什么叫二極管?二極管分為哪幾種?二極管的主要參數(shù)有哪些?二極管基礎(chǔ)概念,二極管又稱晶體二極管,簡稱二極管(diode),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PN結(jié)兩個引線端子,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。一般來講,晶體二極管是一個由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)形成空間電荷層,構(gòu)成自建電場。當(dāng)外加電壓等于零時,由于p-n 結(jié)兩邊載流子的濃度差引起擴(kuò)散電流和由自建電場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。幾乎在所有的電子電路中,都要用到半導(dǎo)體二極管。溫度對二極管的特性有影響,需考慮溫漂移。深圳光敏二極管參數(shù)
1874年,德國物理學(xué)家卡爾·布勞恩在卡爾斯魯厄理工學(xué)院發(fā)現(xiàn)了晶體的整流能力。因此1906年開發(fā)出的頭一代二極管——“貓須二極管”是由方鉛礦等礦物晶體制成的。早期的二極管還包含了真空管,真空管二極管具有兩個電極 ,一個陽極和一個熱式陰極。在半導(dǎo)體性能被發(fā)現(xiàn)后,二極管成為了世界上頭一種半導(dǎo)體器件?,F(xiàn)如今的二極管大多是使用硅來生產(chǎn),鍺等其它半導(dǎo)體材料有時也會用到。目前較常見的結(jié)構(gòu)是,一個半導(dǎo)體性能的結(jié)芯片通過PN結(jié)連接到兩個電終端。深圳光敏二極管參數(shù)二極管還可用作開關(guān),通過控制正向或反向電壓,實現(xiàn)電路的開閉。
二極管的反向特性:當(dāng)外加反向電壓時,所加的反向電壓加強(qiáng)了內(nèi)電場對多數(shù)載流子的阻擋,所以二極管中幾乎沒有電流通過。但是這時的外電場能促使少數(shù)載流子漂移,所以少數(shù)載流子形成很小的反向電流。由于少數(shù)載流子數(shù)量有限,只要加不大的反向電壓就可以使全部少數(shù)載流子越過PN結(jié)而形成反向飽和電流,繼續(xù)升高反向電壓時反向電流幾乎不再增大。當(dāng)反向電壓增大到某一值(曲線中的D點(diǎn))以后,反向電流會突然增大,這種現(xiàn)象叫反向擊穿,這時二極管失去單向?qū)щ娦?。所以一般二極管在電路中工作時,其反向電壓任何時候都必須小于其反向擊穿時的電壓。即:當(dāng)V<0時,二極管處于反向特性區(qū)域。
整流二極管: 將交流電源整流成為直流電流的二極管叫作整流二極管。檢波二極管: 檢波二極管是用于把迭加在高頻載波上的低頻信號檢出來的器件,它具有較高的檢波效率和良好的頻率特性。開關(guān)二極管: 在脈沖數(shù)字電路中,用于接通和關(guān)斷電路的二極管叫開關(guān)二極管,它的特點(diǎn)是反向恢復(fù)時間短,能滿足高頻和超高頻應(yīng)用的需要。穩(wěn)壓二極管: 穩(wěn)壓二極管是由硅材料制成的面結(jié)合型晶體二極管,它是利用PN結(jié)反向擊穿時的電壓基本上不隨電流的變化而變化的特點(diǎn),來達(dá)到穩(wěn)壓的目的,因為它能在電路中起穩(wěn)壓作用,故稱為、穩(wěn)壓二極管(簡稱穩(wěn)壓管)。二極管的原理是基于PN結(jié)的特性,其中P區(qū)富含正電荷,N區(qū)富含負(fù)電荷。
穩(wěn)壓二極管,穩(wěn)壓二極管英文名稱為Zener diode,又叫齊納二極管。利用PN結(jié)反向擊穿狀態(tài),其電流可在很大范圍內(nèi)變化而電壓基本不變的現(xiàn)象,制成的起穩(wěn)壓作用的二極管。穩(wěn)壓二極管的特點(diǎn)就是擊穿后,其兩端的電壓基本保持不變。這樣,當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后,若由于電源電壓發(fā)生波動,或其它原因造成電路中各點(diǎn)電壓變動時,負(fù)載兩端的電壓將基本保持不變。在電源電路中經(jīng)常用到穩(wěn)壓二極管,它與普通二極管在電路中的連接方法不同,負(fù)極接電路的高電勢,正極接地或低電勢點(diǎn)。穩(wěn)壓二極管的種類很多,THT和SMT形式的封裝都有,常用到的型號是1N4728、1N4729等,它的原理圖和PCB庫如下圖所示。二極管有正向閾值電壓,低于此電壓時為截止?fàn)顟B(tài)。深圳光敏二極管參數(shù)
在使用二極管時,需注意其正向電壓和反向擊穿電壓的限制,以免損壞器件。深圳光敏二極管參數(shù)
反向偏置(Reverse Bias),在陽極側(cè)施加相對陰極負(fù)的電壓,就是反向偏置,所加電壓為反向偏置。這種情況下,因為N型區(qū)域被注入空穴,P型區(qū)域被注入電子,兩個區(qū)域內(nèi)的主要載流子都變?yōu)椴蛔?,因此結(jié)合部位的耗盡層變得更寬,內(nèi)部的靜電場也更強(qiáng),擴(kuò)散電位也跟著變大。這個擴(kuò)散電位與外部施加的電壓互相抵銷,讓反向的電流更難以通過。更多的細(xì)節(jié)請參閱“PN結(jié)”條目。實際的元件雖然處于反向偏置狀態(tài),也會有微小的反向電流(漏電流、漂移電流)通過。當(dāng)反向偏置持續(xù)增加時,還會發(fā)生 隧道擊穿 或 雪崩擊穿 或 崩潰 ,發(fā)生急遽的電流增加。開始產(chǎn)生這種擊穿現(xiàn)象的(反向)電壓被稱為 擊穿電壓 。超過擊穿電壓以后反向電流急遽增加的區(qū)域被稱為 擊穿區(qū) ( 崩潰區(qū) )。在擊穿區(qū)內(nèi),電流在較大的范圍內(nèi)變化而二極管反向壓降變化較小。穩(wěn)壓二極管就利用這個區(qū)域的動作特性而制成,可以作為電壓源使用。深圳光敏二極管參數(shù)