半導(dǎo)體二極管:半導(dǎo)體二極管是指利用半導(dǎo)體特性的兩端電子器件。常見的半導(dǎo)體二極管是PN結(jié)型二極管和金屬半導(dǎo)體接觸二極管。它們的共同特點(diǎn)是伏安特性的不對稱性,即電流沿其一個方向呈現(xiàn)良好的導(dǎo)電性,而在相反方向呈現(xiàn)高阻特性??捎米鳛檎?、檢波、穩(wěn)壓、恒流、變?nèi)荨㈤_關(guān)、發(fā)光及光電轉(zhuǎn)換等。利用高摻雜PN結(jié)中載流子的隧道效應(yīng)可制成超高頻放大或超高速開關(guān)的隧道二極管。正向特性即二極管正向偏置時的電壓與電流的關(guān)系。二極管兩端加正向電壓較小時,正向電壓產(chǎn)生的外電場不足以使多子形成擴(kuò)散運(yùn)動,這時的二極管實(shí)際上還沒有很好地導(dǎo)通,通常稱為"死區(qū)",二極管相當(dāng)于一個極大的電阻,正向電流很小。當(dāng)正向電壓超過一定值后,內(nèi)電場被削弱,多子在外電場的作用下形成擴(kuò)散運(yùn)動,這時,正向電流隨正向電壓的增大迅速增大,二極管導(dǎo)通。該電壓稱為門檻電壓(也稱閾值電壓),用Vth表示。在室溫下,硅管的Vth約為0.5V,鍺管的Vth約為0.1V。二極管一旦導(dǎo)通后,隨著正向電壓的微小增加,正向電流會有極大的增加,此時二極管呈現(xiàn)的電阻很小,可認(rèn)為二極管具有恒壓特性。上海寅涵智能科技供應(yīng)整流橋二極管MCC44-14IO8B品質(zhì)佳服務(wù)好,歡迎采購詢價!廣東宏微整流二極管模塊
外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時,外界電場和自建電場進(jìn)一步加強(qiáng),形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流。[5]當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時,PN結(jié)空間電荷層中的電場強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程,產(chǎn)生大量電子空穴對,產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流,稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。PN結(jié)的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分。[5]二極管PN結(jié)形成原理P型半導(dǎo)體是在本征半導(dǎo)體(一種完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體)摻入少量三價元素雜質(zhì),如硼等。P型和N型半導(dǎo)體因硼原子只有三個價電子,它與周圍的硅原子形成共價鍵,因缺少一個電子,在晶體中便產(chǎn)生一個空位,當(dāng)相鄰共價鍵上的電子獲得能量時就有可能填補(bǔ)這個空位,使硼原子成了不能移動的負(fù)離子,而原來的硅原子的共價鍵則因缺少一個電子,形成了空穴,但整個半導(dǎo)體仍呈中性。這種P型半導(dǎo)體中以空穴導(dǎo)電為主,空穴為多數(shù)載流子,自由電子為少數(shù)載流子。[6]N型半導(dǎo)體形成的原理和P型原理相似。在本征半導(dǎo)體中摻入五價原子,如磷等。摻入后,它與硅原子形成共價鍵,產(chǎn)生了自由電子。在N型半導(dǎo)體中,電子為多數(shù)載流子。寧夏艾賽斯可控硅二極管標(biāo)準(zhǔn)封裝上海寅涵智能科技是西門康二極管進(jìn)口廠商,種類齊全。
所以依據(jù)這一點(diǎn)可以確定這一電路是為了穩(wěn)定電路中A點(diǎn)的直流工作電壓。3)電路中有多只元器件時,一定要設(shè)法搞清楚實(shí)現(xiàn)電路功能的主要元器件,然后圍繞它進(jìn)行展開分析。分析中運(yùn)用該元器件主要特性,進(jìn)行合理解釋。二極管溫度補(bǔ)償電路及故障處理眾所周知,PN結(jié)導(dǎo)通后有一個約為(指硅材料PN結(jié))的壓降,同時PN結(jié)還有一個與溫度相關(guān)的特性:PN結(jié)導(dǎo)通后的壓降基本不變,但不是不變,PN結(jié)兩端的壓降隨溫度升高而略有下降,溫度愈高其下降的量愈多,當(dāng)然PN結(jié)兩端電壓下降量的值對于,利用這一特性可以構(gòu)成溫度補(bǔ)償電路。如圖9-42所示是利用二極管溫度特性構(gòu)成的溫度補(bǔ)償電路。圖9-42二極管溫度補(bǔ)償電路對于初學(xué)者來講,看不懂電路中VT1等元器件構(gòu)成的是一種放大器,這對分析這一電路工作原理不利。在電路分析中,熟悉VT1等元器件所構(gòu)成的單元電路功能,對分析VD1工作原理有著積極意義。了解了單元電路的功能,一切電路分析就可以圍繞它進(jìn)行展開,做到有的放矢、事半功倍。1.需要了解的深層次電路工作原理分析這一電路工作原理需要了解下列兩個深層次的電路原理。1)VT1等構(gòu)成一種放大器電路,對于放大器而言要求它的工作穩(wěn)定性好。
二極管普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(稱為順向偏壓),反向時阻斷(稱為逆向偏壓)。因此,二極管可以想成電子版的逆止閥。然而實(shí)際上二極管并不會表現(xiàn)出如此完美的開與關(guān)的方向性,而是較為復(fù)雜的非線性電子特征——這是由特定類型的二極管技術(shù)決定的。二極管使用上除了用做開關(guān)的方式之外還有很多其他的功能。早期的二極管包含“貓須晶體("CatsWhisker"Crystals)”以及真空管(英國稱為“熱游離閥(ThermionicValves)”)?,F(xiàn)今普遍的二極管大多是使用半導(dǎo)體材料如硅或鍺。1、正向性外加正向電壓時,在正向特性的起始部分,正向電壓很小,不足以克服PN結(jié)內(nèi)電場的阻擋作用,正向電流幾乎為零,這一段稱為死區(qū)。這個不能使二極管導(dǎo)通的正向電壓稱為死區(qū)電壓。當(dāng)正向電壓大于死區(qū)電壓以后,PN結(jié)內(nèi)電場被克服,二極管正向?qū)?,電流隨電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流范圍內(nèi),導(dǎo)通時二極管的端電壓幾乎維持不變,這個電壓稱為二極管的正向電壓。2、反向性外加反向電壓不超過一定范圍時,通過二極管的電流是少數(shù)載流子漂移運(yùn)動所形成反向電流。由于反向電流很小,二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。這個反向電流又稱為反向飽和電流或漏電流。DD710N16K原裝現(xiàn)貨供應(yīng);
二極管的反向飽和電流受溫度影響很大。[4]一般硅管的反向電流比鍺管小得多,小功率硅管的反向飽和電流在nA數(shù)量級,小功率鍺管在μA數(shù)量級。溫度升高時,半導(dǎo)體受熱激發(fā),少數(shù)載流子數(shù)目增加,反向飽和電流也隨之增加。[4]二極管擊穿特性外加反向電壓超過某一數(shù)值時,反向電流會突然增大,這種現(xiàn)象稱為電擊穿。引起電擊穿的臨界電壓稱為二極管反向擊穿電壓。電擊穿時二極管失去單向?qū)щ娦浴H绻O管沒有因電擊穿而引起過熱,則單向?qū)щ娦圆灰欢〞婚L久破壞,在撤除外加電壓后,其性能仍可恢復(fù),否則二極管就損壞了。因而使用時應(yīng)避免二極管外加的反向電壓過高。[5]反向擊穿按機(jī)理分為齊納擊穿和雪崩擊穿兩種情況。在高摻雜濃度的情況下,因勢壘區(qū)寬度很小,反向電壓較大時,破壞了勢壘區(qū)內(nèi)共價鍵結(jié)構(gòu),使價電子脫離共價鍵束縛,產(chǎn)生電子-空穴對,致使電流急劇增大,這種擊穿稱為齊納擊穿。如果摻雜濃度較低,勢壘區(qū)寬度較寬,不容易產(chǎn)生齊納擊穿。[5]另一種擊穿為雪崩擊穿。當(dāng)反向電壓增加到較大數(shù)值時,外加電場使電子漂移速度加快,從而與共價鍵中的價電子相碰撞,把價電子撞出共價鍵,產(chǎn)生新的電子-空穴對。新產(chǎn)生的電子-空穴被電場加速后又撞出其它價電子。可控硅按其引腳和極性可分為二極可控硅、三極可控硅和四極可控硅;河南三社二極管廠家直供
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[7]二極管雙向觸發(fā)二極管將萬用表置于相應(yīng)的直流電壓擋,測試電壓由兆歐表提供。[8]測試時,搖動兆歐表,萬同樣的方法測出VBR值。后將VBO與VBR進(jìn)行比較,兩者的較為值之差越小,說明被測雙向觸發(fā)二極管的對稱性越好。[8]二極管瞬態(tài)電壓抑制二極管用萬用表測量管子的好壞對于單要極型的TVS,按照測量普通二極管的方法,可測出其正、反向電阻,一般正向電阻為4kΩ左右,反向電阻為無窮大。[8]對于雙向極型的瞬態(tài)電壓抑制二極管,任意調(diào)換紅、黑表筆測量其兩引腳間的電阻值均應(yīng)為無窮大,否則,說明管子性能不良或已經(jīng)損壞。[8]二極管高頻變阻二極管識別正、負(fù)極高頻變阻二極管與普通二極管在外觀上的區(qū)別是其色標(biāo)顏色不同,普通二極管的色標(biāo)顏色一般為黑色,而高頻變阻二極管的色標(biāo)顏色則為淺色。其極性規(guī)律與普通二極管相似,即帶綠色環(huán)的一端為負(fù)極,不帶綠色環(huán)一端為正極。[8]二極管變?nèi)荻O管將萬用表紅、黑表筆怎樣對調(diào)測量,變?nèi)荻O管的兩引腳間的電阻值均應(yīng)為無窮大。如果在測量中,發(fā)現(xiàn)萬用表指針向右有輕微擺動或阻值為零,說明被測變?nèi)荻O管有漏電故障或已經(jīng)擊穿壞。[8]二極管單色發(fā)光二極管在萬用表外部附接一節(jié)能,將萬用表置R×10或R×100擋。廣東宏微整流二極管模塊