儀表知識：二極管的功能特點與檢測應(yīng)用

二極管的功能特點與檢測應(yīng)用

認(rèn)識二極管

 辨別二極管類型

二極管是一種常用的半導(dǎo)體器件。它是由一個p型半導(dǎo)體和一個n型半導(dǎo)體形成的pn結(jié)，并在pn結(jié)兩端引出相應(yīng)的電極引線，再加上管殼密封制成的。二極管的共同特性是單向?qū)щ娦浴６O管種類有很多，可分為整流二極管、穩(wěn)壓二極管、檢波二極管、開關(guān)二極管、發(fā)光二極管、光電二極管、變?nèi)荻O管、快恢復(fù)二極管、雙向二極管等。圖為常見的二極管類型。

圖常見的二極管類型

如圖所示，根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，二極管又可以分為面接觸型二極管和點接觸型二極管。

圖不同結(jié)構(gòu)的二極管

補充說明：

面接觸型二極管是指內(nèi)部pn結(jié)采用合金法或擴(kuò)散法制成的二極管,pn結(jié)的面積較大,能通過較大的電流,工作頻率較低,常用作整流元件。

相對于面接觸型二極管而言,點接觸型二極管的pn結(jié)面積較小,它是由一根很細(xì)的金屬絲與一塊型半導(dǎo)體晶片的表面接觸,使觸點和半導(dǎo)體牢固熔接構(gòu)成pn結(jié).這樣制成的pn結(jié)面積很小,只能通過較小的電流和承受較低的反向電壓,高頻特性好.點接觸型二極管主要用于高頻和小功率電路或用作數(shù)字電路中的開關(guān)元件。

整流二極管

圖為典型的整流二極管.整流二極管是一種具有整流作用的晶體二極管,即可將交流整流成直流,主要用于整流電路中。

穩(wěn)壓二極管

圖為典型的穩(wěn)壓二極管。穩(wěn)壓二極管是由硅材料制成的面接觸型晶體二極管,利用pn結(jié)反向擊穿時,其兩端電壓固定在某一數(shù)值,而基本上不隨電流大小變化而變化的特點來進(jìn)行工作的,因此可達(dá)到穩(wěn)壓的目的.這里的反向擊穿狀態(tài)是正常工作狀態(tài),并不損壞二極管。

檢波二極管

圖為典型的檢波二極管.檢波二極管是利用晶體二極管的單向?qū)щ娦?再與濾波電容配合,可以把疊加在高頻載波上的低頻信號檢出來的器件.這種二極管具有較高的檢波效率和良好的頻率特性,常用在收音機的檢波電路中。

圖典型的檢波二極管

開關(guān)二極管

圖為典型的開關(guān)二極管。開關(guān)二極管利用單向?qū)щ娦钥蓪﹄娐愤M(jìn)行"開通"或"關(guān)斷"控制,導(dǎo)通、截止速度非常快,能滿足高頻和超高頻電路的需要,廣泛應(yīng)用于開關(guān)和自動控制等電路中。

圖典型的開關(guān)二極管

補充說明：

開關(guān)二極管一般采用玻璃或陶瓷外殼封裝,以減小管殼電容.通常,開關(guān)二極管從截止(高阻抗)到導(dǎo)通(低阻抗)的時間被稱為"開通時間";從導(dǎo)通到截止的時間被稱為"反向恢復(fù)時間";兩個時間的總和被統(tǒng)稱為"開關(guān)時間".開關(guān)二極管的開關(guān)時間很短,是一種非常理想的電子開關(guān),具有開關(guān)速度快、體積小、壽命長、可靠性高等特點。

發(fā)光二極管

圖為典型的發(fā)光二極管。發(fā)光二極管是指在工作時能夠發(fā)出亮光的晶體二極管,簡稱led,常用于顯示器件或光電控制電路中的光源。

圖典型的發(fā)光二極管

補充說明：

發(fā)光二極管是將電能轉(zhuǎn)化為光能的器件,通常用元素周期表中的ⅲ族和v族元素的砷化鎵、磷化鎵等化合物制成.采用不同材料制成的發(fā)光二極管可以發(fā)出不同顏色的光,常見的有紅光、黃光、綠光、橙光等。

發(fā)光二極管在正常工作時,處于正向偏置狀態(tài),在正向電流達(dá)到一定值時就發(fā)光.具有工作電壓低、工作電流很小、抗沖擊和抗振性能好、可靠性高、壽命長的特點。

光電二極管

圖為典型的光電二極管.光電二極管的特點是當(dāng)受到光照射時,二極管反向阻抗會隨之變化(隨著光照射的增強,反向阻抗會由大變小),利用這一特性,光電二極管常用作光電傳感器件使用。

變?nèi)荻O管

圖為典型的變?nèi)荻O管。變?nèi)荻O管是利用pn結(jié)的電容隨外加偏壓而變化這一特性制成的非線性半導(dǎo)體元件，在電路中起電容器的作用，它被廣泛地用于超高頻電路中的參量放大器、電子調(diào)諧器及倍頻器等高頻和微波電路中。

快恢復(fù)二極管

圖為典型的快恢復(fù)二極管。快恢復(fù)二極管（frd）也是一種高速開關(guān)二極管，這種二極管的開關(guān)特性好，反向恢復(fù)時間很短，正向壓降低，反向擊穿電壓較高（耐壓值較高）。主要應(yīng)用于開關(guān)電源、pwm脈寬調(diào)制電路以及變頻等電子電路中。

雙向二極管

圖為典型的雙向二極管。雙向二極管又稱二端交流器件，簡稱diac，是一種具有三層結(jié)構(gòu)的對稱兩端半導(dǎo)體器件，常用來觸發(fā)晶閘管或用于過電壓保護(hù)、定時、移相電路。