二極管在電子電路中起著至關(guān)重要的作用,主要作用包括:整流:利用二極管的單向?qū)щ娦?,可以將方向交替變化的交流電變換成單一方向的脈沖直流電。這是二極管在電源電路中的常見應(yīng)用,通過整流,可以使得電路中的電流或電壓具有統(tǒng)一的極性。開關(guān):二極管在正向電壓作用下電阻很小,處于導(dǎo)通狀態(tài),相當(dāng)于一只接通的開關(guān);在反向電壓作用下,電阻很大,處于截止?fàn)顟B(tài),如同一只斷開的開關(guān)。因此,可以利用二極管的開關(guān)特性,組成各種邏輯電路,實現(xiàn)電路的開啟和關(guān)閉功能。二極管具有快速響應(yīng)的特點,使得它在高頻電路和信號處理中表現(xiàn)出色。BUK752R3-40E
二極管有多種類型,如普通二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管(LED)等。每種二極管都有其獨特的特性和應(yīng)用。例如,肖特基二極管具有較低的正向壓降和快速開關(guān)速度,適用于高頻電路;而LED則能將電能轉(zhuǎn)換為光能,廣泛應(yīng)用于照明和顯示領(lǐng)域。二極管的發(fā)展經(jīng)歷了多個階段,從早期的晶體二極管到現(xiàn)代的半導(dǎo)體二極管,其性能和可靠性不斷提高。隨著材料科學(xué)和制造技術(shù)的進步,二極管的尺寸不斷縮小,性能不斷優(yōu)化,為電子技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。74CBTLV3306GTX二極管結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低,因此廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。
整流、開關(guān)二極管主要參數(shù):1)導(dǎo)通壓降VFVF為二極管正向?qū)〞r二極管兩端的壓降,當(dāng)通過二極管的電流越大,VF越大;當(dāng)二極管溫度越高時,VF越小。(2)反向飽和漏電流IR(Reversecurrent)指在二極管兩端加入反向電壓時,流過二極管的電流,該電流與半導(dǎo)體材料和溫度有關(guān)。少子的漂移運動導(dǎo)致的,盡量選擇該值小的二極管。(3)額定整流電流IF(Averageforwardcurrent)指二極管長期運行時,根據(jù)允許溫升折算出來的平均電流值。這個是選取二極管電流的主要參數(shù)(4)**平均整流電流IO(RectifiedCurrent(Average),)在半波整流電路中,流過負載電阻的平均整流電流的**值。這個是整流電路比較看重的值。(5)**浪涌電流IFSM(PeakForwardSurgeCurren)允許流過的過量的正向電流。它不是正常電流,而是瞬間電流,這個值相當(dāng)大。(6)**反向峰值電壓VRM(Non-RepetitivePeakReverseVoltage)避免擊穿所能加的**反向電壓,這個電壓是不重復(fù)的,是一個瞬態(tài)值。除了這個值外還有一個重復(fù)的反向峰值電壓VRRM,這個值是等于直流下的**反向電壓VR的。
二極管的作用:整流器:二極管可用作整流器,將交流電信號轉(zhuǎn)換為直流電信號。通過只允許電流在一個方向上流動,二極管可以將交流信號的負半周截去,使電流只在正半周通過,從而實現(xiàn)整流。信號檢測:二極管可以用作信號檢測器。在無線電和通信系統(tǒng)中,二極管通過將電流只允許在一個方向上流動來檢測和提取調(diào)制信號。電壓調(diào)節(jié)器:二極管可以用于電壓調(diào)節(jié)器電路,保護電路免受過高電壓的影響。例如,鍺二極管和硅二極管被用作穩(wěn)壓二極管,以提供穩(wěn)定的電壓輸出。電流保護:二極管可以用于電流保護電路。在電路中,當(dāng)電流超過二極管的額定值時,二極管會變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),將多余的電流引流,從而保護其他電子元件免受損害。光電轉(zhuǎn)換:光二極管(光電二極管)可以將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。當(dāng)光照射到光二極管時,產(chǎn)生的光電流可以用于感應(yīng)和測量光的強度、光電轉(zhuǎn)換等應(yīng)用。邏輯門:二極管可以用于構(gòu)建數(shù)字邏輯門電路,如與門、或門、非門等。通過控制二極管的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài),實現(xiàn)邏輯功能的實現(xiàn)。溫度測量:某些特殊類型的二極管,如熱敏二極管,其電阻值隨溫度的變化而變化。這種特性可用于溫度測量和溫度補償應(yīng)用。以上是二極管的一些常見作用和應(yīng)用。 二極管雖小,卻在電子世界里發(fā)揮著不可或缺的大作用。
二極管特性參數(shù):反向特性外加反向電壓不超過一定范圍時,通過二極管的電流是少數(shù)載流子漂移運動所形成反向電流。由于反向電流很小,二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。這個反向電流又稱為反向飽和電流或漏電流,二極管的反向飽和電流受溫度影響很大。[4]一般硅管的反向電流比鍺管小得多,小功率硅管的反向飽和電流在nA數(shù)量級,小功率鍺管在μA數(shù)量級。溫度升高時,半導(dǎo)體受熱激發(fā),少數(shù)載流子數(shù)目增加,反向飽和電流也隨之增加。[4]擊穿特性外加反向電壓超過某一數(shù)值時,反向電流會突然增大,這種現(xiàn)象稱為電擊穿。引起電擊穿的臨界電壓稱為二極管反向擊穿電壓。電擊穿時二極管失去單向?qū)щ娦?。如果二極管沒有因電擊穿而引起過熱,則單向?qū)щ娦圆灰欢〞?*破壞,在撤除外加電壓后,其性能仍可恢復(fù),否則二極管就損壞了。因而使用時應(yīng)避免二極管外加的反向電壓過高。[5]反向擊穿按機理分為齊納擊穿和雪崩擊穿兩種情況。在高摻雜濃度的情況下,因勢壘區(qū)寬度很小,反向電壓較大時,破壞了勢壘區(qū)內(nèi)共價鍵結(jié)構(gòu),使價電子脫離共價鍵束縛,產(chǎn)生電子-空穴對,致使電流急劇增大,這種擊穿稱為齊納擊穿。如果摻雜濃度較低,勢壘區(qū)寬度較寬,不容易產(chǎn)生齊納擊穿。[5]另一種擊穿為雪崩擊穿。 在數(shù)字電路中,二極管常用作開關(guān)元件,實現(xiàn)邏輯功能。STGB8NC60KDT4
在數(shù)字電路中,二極管常被用作邏輯門的基本組件,實現(xiàn)信號的邏輯運算。BUK752R3-40E
二極管是用半導(dǎo)體材料(硅、硒、鍺等)制成的一種電子器件[1]。二極管有兩個電極,正極,又叫陽極;負極,又叫陰極,給二極管兩極間加上正向電壓時,二極管導(dǎo)通,加上反向電壓時,二極管截止。二極管的導(dǎo)通和截止,則相當(dāng)于開關(guān)的接通與斷開[2]。二極管具有單向?qū)щ娦阅?,?dǎo)通時電流方向是由陽極通過管子流向陰極。二極管是*早誕生的半導(dǎo)體器件之一,其應(yīng)用非常**。特別是在各種電子電路中,利用二極管和電阻、電容、電感等元器件進行合理的連接,構(gòu)成不同功能的電路,可以實現(xiàn)對交流電整流、對調(diào)制信號檢波、限幅和鉗位以及對電源電壓的穩(wěn)壓等多種功能[3]。無論是在常見的收音機電路還是在其他的家用電器產(chǎn)品或工業(yè)控制電路中,都可以找到二極管的蹤跡。 BUK752R3-40E