模拟技术
将PN结用外壳封装起来,并加上电极引线就构成了半导体二极管,简称二极管。由P区引出的电极为阳极,由N区引出的电极为阴极。二极管几种常见结构如下图:
二极管常见结构
二极管的伏安特性
与PN结一样,二极管具有单向导电性。但是,由于二极管存在半导体体电阻和引线电阻,所以当外加正向电压时,在电流相同的情况下,二极管的端电压大于PN结上的压降;或者说,在外加正向电压相同的情况下,二极管的正向电流要小于PN结的电流;在大电流情况下,这种影响更为明显。另外,由于二极管表面漏电流的存在,使外加反向电压时的反向电流增大。
温度对二极管伏安特性的影响
在环境温度升高时,二极管的正向特性曲线将左移,反向特性曲线将下移(如图下图中虚线所示)。
二极管伏安特性曲线受温度的影响
在室温附近,温度每升高1℃,正向压降减小2-2.5mV;温度每升高10℃,反向电流约增大一倍。可见,二极管的特性对温度很敏感。
二极管的主要参数
在实际运用中,应根据管子所用场合,按其承受的最高反向电压、最大正向平均电流、工作频率、环境温度等条件,选择满足要求的二极管。
稳压二极管稳压二极管是一种硅材料制成的面接触型晶体二极管,简称稳压管。稳压管在反向击穿时,在一定的电流范围内(或者说在一定的功率损耗范围内),端电压几乎不变,表现出稳压特性。因而广泛用于稳压电源与限幅电路之中。
稳压二极管的伏安特性曲线如下图所示:
稳压二极管的伏安特性曲线
稳压二极管的主要参数:
其他类型二极管
发光二极管:发光二极管包括可见光、不可见光、激光等不同类型,这里只对可见光发光二极管做一简单介绍。发光二极管的发光颜色决定于所用材料,目前有红、绿、黄、橙等色,可以制成各种形状,如长方形、圆形等。发光二极管也具有单向导电性。只有当外加的正向电压使得正向电流足够大时才发光,它的开启电压比普通二极管的大,红色的在1.6-1.8V之间,绿色的约为2V。正向电流愈大,发光愈强。使用时,应特别注意不要超过最大功耗、最大正向电流和反向击穿电压等极限参数。发光二极管因其驱动电压低、功耗小、寿命长、可靠性高等优点广泛用于显示电路中。
光电二极管:电二极管是远红外线接收管,是一种光能与电能进行转换的器件。PN结型光电二极管充分利用PN结的光敏特性,将接受到的光的变化转换成电流的变化。由于光电二极管的光电流较小,所以当将其用于测量及控制电路中时,需首先进行放大和处理。
除上述特殊二极管外,还有利用PN结势垒电容制成的变容二极管,可用于电子调谐、频率的自动控制、调频调幅、调相和滤波等电路中;利用高掺杂材料形成PN结的隧道效应制成的隧道二极管,可用于振荡、过载保护、脉冲数字电路中;利用金属与半导体之间的接触势垒而制成的肖特基二极管,因其正向导通电压小、结电容小而用于微波混频、检测,集成化数字电路等场合。
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