dbzz.net二極管基礎(chǔ)知識
1.二極管的主要參數(shù)
正向電流IF：在額定功率下，允許通過二極管的電流值。
正向電壓降VF：二極管通過額定正向電流時(shí)，在兩極間所產(chǎn)生的電壓降。
最大整流電流（平均值）IOM：在半波整流連續(xù)工作的情況下，允許的最大半波電流的平均值。
反向擊穿電壓VB：二極管反向電流急劇增大到出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象時(shí)的反向電壓值。
正向反向峰值電壓VRM：二極管正常工作時(shí)所允許的反向電壓峰值，通常VRM為VP的三分之二或略小一些。
反向電流IR：在規(guī)定的反向電壓條件下流過二極管的反向電流值。
結(jié)電容C：電容包括電容和擴(kuò)散電容，在高頻場合下使用時(shí)，要求結(jié)電容小于某一規(guī)定數(shù)值。
最高工作頻率FM：二極管具有單向?qū)щ娦缘淖罡呓涣餍盘柕念l率。
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2.常用二極管
（1） 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，它是面結(jié)合型的功率器件，因結(jié)電容大，故工作頻率低。
通常，IF在1安以上的二極管采用金屬殼封裝，以利于散熱；IF在1安以下的采用全塑料封裝（見圖二）由于近代工藝技術(shù)不斷提高，國外出現(xiàn)了不少較大功率的管子，也采用塑封形式。
（a)全密封金屬結(jié)構(gòu)
（b）塑料封裝
（2） 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。
（3）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(shí)間短，能滿足高頻和超高頻應(yīng)用的需要。
開關(guān)二極管有接觸型，平面型和擴(kuò)散臺面型幾種，一般IF＜500毫安的硅開關(guān)二極管，多采用全密封環(huán)氧樹脂，陶瓷片狀封裝，如圖三所示，引腳較長的一端為正極。
圖3、硅開關(guān)二極管全密封環(huán)環(huán)氧樹脂陶瓷片狀封裝
（4）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(shí)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?yàn)樗茉陔娐分衅鸱�(wěn)壓作用，故稱為、穩(wěn)壓二極管（簡稱穩(wěn)壓管）其圖形符號見圖4
圖4、穩(wěn)壓二極管的圖形符號
穩(wěn)壓管的伏安特性曲線如圖5所示，當(dāng)反向電壓達(dá)到Vz時(shí)，即使電壓有一微小的增加，反向電流亦會猛增（反向擊穿曲線很徒直）這時(shí)，二極管處于擊穿狀態(tài)，如果把擊穿電流限制在一定的范圍內(nèi)，管子就可以長時(shí)間在反向擊穿狀態(tài)下穩(wěn)定工作。
圖5、硅穩(wěn)壓管伏安特性曲線
（5） 變?nèi)荻䴓O管
變?nèi)荻䴓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電容元件，被廣泛地用于參量放大器，電子調(diào)諧及倍頻器等微波電路中，變?nèi)荻䴓O管主要是通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝等一系列途徑來突出電容與電壓的非線性關(guān)系，并提高Q值以適合應(yīng)用。
變?nèi)荻䴓O管的結(jié)構(gòu)與普通二極管相似，其符號如圖6所示，幾種常用變?nèi)荻䴓O管的型號參數(shù)見表一
圖6、變?nèi)荻䴓O管圖形符號
表一 常用變?nèi)荻䴓O管
型號 產(chǎn)地 反向電壓（V） 電容量（pF 電容比 使用波段
最小值 最大值 最小值 最大值
2CB11 中國 3 25 2.5 12 UHF
2CB14 中國 3 30 3 18 6 VHF
BB125 歐洲 2 28 2 12 6 UHF
BB139 歐洲 1 28 5 45 9 VHF
MA325 日本 3 25 2 10.3 5 UHF
ISV50 日本 3 25 4.9 28 5.7 VHF
ISV97 日本 3 25 2.4 18 7.5 VHF
ISV59.OSV70/IS2208 日本 3 25 2 11 5.5 UHF
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3.二極管的選用常識
選用三極管要注意的幾個(gè)方面：
（1）正向特性
另在二極管兩端的正向電壓（P為正、N為負(fù)）很小時(shí)（鍺管小于0.1伏，硅管小于0.5伏），管子不導(dǎo)通處于“死區(qū)”狀態(tài)，當(dāng)正向電壓起過一定數(shù)值后，管子才導(dǎo)通，電壓再稍微增大，電流急劇暗加（見曲線I段）。不同材料的二極管，起始電壓不同，硅管為0.5-.7伏左右，鍺管為0.1-0.3左右。
（2）反向特性
二極管兩端加上反向電壓時(shí)，反向電流很小，當(dāng)反向電壓逐漸增加時(shí)，反向電流基本保持不變，這時(shí)的電流稱為反向飽和電流（見曲線II段）。不同材料的二極管，反向電流大小不同，硅管約為1微安到幾十微安，鍺管則可高達(dá)數(shù)百微安，另外，反向電流受溫度變化的影響很大，鍺管的穩(wěn)定性比硅管差。
（3）擊穿特性
當(dāng)反向電壓增加到某一數(shù)值時(shí)，反向電流急劇增大，這種現(xiàn)象稱為反向擊穿（見曲線III）。這時(shí)的反向電壓稱為反向擊穿電壓，不同結(jié)構(gòu)、工藝和材料制成的管子，其反向擊穿電壓值差異很大，可由1伏到幾百伏，甚至高達(dá)數(shù)千伏。
�。�4）頻率特性
由于結(jié)電容的存在，當(dāng)頻率高到某一程度時(shí)，容抗小到使PN結(jié)短路。導(dǎo)致二極管失去單向?qū)щ娦裕荒芄ぷ�，PN結(jié)面積越大，結(jié)電容也越大，越不能在高頻情況下工作。
二、二極管檢測方法
1.普通二極管的檢測
二極管的極性通常在管殼上注有標(biāo)記，如無標(biāo)記，可用萬用表電阻檔測量其正反向電阻來判斷（一般用R×100或×1K檔）具體方法如表一。
表一 二極管簡易測試方法
項(xiàng)目 正向電阻 反向電阻
測試方法
測試情況 硅管：表針指示位置在中間或中間偏右一點(diǎn)；鍺管：表針指示在右端靠近滿刻度的地方（如圖所示）表明管子正向特性是好的。
如果表針在左端不動，則管子內(nèi)部已經(jīng)斷路 硅管：表針在左端基本不動，極靠近OO位置，鍺管：表針從左端起動一點(diǎn)，但不應(yīng)超過滿刻度的1/4（如上圖所示），則表明反向特性是好的，
如果表針指在0位，則管子內(nèi)部已短路
2.普通發(fā)光二極管的檢測
（1）用萬用表檢測。利用具有×10kΩ擋的指針式萬用表可以大致判斷發(fā)光二極管的好壞。正常時(shí)，二極管正向電阻阻值為幾十至200kΩ,反向電阻的值為∝。如果正向電阻值為0或?yàn)椤�，反向電阻值很小或�(yàn)?，則易損壞。這種檢測方法，不能實(shí)地看到發(fā)光管的發(fā)光情況，因?yàn)椤?0kΩ擋不能向LED提供較大正向電流。
如果有兩塊指針萬用表（最好同型號）可以較好地檢查發(fā)光二極管的發(fā)光情況。用一根導(dǎo)線將其中一塊萬用表的“+”接線柱與另一塊表的“-”接線柱連接。余下的“-”筆接被測發(fā)光管的正極（P區(qū)），余下的“+”筆接被測發(fā)光管的負(fù)極（N區(qū)）。兩塊萬用表均置×10Ω擋。正常情況下，接通后就能正常發(fā)光。若亮度很低，甚至不發(fā)光，可將兩塊萬用表均撥至×1Ω若，若仍很暗，甚至不發(fā)光，則說明該發(fā)光二極管性能不良或損壞。應(yīng)注意，不能一開始測量就將兩塊萬用表置于×1Ω，以免電流過大，損壞發(fā)光二極管。
（2）外接電源測量。用3V穩(wěn)壓源或兩節(jié)串聯(lián)的干電池及萬用表（指針式或數(shù)字式皆可）可以較準(zhǔn)確測量發(fā)光二極管的光、電特性。為此可按圖10所示連接電路即可。如果測得VF在1.43V之間，且發(fā)光亮度正常，可以說明發(fā)光正常。如果測得VF=0或VF≈3V，且不發(fā)光，說明發(fā)光管已壞。
3.紅外發(fā)光二極管的檢測
由于紅外發(fā)光二極管，它發(fā)射13μm的紅外光，人眼看不到。通常單只紅外發(fā)光二極管發(fā)射功率只有數(shù)mW，不同型號的紅外LED發(fā)光強(qiáng)度角分布也不相同。紅外LED的正向壓降一般為1.32.5V。正是由于其發(fā)射的紅外光人眼看不見，所以利用上述可見光LED的檢測法只能判定其PN結(jié)正、反向電學(xué)特性是否正常，而無法判定其發(fā)光情況正常否。為此，最好準(zhǔn)備一只光敏器件（如2CR、2DR型硅光電池）作接收器。用萬用表測光電池兩端電壓的變化情況。來判斷紅外LED加上適當(dāng)正向電流后是否發(fā)射紅外光。其測量電路如圖11所示。
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