晶体二极管介绍

一、二极管的特性

二极管最主要的特性是单向导电性,其伏安特性曲线如图1所示,

图1、二极管的伏安特性曲线

1、正向特性

另在二极管两端的正向电压(p为正、n为负)很小时(锗管小于0.1伏,硅管小于0.5伏),管子不导通处于“死区”状态,当正向电压起过一定数值后,管子才导通,电压再稍微增大,电流急剧暗加(见曲线i段)。不同材料的二极管,起始电压不同,硅管为0.5-.7伏左右,锗管为0.1-0.3左右。

2、反向特性

二极管两端加上反向电压时,反向电流很小,当反向电压逐渐增加时,反向电流基本保持不变,这时的电流称为反向饱和电流(见曲线ii段)。不同材料的二极管,反向电流大小不同,硅管约为1微安到几十微安,锗管则可高达数百微安,另外,反向电流受温度变化的影响很大,锗管的稳定性比硅管差。

3、击穿特性

当反向电压增加到某一数值时,反向电流急剧增大,这种现象称为反向击穿(见曲线iii)。这时的反向电压称为反向击穿电压,不同结构、工艺和材料制成的管子,其反向击穿电压值差异很大,可由1伏到几百伏,甚至高达数千伏。

4、频率特性

由于结电容的存在,当频率高到某一程度时,容抗小到使pn结短路。导致二极管失去单向导电性,不能工作,pn结面积越大,结电容也越大,越不能在高频情况下工作。

二、二极管的简易测试方法

二极管的极性通常在管壳上注有标记,如无标记,可用万用表电阻档测量其正反向电阻来判断(一般用r×100或×1k档)具体方法如表一

表一

二极管简易测试方法

项目

正向电阻

反向电阻

测试方法

测试情况

硅管:表针指示位置在中间或中间偏右一点;锗管:表针指示在右端靠近满刻度的地方(如图所示)表明管子正向特性是好的。

如果表针在左端不动,则管子内部已经断路

硅管:表针在左端基本不动,极靠近oo位置,锗管:表针从左端起动一点,但不应超过满刻度的1/4(如上图所示),则表明反向特性是好的,

如果表针指在0位,则管子内部已短路

三、二极管的主要参数

1、正向电流if

在额定功率下,允许通过二极管的电流值。

2、正向电压降vf

二极管通过额定正向电流时,在两极间所产生的电压降。

3、最大整流电流(平均值)iom

在半波整流连续工作的情况下,允许的最大半波电流的平均值。

4、反向击穿电压vb

二极管反向电流急剧增大到出现击穿现象时的反向电压值。

5、正向反向峰值电压vrm

二极管正常工作时所允许的反向电压峰值,通常vrm为vp的三分之二或略小一些。

6、反向电流ir

在规定的反向电压条件下流过二极管的反向电流值

7、结电容c

结电容包括电容和扩散电容,在高频场合下使用时,要求结电容小于某一规定数值。

8、最高工作频率fm

二极管具有单向导电性的最高交流信号的频率。

四、常用晶体二极管

1、整流二极管

将交流电源整流成为直流电流的二极管叫作整流二极管,它是面结合型的功率器件,因结电容大,故工作频率低。

通常,if在1安以上的二极管采用金属壳封装,以利于散热;if在1安以下的采用全塑料封装(见图2)由于近代工艺技术不断提高,国外出现了不少较大功率的管子,也采用塑封形式。

(a)全密封金属结构

(b)塑料封装

图2 二极管封装

2、检波二极管

检波二极管是用于把迭加在高频载波上的低频信号检出来的器件,它具有较高的检波效率和良好的频率特性。

3、开关二极管

在脉冲数字电路中,用于接通和关断电路的二极管叫开关二极管,它的特点是反向恢复时间短,能满足高频和超高频应用的需要。

开关二极管有接触型,平面型和扩散台面型几种,一般if<500毫安的硅开关二极管,多采用全密封环氧树脂,陶瓷片状封装,如图三所示,引脚较长的一端为正极。

图3、硅开关二极管全密封环环氧树脂陶瓷片状封装

4、稳压二极管

稳压二极管是由硅材料制成的面结合型晶体二极管,它是利用pn结反向击穿时的电压基本上不随电流的变化而变化的特点,来达到稳压的目的,因为它能在电路中起稳压作用,故称为、稳压二极管(简称稳压管)其图形符号见图4

图4、稳压二极管的图形符号

稳压管的伏安特性曲线如图5所示,当反向电压达到vz时,即使电压有一微小的增加,反向电流亦会猛增(反向击穿曲线很徒直)这时,二极管处于击穿状态,如果把击穿电流限制在一定的范围内,管子就可以长时间在反向击穿状态下稳定工作。

图5、硅稳压管伏安特性曲线

5、变容二极管

变容二

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计