēng)為順向偏壓),反向時(shí)阻斷(稱(chēng)為逆向偏壓)。因此,二極管可以想成電子版的逆止閥。然而實(shí)際上二極管并不會(huì)表現(xiàn)出如此完美的開(kāi)與關(guān)的方向性,而是較為復(fù)雜的非線(xiàn)性電子特征——這是由特定類(lèi)型的二極管技術(shù)決定的。二極管使用上除了用做開(kāi)關(guān)的方式之外還有很多其他的功能。 早期的二極管包含“貓須晶體”以及真空管(英國(guó)稱(chēng)為“熱游離閥?,F(xiàn)今最普遍的二極管大多是使用半導(dǎo)體材料如硅或堵。
二極管實(shí)物 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)兩邊載電流濃度差引起的擴(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)。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)的反向電流。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穿之分。
7.開(kāi)關(guān)二極管 有在小電流下(10mA程度)使用的邏輯運(yùn)算和在數(shù)百毫安下使用的磁芯激勵(lì)用開(kāi)關(guān)二極管。小電流的開(kāi)關(guān)二極管通常有點(diǎn)接觸型和鍵型等二極管,也有在高溫下還可能工作的硅擴(kuò)散型、臺(tái)面型和平面型二極管。開(kāi)關(guān)二極管的特長(zhǎng)是開(kāi)關(guān)速度快。而肖特基型二極管的開(kāi)關(guān)擊穿特短,因而是理想的開(kāi)關(guān)二極管。2AK型點(diǎn)接觸為中速開(kāi)關(guān)電路用;2CK型平面接觸為高速開(kāi)關(guān)電路用;用于開(kāi)關(guān)、限幅、鉗位或檢波等電路;肖特基硅大電流開(kāi)關(guān),正向壓降小,速度快、效率高。 10.穩(wěn)壓二極管 是代替穩(wěn)壓電子二極管的產(chǎn)品。被制作成為硅的擴(kuò)散型或合金型。是反向擊穿特性曲線(xiàn)急驟變化的二極管。作為控制電壓和標(biāo)準(zhǔn)電壓使用而制作的。二極管工作時(shí)的端電壓(又稱(chēng)齊納電壓)從3V左右到150V,按每隔10%,能劃分成許多等級(jí)。在功率方面,也有從200mW至100W以上的產(chǎn)品。工作在反向擊穿狀態(tài),硅材料制作,動(dòng)態(tài)電阻RZ很小,一般為2CW型;將兩個(gè)互補(bǔ)二極管反向串接以減少溫度系數(shù)則為2DW型。肖特基二極管 二極管電路,它是具有肖特基特性的"金屬半導(dǎo)體結(jié)"的二極管。其正向起始電壓較低。其金屬層除材料外,還可以采用金、鉬、鎳、鈦等材料。其半導(dǎo)體材料采用硅或砷化鎵,多為N型半導(dǎo)體。這種器件是由多數(shù)載流子導(dǎo)電的,所以,其反向飽和電流較以少數(shù)載流子導(dǎo)電的PN結(jié)大得多。由于肖特基二極管中少數(shù)載流子的存貯效應(yīng)甚微,所以其頻率響僅為RC時(shí)間限制,因而,它是高頻和快速開(kāi)關(guān)的理想器件。其工作頻率可達(dá)100GHz。并且,MIS(金屬-絕緣體-半導(dǎo)體)肖特基二極管可以用來(lái)制作太陽(yáng)能電池或發(fā)光二極管。 17.瞬變二極管 TVP管,對(duì)電路進(jìn)行快速過(guò)壓保護(hù),分雙極型和單極型兩種,按峰值功率(500W-5000W)和電壓(8.2V~200V)分類(lèi)。 18.雙基極二極管(單結(jié)晶體管) 兩個(gè)基極,一個(gè)發(fā)射極的三端負(fù)阻器件,用于振蕩電路,定時(shí)電壓讀出電路中,它具有頻率易調(diào)、溫度穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。 19.發(fā)光二極管 用磷砷化鎵材料制成,體積小,正向驅(qū)動(dòng)發(fā)光。工作電壓低,工作電流小,發(fā)光均勻、壽命長(zhǎng)、可發(fā)紅、黃、綠單色光。 一)普通二極管的檢測(cè)(包括檢波二極管、整流二極管、阻尼二極管、開(kāi)關(guān)二極管、續(xù)流二極管)是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的半導(dǎo)體器件,具有單向?qū)щ娞匦浴Mㄟ^(guò)用萬(wàn)用表檢測(cè)其正、反向電阻值,可以判別出二極管的電極,還可估測(cè)出二極管是否損壞。 1.極性的判別將萬(wàn)用表置于R×100檔或R×1k檔,兩表筆分別接二極管的兩個(gè)電極,測(cè)出一個(gè)結(jié)果后,對(duì)調(diào)兩表筆,再測(cè)出一個(gè)結(jié)果。兩次測(cè)量的結(jié)果中,有一次測(cè)量出的阻值較大(為反向電阻),一次測(cè)量出的阻值較小(為正向電阻)。在阻值較小的一次測(cè)量中,黑表筆接的是二極管的正極,紅表筆接的是二極管的負(fù)極?!?.單負(fù)導(dǎo)電性能的檢測(cè)及好壞的判斷通常,鍺材料二極管的正向電阻值為1kΩ左右,反向電阻值為300左右。硅材料二極管的電阻值為5 kΩ左右,反向電阻值為∞(無(wú)窮大)。正向電阻越小越好,反向電阻越大越好。正、反向電阻值相差越懸殊,說(shuō)明二極管的單向?qū)щ娞匦栽胶谩!∪魷y(cè)得二極管的正、反向電阻值均接近0或阻值較小,則說(shuō)明該二極管內(nèi)部已擊穿短路或漏電損壞。若測(cè)得二極管的正、反向電阻值均為無(wú)窮大,則說(shuō)明該二極管已開(kāi)路損壞?!?.反向擊穿電壓的檢測(cè)二極管反向擊穿電壓(耐壓值)可以用晶體管直流參數(shù)測(cè)試表測(cè)量。其方法是:測(cè)量二極管時(shí),應(yīng)將測(cè)試表的“NPN/PNP”選擇鍵設(shè)置為NPN狀態(tài),再將被測(cè)二極管的正極接測(cè)試表的“C”插孔內(nèi),負(fù)極插入測(cè)試表的“e”插孔,然后按下“V(BR)”鍵,測(cè)試表即可指示出二極管的反向擊穿電壓值?!∫部捎谜讱W表和萬(wàn)用表來(lái)測(cè)量二極管的反向擊穿電壓、測(cè)量時(shí)被測(cè)二極管的負(fù)極與兆歐表的正極相接,將二極管的正極與兆歐表的負(fù)極相連,同時(shí)用萬(wàn)用表(置于合適的直流電壓檔)監(jiān)測(cè)二極管兩端的電壓。如圖4-71所示,搖動(dòng)兆歐表手柄(應(yīng)由慢逐漸加快),待二極管兩端電壓穩(wěn)定而不再上升時(shí),此電壓值即是二極管的反向擊穿電壓。希望大家慢慢理解。
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