不同类型的二极管

     半导体二极管是用半导体材料制成的具有单向导电性的二端器件,简称二极管。有普通二极管、常见的特殊二极管和其他二极管。

     普通二极管分整流二极管、开关二极管、稳压二极管和检波二极管。

1)整流二极管 是利用PN 结的单向导电性,把电路中工频交流电转换成脉动直流电的一种二极管。

     是结面积大、结电容大、工作频率较低，一般在几十千赫兹。电流容量在1A 以下的有2CP 系列,在1A 以上的有2CZ 系列。选用整流二极管的型号要根据电路中最大定值情况下的最大整流电流和最大反向电压而定,因为在整流电路中,二极管导通时通过整流电流,而在截止时承受 着反向电压。为了可靠,往往选用二极管的最大整流电流和最高反向工作电压要有2 倍余量。

2)开关二极管 也是利用PN 结的单向导电性而完成电流开关功能的一种二极管。

     当开关二极管加上一个较大的正脉冲信号时,进入导通状态,正向压降很小,正向电阻很低,相当一个闭合开关;当负脉冲到达时,进入截止状态,反向电阻很 大,反向电流很小,相当一个断开的开关。假如输入脉冲电压的极性不断变化,那么二极管对电流不断的接通和关断。选用开关二极管时要满足它的开关时间且要求 正向压降小,反向电流也要小。常用的开关二极管的型号有2 A K 系列和2 C K 系列。

3)稳压二极管 Zener diode 是利用PN 结反向击穿时,电压基本不变,而电流可在很大范围内变化的特性制做的。

     它可以在一定电流变化范围内对电路起稳压作用。主要参数有稳定电压、稳定电流、电压温度系数和动态电阻。常用的稳压二极管的型号有2CW 系列。在使用时应注意稳压管是工作在反向击穿区,连结时要注意极性,并且外电路要有限流电阻,防止电流过大而烧坏管子。稳压管不能并联使用,因为每一个稳 压管的稳压值有差异,并联后,通过各支管子的电流不同,电流大的将过载而损坏。稳压管串联使用时,其稳压值为各只稳压管的稳压值的和。

4)检波二极管 是利用PN 结伏安特性的非线性,用它把叠加在高频信号上的低频信号分离出来的一种二极管。

     常用的检波二极管有2AP 系列。选用检波二极管主要考虑工作频率高,结电容小,串联电阻小,正向上升特性好,反向电流小。所以往往选用硅、锗点接触二极管和肖特基势垒二极管。

     常见的特殊二极管有发光二极管、光电二极管、肖特基二极管和变容二极管。

1)发光二极管 是直接把电能转换成光能的电致发光半导体二极管。

     当它通过正向电流时,可以发出红、绿、黄三种可见光。它发出色光的波长与其PN 结材料和掺杂有关。其主要参数是发光中心波长与亮度。具有寿命长、功耗低、响应快、可见度高和结构设计灵活等特点。用于仪器仪表指示灯、数据显示、拼接式 大面积显示屏。也可以在交通、信号广告牌及办公自动化设备中作写入或读取光源之用。

2)光电二极管 是一种结型光伏探测器,处于反向偏压下工作,

     当无入射光照时,仅有很小的反向饱和电流,PN 结呈现高阻态,管子处于截止状态。当有一定波长入射光作用下产生光生载流子,当光生载流子扩散到被反向偏置的PN 结或金属—半导体结时,被电场分离而形成光电流,从而把光电流、反向击穿电压、响应时间、光谱响应特性等。按结构可分为P N 结光电二极管、PIN 光电二极管、金属—半导体结光电二极管和具有倍增效应的雪崩倍增光电二极管。可用于自动控制、特性识别、激光接收以及光纤通讯、高速光电探测。此外光电二 极管还可以做成线阵列、面阵列、同心环阵列广泛用于光学仪器中。

3)肖特基二极管 是金属与半导体接触形成的, 具有整流特性的二极管。

     与PN结二极管相比,具有起始电压低的特点。而且是一种多数载流子器件,故没有少子的存储效应,开关时间短,串联电阻小,有良好的高频特性和开关特性。 其缺点为反向电流大。已在微波通讯及雷达装置中广泛用于混频、检波调制, 超高速开关, 倍频和低噪声参量放大等。

4)变容二极管 是利用半导体PN 结势垒电容或金属——半导体接触势垒电容随外加偏压非线性变化而制成的。

     变容二极管是在外加反向偏压下工作的。结电容会随着反向电压的增加而减少。按照不同的用处可分为电调谐变容二极管和参放变容二极管,广泛应用于高频技术中。

     其他二极管有雪崩二极管、隧道二极管、耿氏二极管、磁敏二极管、阶跃恢复二极管。

1)雪崩二极管 是利用半导体PN 结中的雪崩效应,产生微波频率的负阻效应而获得振荡的器件。

     它的最重要的特点是可以产生较大的微波频率,缺点是噪声大。广泛应用于本振、参放泵源和小型固体发射机中的发射源。

2)隧道二极管 是一种面接触性的二极管,

     PN 结中正负离子浓度很高,空间电荷层很薄, 在较低电压下由于隧道效应就有较大电流。当正向电压增大到足够大时,隧道效应减退,接着电流就按普通二极管伏安特性变化。可以产生高频振荡或作高速开关。

3)耿氏二极管 是利用砷化镓单晶制成,利用有电子转移效应而形成的高场畴及其渡越效应而产生的电振荡的负阻器件。

     它的优点是工作电压低,噪声小工作频带宽,寿命长。广泛用于本振、参放泵源、扫描振荡器、雷达和通讯设备中的大小功率发射源及微波信号源中。

4)磁敏二极管是根据长基区二极管磁敏效应制成的一种结型磁敏元件。

5)阶跃恢复二极管又称阶跃二极管。

     在正弦信号的作用下能产生持续时间极短的脉冲串, 这些脉冲串含有丰富的高次谐波,使之具有高频率的倍频作用。主要用于梳状频谱发生器、谐波倍频器、脉冲产生和脉冲整形等。