整流二極體,放大二極體,開關二極體,穩壓二極體,肖特基二極體

2019-06-12     盧飛快

1.檢波二極體

檢波二極體的主要作用是把高頻信號中的低頻信號檢出。它們的結構為點接觸型,所以其結電容較小,工作頻率較高。一般都採用鍺材料製成。就原理而言,從輸入信號中取出調製信號是檢波,以整流電流的大小(100mA)作為界線通常把輸出電流小於100mA的叫檢波。鍺材料點接觸型、工作頻率可達400MHz,正向壓降小,結電容小,檢波效率高,頻率特性好,為2AP型。類似點觸型那樣檢波用的二極體,除用於檢波外,還能夠用於限幅、削波、調製、混頻、開關等電路。也有為調頻檢波專用的特性一致性好的兩隻二極體組合件。


2.整流二極體

就原理而言,從輸入交流中得到輸出的直流是整流。以整流電流的大小(100mA)作為界線通常把輸出電流大於100mA的叫整流。面結型,因此結電容較大,一般為3kHZ以下。最高反向電壓從25伏至3000伏分A~X共22檔。分類如下:矽半導體整流二極體2CZ型、矽橋式整流器QL型、用於電視機高壓矽堆工作頻率近100KHz的2CLG型。

3.限幅二極體

二極體正嚮導通後,它的正向壓降基本保持不變(矽管為0.7V,鍺管為0.3V)。利用這一特性,在電路中作為限幅元件,可以把信號幅度限制在一定範圍內。

大多數二極體能作為限幅使用。也有象保護儀表用和高頻齊納管那樣的專用限幅二極體。為了使這些二極體具有特彆強的限制尖銳振幅的作用,通常使用矽材料製造的二極體。也有這樣的組件出售:依據限制電壓需要,把若干個必要的整流二極體串聯起來形成一個整體。


4.調製二極體

通常指的是環形調製專用的二極體。就是正向特性一致性好的四個二極體的組合件。即使其它變容二極體也有調製用途,但它們通常是直接作為調頻用。

5.混頻二極體

使用二極體混頻方式時,在500~10,000Hz的頻率範圍內,多採用肖特基型和點接觸型二極體。

6.放大二極體

二級管圖示

用二極體放大,大致有依靠隧道二極體和體效應二極體那樣的負阻性 器件的放大,以及用變容二極體的參量放大。因此,放大用二極體通常是指隧道二極體、體效應二極體和變容二極體。

7.開關二極體

二極體在正向電壓作用下電阻很小,處於導通狀態,相當於一只接通的開關;在反向電壓作用下,電阻很大,處於截止狀態,如同一隻斷開的開關。利用二極體的開關特性,可以組成各種邏輯電路。

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體。小電流的開關二極體通常有點接觸型和鍵型等二極體,也有在高溫下還可能工作的矽擴散型、台面型和平面型二極體。開關二極體的特長是開關速度快。而肖特基型二極體的開關時間特短,因而是理想的開關二極體。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;用於開關、限幅、鉗位或檢波等電路;肖特基(SBD)矽大電流開關,正向壓降小,速度快、效率高。


8.變容二極體

用於自動頻率控制(AFC)和調諧用的小功率二極體稱變容二極體。日本廠商方面也有其它許多叫法。通過施加反向電壓, ;使其PN結的靜電容量發生變化。因此,被使用於自動頻率控制、掃描振蕩、調頻和調諧等用途。通常,雖然是採用矽的擴散型二極體,但是也可採用合金擴散型、外延結合型、雙重擴散型等特殊製作的二極體,因為這些二極體對於電壓而言,其靜電容量的變化率特別大。結電容隨反向電壓VR變化,取代可變電容,用作調諧迴路、振蕩電路、鎖相環路,常用於電視機高頻頭的頻道轉換和調諧電路,多以矽材料製作。

9.頻率倍增用二極體

對二極體的頻率倍增作用而言,有依靠變容二極體的頻率倍增和依靠階躍(即急變)二極體的頻率倍增。頻率倍增用的變容二極體稱為可變電抗器,可變電抗器雖然和自動頻率控制用的變容二極體的工作原理相同,但電抗器的構造卻能承受大功率。階躍二極體又被稱為階躍恢復二極體,從導通切換到關閉時的反向恢復時間trr短,因此,其特長是急速地變成關閉的轉移時間顯著地短。如果對階躍二極體施加正弦波,那麼,因tt(轉移時間)短,所以輸出波形急驟地被夾斷,故能產生很多高頻諧波。

10.穩壓二極體

這種管子是利用二極體的反向擊穿特性製成的,在電路中其兩端的電壓保持基本不變,起到穩定電壓的作用。是代替穩壓電子二極體的產品。被製作成為矽的擴散型或合金型。是反向擊穿特性曲線急驟變化的二極體。作為控制電壓和標準電壓使用而製作的。二極體工作時的端電壓(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,矽材料製作,動態電阻RZ很小,一般為2CW、2CW56等;將兩個互補二極體反向串接以減少溫度係數則為2DW型。

穩壓二極體的溫度係數α:α表示溫度每變化1℃穩壓值的變化量。穩定電壓小於4V的管子具有負溫度係數(屬於齊納擊穿),即溫度升高時穩定電壓值下降(溫度使價電子上升較高能量);穩定電壓大於7V的管子具有正溫度係數(屬於雪崩式擊穿),即溫度升高時穩定電壓值上升(溫度使原子振幅加大,阻礙載流子運動);而穩定電壓在4~7V之間的管子,溫度係數非常小,近似為零(齊納擊穿和雪崩擊穿均有)。

11.PIN型二極體(PIN Diode)

這是在P區和N區之間夾一層本徵半導體(或低濃度雜質的半導體)構造的晶體二極體。PIN中的I是"本徵"意義的英文略語。當其工作頻率超過100MHz時,由於少數載流子的存貯效應和"本徵"層中的渡越時間效應,其二極體失去整流作用而變成阻抗元件,並且,其阻抗值隨偏置電壓而改變。在零偏置或直流反向偏置時,"本徵"區的阻抗很高;在直流正向偏置時,由於載流子注入"本徵"區,而使"本徵"區呈現出低阻抗狀態。因此,可以把PIN二極體作為可變阻抗元件使用。它常被應用於高頻開關(即微波開關)、移相、調製、限幅等電路中。

12.雪崩二極體(Avalanche Diode)

它是在外加電壓作用下可以產生高頻振蕩的電晶體。產生高頻振蕩的工作原理是欒的:利用雪崩擊穿對晶體注入載流子,因載流子渡越晶片需要一定的時間,所以其電流滯後於電壓,出現延遲時間,若適當地控制渡越時間,那麼,在電流和電壓關係上就會出現負阻效應,從而產生高頻振蕩。它常被應用於微波領域的振蕩電路中。

13.江崎二極體(Tunnel Diode)

它是以隧道效應電流為主要電流分量的晶體二極體。其基底材料是砷化鎵和鍺。其P型區的N型區是高摻雜的(即高濃度雜質的)。隧道電流由這些簡併態半導體的量子力學效應所產生。發生隧道效應具備如下三個條件:費米能級位於導帶和滿帶內;空間電荷層寬度必須很窄(0.01微米以下);簡併半導體P型區和N型區中的空穴和電子在同一能級上有交疊的可能性。江崎二極體為雙端子有源器件。其主要參數有峰谷電流比(IP/PV),其中,下標"P"代表"峰";而下標"V"代表"谷"。江崎二極體可以被應用於低噪聲高頻放大器及高頻振蕩器中(其工作頻率可達毫米波段),也可以被應用於高速開關電路中。


14.快速關斷(階躍恢復)二極體(Step Recovary Diode)

它也是一種具有PN結的二極體。其結構上的特點是:在PN結邊界處具有陡峭的雜質分布區,從而形成"自助電場"。由於PN結在正向偏壓下,以少數載流子導電,並在PN結附近具有電荷存貯效應,使其反向電流需要經歷一個"存貯時間"後才能降至最小值(反向飽和電流值)。階躍恢復二極體的"自助電場"縮短了存貯時間,使反向電流快速截止,並產生豐富的諧波分量。利用這些諧波分量可設計出梳狀頻譜發生電路。快速關斷(階躍恢復)二極體用於脈衝和高次諧波電路中。

15.肖特基二極體 ;(Schottky Barrier Diode)

它是具有肖特基特性的"金屬半導體結"的二極體。其正向起始電壓較低。其金屬層除材料外,還可以採用金、鉬、鎳、鈦等材料。其半導體材料採用矽或砷化鎵,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。由於肖特基二極體中少數載流子的存貯效應甚微,所以其頻率響僅為RC時間常數限制,因而,它是高頻和快速開關的理想器件。其工作頻率可達100GHz。並且,MIS(金屬-絕緣體-半導體)肖特基二極體可以用來製作太陽能電池或發光二極體。

可作為續流二極體,在開關電源的電感中和繼電器等感性負載中起續流作用。

16.阻尼二極體

阻尼二極體多用在高頻電壓電路中,具有較高的反向工作電壓和峰值電流,正向壓降小,高頻高壓整流二極體,用在電視機行掃描電路作阻尼和升壓整流用。常用的阻尼二極體有2CN1、2CN2、BSBS44等。

17.瞬變電壓抑制二極體

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.雙基極二極體(單結電晶體)

兩個基極,一個發射極的三端負阻器件,用於張馳振蕩電路,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.發光二極體

用磷化鎵、磷砷化鎵材料製成,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、藍單色光。隨著技術的進步,近來研製成了白光高亮二極體,形成了LED照明這一新興產業。

還用於VCD、DVD、計算器等顯示器上。

20.、矽功率開關二極體

矽功率開關二極體具有高速導通與截止的能力。它主要用於大功率開關或穩壓電路、直流變換器、高速電機調速及在驅動電路中作高頻整流及續流箝拉,具有恢復特性軟、過載能力強的優點、廣泛用於計算機、雷達電源、步進電機調速等方面。

21.旋轉二極體

主要用於無刷電機勵磁、也可作普通整流用。

22.觸發二極體

觸發二極體又稱雙向觸發二極體(DIAC)屬三層結構,具有對稱性的二端半導體器件。常用來觸發雙向可控矽;,在電路中作過壓保護等用途。

特性分類

點接觸型二極體,按正向和反向特性分類如下。

1.一般用點接觸型二極體

這種二極體正如標題所說的那樣,通常被使用於檢波和整流電路中,是正向和反向特性既不特別好,也不特別壞的中間產品。如:SD34、SD46、1N34A等等屬於這一類。

2.高反向耐壓點接觸型二極體

是最大峰值反向電壓和最大直流反向電壓很高的產品。使用於高壓電路的檢波和整流。這種型號的二極體一般正向特性不太好或一般。在點接觸型鍺二極體中,有SD38、1N38A、OA81等等。這種鍺材料二極體,其耐壓受到限制。要求更高時有矽合金和擴散型。

3.高反向電阻點接觸型二極體

正向電壓特性和一般用二極體相同。雖然其反方向耐壓也是特別地高,但反向電流小,因此其特長是反向電阻高。使用於高輸入電阻的電路和高阻負荷電阻的電路中,就鍺材料高反向電阻型二極體而言,SD54、1N54A等等屬於這類二極體。

4.高傳導點接觸型二極體

它與高反向電阻型相反。其反向特性儘管很差,但使正向電阻變得足夠小。對高傳導點接觸型二極體而言,有SD56、1N56A等等。對高傳導鍵型二極體而言,能夠得到更優良的特性。這類二極體,在負荷電阻特別低的情況下,整流效率較高。

發光分類


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