電子元件初步了解【4】

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zhangshuoshi

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發表于 2013-9-5 11:22:58 | 只看該作者回帖獎勵

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本帖最后由 zhangshuoshi 于 2013-9-5 11:59 編輯

二極管

二極管又稱晶體二極管,簡稱二極管，另外，還有早期的真空電子二極管；它是一種具有單向傳導電流的電子器件。在半導體二極管內部有一個PN結兩個引線端子，這種電子器件按照外加電壓的方向，具備單向電流的轉導性。一般來講，晶體二極管是一個由p型半導體和n型半導體燒結形成的p-n結界面。在其界面的兩側形成電荷層，構成自建電場。當外加電壓等于零時，由于p-n 結兩邊載溜子的濃度差引起擴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，這也是常態下的二極管特性。

二極管；電子元件當中，一種具有兩個電極的裝置，只允許電流由單一方向流過。許多的使用是應用其整流的功能。而變容二極管則用來當作電子式的可調電容器。大部分二極管所具備的電流方向性我們通常稱之為“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（稱為順向偏壓），反向時阻斷（稱為逆向偏壓）。因此，二極管可以想成電子版的逆止閥。然而實際上二極管并不會表現出如此完美的開與關的方向性，而是較為復雜的非線性電子特征——這是由特定類型的二極管技術決定的。二極管使用上除了用做開關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(英國稱為“熱游離閥。現今最普遍的二極管大多是使用半導體材料如硅或堵。

二極管實物

晶體二極管為一個由p型半導體和n型半導體形成的pn結，在其界面處兩側形成空間電荷層，并建有自建電場。當不存在外加電壓時，由于pn結兩邊載電流濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態。當外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。當外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進一步加強，形成在一定反向電壓范圍內與反向偏置電壓值無關的反向電流。當外加的反向電壓高到一定程度時，pn結空間電荷層中的電場強度達到臨界值產生載流子的倍增過程，產生大量電子空穴對，產生了數值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現象。pn結的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩穿之分。

7.開關二極管

有在小電流下（10mA程度）使用的邏輯運算和在數百毫安下使用的磁芯激勵用開關二極管。小電流的開關二極管通常有點接觸型和鍵型等二極管，也有在高溫下還可能工作的硅擴散型、臺面型和平面型二極管。開關二極管的特長是開關速度快。而肖特基型二極管的開關擊穿特短，因而是理想的開關二極管。2AK型點接觸為中速開關電路用；2CK型平面接觸為高速開關電路用；用于開關、限幅、鉗位或檢波等電路；肖特基硅大電流開關，正向壓降小，速度快、效率高。

10.穩壓二極管

是代替穩壓電子二極管的產品。被制作成為硅的擴散型或合金型。是反向擊穿特性曲線急驟變化的二極管。作為控制電壓和標準電壓使用而制作的。二極管工作時的端電壓（又稱齊納電壓）從3V左右到150V，按每隔10%，能劃分成許多等級。在功率方面，也有從200mW至100W以上的產品。工作在反向擊穿狀態，硅材料制作，動態電阻RZ很小，一般為2CW型；將兩個互補二極管反向串接以減少溫度系數則為2DW型。肖特基二極管二極管電路，它是具有肖特基特性的"金屬半導體結"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。其半導體材料采用硅或砷化鎵，多為N型半導體。這種器件是由多數載流子導電的，所以，其反向飽和電流較以少數載流子導電的PN結大得多。由于肖特基二極管中少數載流子的存貯效應甚微，所以其頻率響僅為RC時間限制，因而，它是高頻和快速開關的理想器件。其工作頻率可達100GHz。并且，MIS（金屬－絕緣體－半導體）肖特基二極管可以用來制作太陽能電池或發光二極管。

17.瞬變二極管

TVP管，對電路進行快速過壓保護，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。

18.雙基極二極管（單結晶體管）

兩個基極，一個發射極的三端負阻器件，用于振蕩電路，定時電壓讀出電路中，它具有頻率易調、溫度穩定性好等優點。

19.發光二極管

用磷砷化鎵材料制成，體積小，正向驅動發光。工作電壓低，工作電流小，發光均勻、壽命長、可發紅、黃、綠單色光。

一）普通二極管的檢測（包括檢波二極管、整流二極管、阻尼二極管、開關二極管、續流二極管）是由一個PN結構成的半導體器件，具有單向導電特性。通過用萬用表檢測其正、反向電阻值，可以判別出二極管的電極，還可估測出二極管是否損壞。　 1．極性的判別將萬用表置于R×100檔或R×1k檔，兩表筆分別接二極管的兩個電極，測出一個結果后，對調兩表筆，再測出一個結果。兩次測量的結果中，有一次測量出的阻值較大（為反向電阻），一次測量出的阻值較小（為正向電阻）。在阻值較小的一次測量中，黑表筆接的是二極管的正極，紅表筆接的是二極管的負極。　2．單負導電性能的檢測及好壞的判斷通常，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，說明二極管的單向導電特性越好。　若測得二極管的正、反向電阻值均接近0或阻值較小，則說明該二極管內部已擊穿短路或漏電損壞。若測得二極管的正、反向電阻值均為無窮大，則說明該二極管已開路損壞。　3．反向擊穿電壓的檢測二極管反向擊穿電壓（耐壓值）可以用晶體管直流參數測試表測量。其方法是：測量二極管時，應將測試表的“NPN/PNP”選擇鍵設置為NPN狀態，再將被測二極管的正極接測試表的“C”插孔內，負極插入測試表的“e”插孔，然后按下“V（BR）”鍵，測試表即可指示出二極管的反向擊穿電壓值。　也可用兆歐表和萬用表來測量二極管的反向擊穿電壓、測量時被測二極管的負極與兆歐表的正極相接，將二極管的正極與兆歐表的負極相連，同時用萬用表（置于合適的直流電壓檔）監測二極管兩端的電壓。如圖4-71所示，搖動兆歐表手柄（應由慢逐漸加快），待二極管兩端電壓穩定而不再上升時，此電壓值即是二極管的反向擊穿電壓。希望大家慢慢理解。