晶体二极管的介绍
晶体二极管(crystaldiode)固态电子器件中的半导体两端器件。这些器件主要的特征是具有非线性的电流-电压特性。此后随着半导体材料和工艺技术的发展,利用不同的半导体材料、掺杂分布、几何结构,研制出结构种类繁多、功能用途各异的多种晶体二极管。制造材料有锗、硅及化合物半导体。晶体二极管可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换等。
晶体二极管有什么作用?
晶体二极管
crystal diode
固态电子器件中的半导体两端器件。起源于19世纪末发现的点接触二极管效应,发展于20世纪30年代,主要特征是具有单向导电性,即整流特性。利用不同的半导体材料、掺杂分布、几何结构,可制成不同类型的二极管,用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换。例如稳压二极管可在电源电路中提供固定偏压和进行过压保护;雪崩二极管作为固体微波功率源,用于小型固体发射机中的发射源;半导体光电二极管能实现光-电能量的转换,可用来探测光辐射信号;半导体发光二极管能实现电-光能量的转换,可用作指示灯、文字-数字显示、光耦合器件、光通信系统光源等;肖特基二极管可用于微波电路中的混频、检波、调制、超高速开关、倍频和低噪声参量放大等。
分类
按用途分:检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关管、光电管。
按结构分:点接触型二极管、面接触型二极管
二极管最主要的特性是单向导电性,其伏安特性曲线如图所示
1、正向特性
当加在二极管两端的正向电压(P为正、N为负)很小时(锗管小于0.1伏,硅管小于0.5伏),管子不导通,处于“截止”状态,当正向电压超过一定数值后,管子才导通,电压再稍微增大,电流急剧暗加(见曲线I段)。不同材料的二极管,起始电压不同,硅管为0.5-.7伏左右,锗管为0.1-0.3左右。
2、反向特性
二极管两端加上反向电压时,反向电流很小,当反向电压逐渐增加时,反向电流基本保持不变,这时的电流称为反向饱和电流(见曲线II段)。不同材料的二极管,反向电流大小不同,硅管约为1微安到几十微安,锗管则可高达数百微安,另外,反向电流受温度变化的影响很大,锗管的稳定性比硅管差。
3、击穿特性
当反向电压增加到某一数值时,反向电流急剧增大,这种现象称为反向击穿(见曲线III)。这时的反向电压称为反向击穿电压,不同结构、工艺和材料制成的管子,其反向击穿电压值差异很大,可由1伏到几百伏,甚至高达数千伏。
4、频率特性
由于结电容的存在,当频率高到某一程度时,容抗小到使PN结短路。导致二极管失去单向导电性,不能工作,PN结面积越大,结电容也越大,越不能在高频情况下工作。
电子二极管和晶体二极管有什么区别呢?
电子二极管 只具有一个阴极与一个阳极(板极)的电子管。它是靠被灯丝加热的阴极发射电子导电的。具有单向导电性能,即阳极电位高于阴极时,阴极发射的电子在电场的作用下,向阳极运动形成电子流。而阴极电压比阳极高时,电子所受到的电场力是将电子拉回阴极的,不能产生电流,一般用于整流与检波,有真空与充气(充有惰性气体)两种电子二极管。充气二极管也可以做稳压、指示、控制之用。
晶体二极管(crystaldiode)固态电子器件中的半导体两端器件。这些器件主要的特征是具有非线性的电流-电压特性。此后随着半导体材料和工艺技术的发展,利用不同的半导体材料、掺杂分布、几何结构,研制出结构种类繁多、功能用途各异的多种晶体二极管。制造材料有锗、硅及化合物半导体。晶体二极管可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换等。
什么是二极管?
什么是二极管?
二极管的英文是diode。二极管的正.负二个端子,(如图)正端A称为阳极,负端K 称为阴极。电流只能从阳极向阴极方向移动。一些初学者容易产生这样一种错误认识:“半导体的一‘半’是一半的‘半’;面二极管也是只有一‘半’电流流动(这是错误的),所有二极管就是半导体 ”。其实二极管与半导体是完全不同的东西。我们只能说二极管是由半导体组成的器件。半导体无论那个方向都能流动电流。
二极管的主要参数有哪些?
正向电流IF:在额定功率下,允许通过二极管的电流值。正向电压降VF:二极管通过额定正向电流时,在两极间所产生的电压降。最大整流电流(平均值)IOM:在半波整流连续工作的情况下,允许的最大半波电流的平均值。反向击穿电压VB:二极管反向电流急剧增大到出现击穿现象时的反向电压值。正向反向峰值电压VRM:二极管正常工作时所允许的反向电压峰值,通常VRM为VP的三分之二或略小一些。 反向电流IR:在规定的反向电压条件下流过二极管的反向电流值。结电容C:电容包括电容和扩散电容,在高频场合下使用时,要求结电容小于某一规定数值。最高工作频率FM:二极管具有单向导电性的最高交流信号的频率。
晶体二极管的产品作用
极管在电路中的应用是必不可少的,无论是做整流电路还是钳位作用还是其他的一些作用,都会用到它。二极管可分为发光二极管(LED),整流二极管,稳压二极管,开关二极管等等,这里只介绍前面说的几种。发光二极管,一般作为指示灯用,例如电脑的硬盘灯一闪一闪的表示你的硬盘正在工作(如果不闪,则很可能是你的机器忙不过来或者是处在待机状态),还有就是一些随身听上的指示灯,以及充电器的指示灯。发光二极管相对其他二极管正向导通电压较大,一般在1.6V到1.8V间。二其他二极管一般在0.2-0.3V(锗管),0.6-0.8V(硅管)。整流二极管,也是很常见的,利用的是二极管的单向导通特性,从而可以将负极性电信号滤掉---半波整流,也可以进行其它的整流----例如全波整流。二极管还具有稳压作用,这是因为二极管反向接通时,在二极管被击穿的情况下,其电流将瞬间增大,这样在外电压增大时,由于二极管被击穿后增加的电流会通过二极管而不会经过与二极管并联的负载上,从而可以保护与其并联的器件。常见的有保护场效应管,即在场效应管栅极反向并接一个二极管。二极管击穿电压一般在4V-7V.钳位作用:钳位作用就是利用二极管的正向导通电压在导通后维持在0.2-0.4V(锗管),0.6-0.8V(硅管),从而使与其连接的器件两端电压维持在一个范围内,最简单就是三极管的BE结电压在导通时可保持在钳位电压,这点常用于三极管的静态分析。一般无特别说明硅管取0.7V,锗管取0.3V。开关二极管常见型号有1N4148,1N4150,1N4448,利用的是二极管的高速转换特性。其它二极管还有肖特基二极管,隧道二极管,双向出发二极管,微功耗基准电压二极管等,由于其制作工艺不同而具有不同的功能。
如何从外观上辨别二极管的正负极
小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或N极(负极)。也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过(称为顺向偏压),反向时阻断 (称为逆向偏压)。因此,二极管可以想成电子版的逆止阀。扩展资料:二极管的作用:二极管是最常用的电子元件之一,它最大的特性就是单向导电,也就是电流只可以从二极管的一个方向流过,二极管的作用有整流电路,检波电路,稳压电路,各种调制电路。主要都是由二极管来构成的,其原理都很简单,正是由于二极管等元件的发明,才有我们现 在丰富多彩的电子信息世界的诞生,既然二极管的作用这么大那么我们应该如何去检测这个元件呢。其实很简单,只要用万用表打到电阻档,测量一下反向电阻就行,如果很小,就说明这个二极管是坏的,反向电阻如果很大,这就说明这个二极管是好的。对于这样的基础元件我们应牢牢掌握住他的作用原理以及基本电路,这样才能为以后的电子技术学习打下良好的基础。参考资料来源:百度百科-二极管
什么是二极管?有什么用途?
二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode),另外,还有早期的真空电子二极管;它是一种具有单向传导电流的电子器件。在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流的转导性。一般来讲,晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。在其界面的两侧形成空间电荷层,构成自建电场。当外加电压等于零时,由于p-n 结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态,这也是常态下的二极管特性。
工作原理:
晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到一定程度时,p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。p-n结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。
种类及用途:
1、整流二极管 利用二极管单向导电性,可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉
冲直流电。
2、开关元件 二极管在正向电压作用下电阻很小,处于导通状态,相当于一只接通的开关;
在反向电压作用下,电阻很大,处于截止状态,如同一只断开的开关。利用二
极管的开关特性,可以组成各种逻辑电路。
3、限幅元件 二极管正向导通后,它的正向压降基本保持不变(硅管为0.7V,锗管为
0.3V)。利用这一特性,在电路中作为限幅元件,可以把信号幅度限制在一定
范围内。
4、续流二极管 在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。
5、检波二极管 在收音机中起检波作用。
6、变容二极管 使用于电视机的高频头中。
7、发光二极管 用于VCD、DVD、计算器等显示器上。
8、稳压二极管 反向击穿电压恒定,且击穿后可恢复,利用这一特性可以实现稳压电路。
什么是二极管
二极管,(英语:Diode),电子元件当中,一种具有两个电极的装置,只允许电流由单一方向流过,许多的使用是应用其整流的功能。而变容二极管(Varicap Diode)则用来当作电子式的可调电容器。大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流(Rectifying)”功能。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过(称为顺向偏压),反向时阻断 (称为逆向偏压)。因此,二极管可以想成电子版的逆止阀。早期的真空电子二极管;它是一种能够单向传导电流的电子器件。在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流的传导性。一般来讲,晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。在其界面的两侧形成空间电荷层,构成自建电场。当外加电压等于零时,由于p-n 结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态,这也是常态下的二极管特性。早期的二极管包含“猫须晶体("Cat's Whisker" Crystals)”以及真空管(英国称为“热游离阀(Thermionic Valves)”)。现今最普遍的二极管大多是使用半导体材料别称晶体二极管功能整流,阻燃等击穿外加反向电压超过某一数值时,反向电流会突然增大,这种现象称为电击穿。引起电击穿的临界电压称为二极管反向击穿电压。电击穿时二极管失去单向导电性。如果二极管没有因电击穿而引起过热,则单向导电性不一定会被永久破坏,在撤除外加电压后,其性能仍可恢复,否则二极管就损坏了。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。二极管是一种具有单向导电的二端器件,有电子二极管和晶体二极管之分,电子二极管因为灯丝的热损耗,效率比晶体二极管低,所以现已很少见到,比较常见和常用的多是晶体二极管。二极管的单向导电特性,几乎在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管,它在许多的电路中起着重要的作用,它是诞生最早的半导体器件之一,其应用也非常广泛。