半导体二极管(简称二极管)按材料可分为硅和锗两种;按结构可分为点接触型和面接触型;按用途可分为整流管、稳压管、检波管和开关管等。常用二极管的外形和图形符号如图1-18所示。
图1-18 常用二极管外形与图形符号
1.常用二极管的类型
(1)整流二极管
整流二极管简称整流管,主要用在整流电路中,即把交流电变换成脉动的直流电,工作在正向导通区和反向截止区之间。整流管为面接触型,结电容较大,因此能够通过较大的电流,但只适合在较低频率下工作(3kHz以内)。有时也利用整流管的正向特性,当稳压管用。
(2)稳压二极管
稳压管主要用在直流电源和需稳压的电路中,作用是稳定电压。它工作在反向击穿区,特点是反向击穿区的伏安特性曲线很陡(越陡稳压性能越好),以致在较大的电流变化时其两端电压基本不变,故能实现稳压。稳压管在使用时一定要串接限流电阻,防止过电流烧坏管子。
(3)发光二极管
发光二极管简写做LED,其作用是将电信号转换成光信号,工作在正向导通区。发光管常用砷化镓或磷化镓等材料制成,材料不同发光颜色不同,常见的有红色、黄色、绿色、蓝色、白色等发光二极管,另有变色和红外发光二极管。发光二极管的外形有圆形、长方形、三角形、正方形、组合形、特殊形等,工作电流为5~20mA,工作时电压为1.5~3.5V。发光管在使用时也要串接限流电阻。发光二极管被广泛应用在家电、仪器等设备上作为信息显示。
(4)光敏二极管
光敏二极管也称光电二极管,其作用是将光的强弱变化转换成电流(电压)变化,它是在反向偏压下工作的。光敏二极管是运用半导体的光敏特性原理制成的,其特点是在强光下的电阻小,得到的反向电流大(称光电流或亮电流);在黑暗条件下的电阻大,得到的反向电流小(称暗电流)。光电管的PN结的面积较大,且留有透光口,常用在光电转换控制器或测光传感器中。光电管的亮、暗电流相差越大越好。(www.xing528.com)
(5)检波二极管
检波二极管主要用在检波电路中,它与低通滤波器一道把高频信号中的调制信号还原出来,工作区域与整流管相同。检波管为点接触型,结电容小,适合在高频小电流下工作。检波管常为锗管,采用玻璃外壳封装。
(6)变容二极管
变容管相当于一个压控可变电容,其作用是将电压的变化转换成电容量的变换,工作在反向截止区。变容管是利用PN结的结电容随反向电压的升高而减小的原理制成的,如2CB14型变容管,当电压在-3~-25V变化时,结电容在20~3pF变化。由于结电容一般不大,所以变容管主要在高频压控振荡电路中作为谐振电容器使用,如电视机高频头中的输入回路及本振回路的振荡电容器。
2.二极管的主要参数
(1)最大整流电流IF
二极管长时间正常工作时,允许通过的最大正向电流,称为最大整流电流。因为电流通过二极管时会使管子发热,如果电流超过最大整流电流,二极管会因过热而烧坏。
(2)最高反向工作电压URM
二极管长期正常工作时,两端允许的最高反向电压,称为二极管的耐压值。如果反向电压超过该值,二极管会有击穿的危险。在晶体管手册中,给出的最高反向工作电压一般是击穿电压的一半。
(3)反向饱和电流IS
二极管在规定的温度和最高反向工作电压作用下流过的反向电流,称为反向饱和电流。反向饱和电流越小,二极管的性能越好。反向饱和电流的大小与二极管的材料和温度有关,硅管比锗管在高温下具有较好的稳定性。
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