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二极管种类面面观(二极管分类)根据用途分类、检波用二极管1就原理而言,从输入信号中取出调制信号是检波,以整流电流的大小()100mA作为界线通常把输出电流小于的叫检波楮材料点接触型、工作频率可达100mA正向压降小,结电容小,检波效率高,频率特性好,为型类似点触400MHz,2Ap型那样检波用的二极管,除用于检波外,还能够用于限幅、削波、调制、混频、开关等电路也有为调频检波专用的特性一致性好的两只二极管组合件、整流用二极管2就原理而言,从输入交流中得到输出的直流是整流以整流电流的大小()100mA作为界线通常把输出电流大于的叫整流面结型,工作频率小于最高反100mA KHz,向电压从伏至伏分共档分类如下
①硅半导体整流二极管〜253000A X222cz型、
②硅桥式整流器型、
③用于电视机高压硅堆工作频率近的型QL100KHZ2CLG、限幅用二极管3大多数二极管能作为限幅使用也有象保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管为了使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用,通常使用硅材料制造的二极管也有这样的组件出售依据限制电压需要,把若干个必要的整流二极管串联起来形成一个整体、调制用二极管4通常指的是环形调制专用的二极管就是正向特性一致性好的四个二极管的组合件即使其它变容二极管也有调制用途,但它们通常是直接作为调频用、混频用二极管5使用二极管混频方式时,在的频率范围内,多采用肖特基型500-10,000Hz和点接触型二极管、放大用二极管6用二极管放大,大致有依靠隧道二极管和体效应二极管那样的负阻性器件的放大,以及用变容二极管的参量放大因此,放大用二极管通常是指隧道二极管、体效应二极管和变容二极管、开关用二极管7有在小电流下(程度)使用的逻辑运算和在数百毫安下使用的磁芯激励用10mA开关二极管小电流的开关二极管通常有点接触型和键型等二极管,也有在高温下还可能工作的硅扩散型、台面型和平面型二极管开关二极管的特长是开关速度快而肖特基型二极管的开关时间特短,因而是理想的开关二极管2AK型点接触为中速开关电路用;型平面接触为高速开关电路用;用于开关、限幅、2CK钳位或检波等电路;肖特基()硅大电流开关,正向压降小,速度快、效率高SBD、变容二极管8用于自动频率控制()和调谐用的小功率二极管称变容二极管日本厂商方面也有AFC其它许多叫法通过施加反向电压,使其结的静电容量发生变化因此,被使用PN于自动频率控制、扫描振荡、调频和调谐等用途通常,虽然是采用硅的扩散型二极管,但是也可采用合金扩散型、外延结合型、双重扩散型等特殊制作的二极管,因为这些二极管对于电压而言,其静电容量的变化率特别大结电容随反向电压变化,VR取代可变电容,用作调谐回路、振荡电路、锁相环路,常用于电视机高频头的频道转换和调谐电路,多以硅材料制作对二极管的频率倍增作用而言,有依靠变容二极管的频率倍增和依靠阶跃(即急变)二极管的频率倍增频率倍增用的变容二极管称为可变电抗器,可变电抗器虽然和自动频率控制用的变容二极管的工作原理相同,但电抗器的构造却能承受大功率阶跃二极管又被称为阶跃恢复二极管,从导通切换到关闭时的反向恢复时间短,trr因此,其特长是急速地变成关闭的转移时间显著地短如果对阶跃二极管施加正弦波,那么,因(转移时间)短,所以输出波形急骤地被夹断,故能产生很多高频谐波tt、稳压二极管10是代替稳压电子二极管的产品被制作成为硅的扩散型或合金型是反向击穿特性曲线急骤变化的二极管作为控制电压和标准电压使用而制作的二极管工作时的端电压(又称齐纳电压)从左右到按每隔能划分成许多等级在功3V150V,10%,率方面,也有从至以上的产品工作在反向击穿状态,硅材料制作,200mW100W动态电阻很小,一般为型;将两个互补二极管反向串接以减少温度系数则为RZ2CW型2DW、工型二极管()11P N PIN Diode这是在区和区之间夹一层本征半导体(或低浓度杂质的半导体)构造的晶体P N二极管工中的工是“本征”意义的英文略语当其工作频率超过时,P N100MHz由于少数载流子的存贮效应和“本征”层中的渡越时间效应,其二极管失去整流作用而变成阻抗元件,并且,其阻抗值随偏置电压而改变在零偏置或直流反向偏置时,“本征”区的阻抗很高;在直流正向偏置时,由于载流子注入”本征”区,而使“本征”区呈现出低阻抗状态因此,可以把工二极管作为可变阻抗元件使用它常P N被应用于高频开关(即微波开关)、移相、调制、限幅等电路中雪崩二极管12Avalanche Diode它是在外加电压作用下可以产生高频振荡的晶体管产生高频振荡的工作原理是栾的利用雪崩击穿对晶体注入载流子,因载流子渡越晶片需要一定的时间,所以其电流滞后于电压,出现延迟时间,若适当地控制渡越时间,那么,在电流和电压关系上就会出现负阻效应,从而产生高频振荡它常被应用于微波领域的振荡电路中、江崎二极管()13Tunnel Diode它是以隧道效应电流为主要电流分量的晶体二极管其基底材料是神化钱和错其型区的型区是高掺杂的(即高浓度杂质的)隧道电流由这些简并态半导体的P N量子力学效应所产生发生隧道效应具备如下三个条件
①费米能级位于导带和满带内;
②空间电荷层宽度必须很窄(微米以下);简并半导体型区和型区中
0.01P N的空穴和电子在同一能级上有交叠的可能性江崎二极管为双端子有源器件其主要参数有峰谷电流比()其中,下标“代表“峰”;而下标“”代表“谷”IP/PV,P”江崎二极管可以被应用于低噪声高频放大器及高频振荡器中(其工作频率可达毫米波段),也可以被应用于高速开关电路中、快速关断(阶跃恢复)二极管()14Step RecovaryDiode它也是一种具有结的二极管其结构上的特点是在结边界处具有陡峭PN PN的杂质分布区,从而形成“自助电场”由于结在正向偏压下,以少数载流子导PN电,并在结附近具有电荷存贮效应,使其反向电流需要经历一个”存贮时间”后PN才能降至最小值(反向饱和电流值)阶跃恢复二极管的“自助电场”缩短了存贮时间,使反向电流快速截止,并产生丰富的谐波分量利用这些谐波分量可设计出梳状频谱发生电路快速关断(阶跃恢复)二极管用于脉冲和高次谐波电路中肖特基二极管()15Schottky BarrierDiode它是具有肖特基特性的”金属半导体结”的二极管其正向起始电压较低其金属层除材料外,还可以采用金、铝、银、钛等材料其半导体材料采用硅或碑化钱,多为型半导体这种器件是由多数载流子导电的,所以,其反向饱和电流较以N少数载流子导电的结大得多由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微,PN所以其频率响仅为时间常数限制,因而,它是高频和快速开关的理想器件其工RC作频率可达并且,金属一绝缘体一半导体肖特基二极管可以用来制100GHz MIS作太阳能电池或发光二极管、阻尼二极管16具有较高的反向工作电压和峰值电流,正向压降小,高频高压整流二极管,用在电视机行扫描电路作阻尼和升压整流用、瞬变电压抑制二极管17管,对电路进行快速过压保护,分双极型和单极型两种,按峰值功率TVP5和电压分类〜00W-5000W
8.2V200V、双基极二极管单结晶体管18两个基极,一个发射极的三端负阻器件,用于张驰振荡电路,定时电压读出电路中,它具有频率易调、温度稳定性好等优点、发光二极管19用磷化钱、磷碎化钱材料制成,体积小,正向驱动发光工作电压低,工作电流小,发光均匀、寿命长、可发红、黄、绿单色光根据特性分类点接触型二极管,按正向和反向特性分类如下、一般用点接触型二极管1这种二极管正如标题所说的那样,通常被使用于检波和整流电路中,是正向和反向特性既不特别好,也不特别坏的中间产品如、、等等属于这SD34SD461N34A一类、高反向耐压点接触型二极管2是最大峰值反向电压和最大直流反向电压很高的产品使用于高压电路的检波和整流这种型号的二极管一般正向特性不太好或一般在点接触型信二极管中,有、、等等这种错材料二极管,其耐压受到限制要SD381N38A0A81求更高时有硅合金和扩散型、高反向电阻点接触型二极管3正向电压特性和一般用二极管相同虽然其反方向耐压也是特别地高,但反向电流小,因此其特长是反向电阻高使用于高输入电阻的电路和高阻负荷电阻的电路中,就楮材料高反向电阻型二极管而言,、等等属于这类二极管SD54IN54A、高传导点接触型二极管4它与高反向电阻型相反其反向特性尽管很差,但使正向电阻变得足够小对高传导点接触型二极管而言,有、等等对高传导键型二极管而言,能够SD56IN56A得到更优良的特性这类二极管,在负荷电阻特别低的情况下,整流效率较高根据构造分类半导体二极管主要是依靠结而工作的与结不可分割的点接触型和PN PN肖特基型,也被列入一般的二极管的范围内包括这两种型号在内,根据结构造PN面的特点,把晶体二极管分类如下、点接触型二极管1点接触型二极管是在错或硅材料的单晶片上压触一根金属针后,再通过电流法而形成的因此,其结的静电容量小,适用于高频电路但是,与面结型PN相比较,点接触型二极管正向特性和反向特性都差,因此,不能使用于大电流和整流因为构造简单,所以价格便宜对于小信号的检波、整流、调制、混频和限幅等一般用途而言,它是应用范围较广的类型、键型二极管2键型二极管是在错或硅的单晶片上熔接或银的细丝而形成的其特性介于点接触型二极管和合金型二极管之间与点接触型相比较,虽然键型二极管的结电容量PN稍有增加,但正向特性特别优良多作开关用,有时也被应用于检波和电源整流(不大于)在键型二极管中,熔接金丝的二极管有时被称金键型,熔接银丝的二50mA极管有时被称为银键型、合金型二极管3在型错或硅的单晶片上,通过合金锢、铝等金属的方法制作结而形成的N PN正向电压降小,适于大电流整流因其结反向时静电容量大,所以不适于高频检PN波和高频整流、扩散型二极管4在高温的型杂质气体中,加热型倍或硅的单晶片,使单晶片表面的一P N部变成型,以此法结因结正向电压降小,适用于大电流整流最近,使P PN PN用大电流整流器的主流已由硅合金型转移到硅扩散型、台面型二极管5结的制作方法虽然与扩散型相同,但是,只保留结及其必要的部分,把PN PN不必要的部分用药品腐蚀掉其剩余的部分便呈现出台面形,因而得名初期生产的台面型,是对半导体材料使用扩散法而制成的因此,又把这种台面型称为扩散台面型对于这一类型来说,似乎大电流整流用的产品型号很少,而小电流开关用的产品型号却很多在半导体单晶片(主要地是型硅单晶片)上,扩散型杂质,利用硅片NP表面氧化膜的屏蔽作用,在型硅单晶片上仅选择性地扩散一部分而形成的结NPN因此,不需要为调整结面积的药品腐蚀作用由于半导体表面被制作得平整,故PN而得名并且,结合的表面,因被氧化膜覆盖,所以公认为是稳定性好和寿命长PN的类型最初,对于被使用的半导体材料是采用外延法形成的,故又把平面型称为外延平面型对平面型二极管而言,似乎使用于大电流整流用的型号很少,而作小电流开关用的型号则很多、合金扩散型二极管7它是合金型的一种合金材料是容易被扩散的材料把难以制作的材料通过巧妙地掺配杂质,就能与合金一起过扩散,以便在已经形成的结中获得杂质的恰当的PN浓度分布此法适用于制造高灵敏度的变容二极管、外延型二极管8用外延面长的过程制造结而形成的二极管制造时需要非常高超的技术因PN能随意地控制杂质的不同浓度的分布,故适宜于制造高灵敏度的变容二极管、肖特基二极管9基本原理是在金属(例如铅)和半导体(型硅片)的接触面上,用已形N成的肖特基来阻挡反向电压肖特基与结的整流作用原理有根本性的差异PN其耐压程度只有左右其特长是开关速度非常快反向恢复时间特别地40V trr短因此,能制作开关二极和低压大电流整流二极管。