二极管*常见的功能是允许电流沿一个方向(称为二极管的正向)通过,而沿相反的方向(反向)阻止电流通过。这样,二极管可以被视为止回阀的电子版本。这种单向行为称为整流,用于将交流电(ac)转换为直流电(dc)。整流器、二极管的形式可用于诸如从无线电接收机中的无线电信号提取调制之类的任务。但是,由于二极管具有非线性电流-电压特性,因此其行为可能比这种简单的开关动作更为复杂。*当在正向方向上存在一定的阈值电压或切入电压时(该二极管被称为正向偏置的状态),半导体二极管才开始导电。正向偏置二极管两端的电压降*随电流变化很小,并且是温度的函数。此效果可用作温度传感器或参考电压。此外,当二极管两端的反向电压达到称为击穿电压的值时,二极管对反向流动的高电阻突然降至低电阻。可以通过选择半导体材料和制造过程中引入材料中的掺杂杂质来定制半导体二极管的电流-电压特性。这些技术用于创建执行许多不同功能的**二极管。例如,二极管用于调节电压(齐纳二极管),保护电路免受高压浪涌(雪崩二极管)的影响,对收音机和电视接收机进行电子调谐(变容二极管),以产生射频振荡(隧道二极管)、耿氏二极管、IMPATT二极管,并产生光(发光二极管)。 二极管在电子电路中扮演着重要角色,是构成各种电子设备不可或缺的基础元件。TN1515-600B-TR 其他被动元件
二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种常见的电子器件。它有单向导电性,意思是如果给二极管阳极加上正向电压时,二极管导通。如果给阳极和阴极加上反向电压时,二极管阻断。因此,二极管的导通和阻断,就相当于开关的接通与断开。完全可以想象成电子版的逆止阀。二极管的作用它非常明显的特性就是单向导电,也就是电流只可以从二极管的一个方向流过。利用这个特性,二极管可以应用于开关电路、整流电路、限幅电路、检波电路、稳压电路、变容电路等各种调制电路。上海NSVR0340HT1G二极管晶体管二极管的正向电压降是评价其性能的重要指标之一。
二极管PN结形成原理:P型半导体是在本征半导体(一种完全纯净的、结构完整的半导体晶体)掺入少量三价元素杂质,如硼等。因硼原子只有三个价电子,它与周围的硅原子形成共价键,因缺少一个电子,在晶体中便产生一个空位,当相邻共价键上的电子获得能量时就有可能填补这个空位,使硼原子成了不能移动的负离子,而原来的硅原子的共价键则因缺少一个电子,形成了空穴,但整个半导体仍呈中性。这种P型半导体中以空穴导电为主,空穴为多数载流子,自由电子为少数载流子。[6]N型半导体形成的原理和P型原理相似。在本征半导体中掺入五价原子,如磷等。掺入后,它与硅原子形成共价键,产生了自由电子。在N型半导体中,电子为多数载流子,空穴为少数载流子。[6]因此,在本征半导体的两个不同区域掺入三价和五价杂质元素,便形成了P型区和N型区,根据N型半导体和P型半导体的特性,可知在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差异,电子和空穴都要从浓度高的区域向浓度低的区域扩散,它们的扩散使原来交界处的电中性被破坏。
二极管就是由一个PN结加上相应的电极引线及管壳封装而成的。采用不同的掺杂工艺,通过扩散作用,将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体(通常是硅或锗)基片上,在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结由P区引出的电极称为阳极,N区引出的电极称为阴极。因为PN结的单向导电性,二极管导通时电流方向是由阳极通过管子内部流向阴极。二极管的电路符号如图1所示。二极管有两个电极,由P区引出的电极是正极,又叫阳极;由N区引出的电极是负极,又叫阴极。三角箭头方向表示正向电流的方向,二极管的文字符号用VD表示。二极管的主要原理就是利用PN结的单向导电性,在PN结上加上引线和封装就成了一个二极管。晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的PN结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于PN结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。[5]当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流。 二极管的价格相对低廉,这使得它在电子制造业中得到了广泛应用。
二极管的作用:整流器:二极管可用作整流器,将交流电信号转换为直流电信号。通过只允许电流在一个方向上流动,二极管可以将交流信号的负半周截去,使电流只在正半周通过,从而实现整流。信号检测:二极管可以用作信号检测器。在无线电和通信系统中,二极管通过将电流只允许在一个方向上流动来检测和提取调制信号。电压调节器:二极管可以用于电压调节器电路,保护电路免受过高电压的影响。例如,锗二极管和硅二极管被用作稳压二极管,以提供稳定的电压输出。电流保护:二极管可以用于电流保护电路。在电路中,当电流超过二极管的额定值时,二极管会变为导通状态,将多余的电流引流,从而保护其他电子元件免受损害。光电转换:光二极管(光电二极管)可以将光信号转换为电信号。当光照射到光二极管时,产生的光电流可以用于感应和测量光的强度、光电转换等应用。逻辑门:二极管可以用于构建数字逻辑门电路,如与门、或门、非门等。通过控制二极管的导通和截止状态,实现逻辑功能的实现。温度测量:某些特殊类型的二极管,如热敏二极管,其电阻值随温度的变化而变化。这种特性可用于温度测量和温度补偿应用。以上是二极管的一些常见作用和应用。 二极管是一种常见的电子元件,具有单向导电性。PHB153NQ08LT
在照明领域,二极管以其高效节能的特性,逐渐取代了传统的白炽灯和荧光灯。TN1515-600B-TR 其他被动元件
二极管的工作原理的理解,对于电子爱好者来说至关重要。它的重要结构包括P型半导体和N型半导体,二者之间形成一个PN结。在PN结中,由于两种半导体的特性差异,会产生一个电场,这个电场会阻止电流的自由流动。然而,当在二极管两端施加足够大的正向电压时,电场被克服,电流得以通过;而施加反向电压时,电场加强,电流几乎无法通过。这种特性使得二极管在电路中能够起到限流、稳压的作用,保护其他元件免受电流过大的损害。随着科技的不断发展,二极管的应用领域也在不断拓宽。从一开始的收音机、电视机等家电产品,到如今的计算机、手机等高科技产品,都离不开二极管的身影。同时,随着新材料、新工艺的不断涌现,二极管的性能也在不断提升。例如,某些特殊类型的二极管具有更高的开关速度、更低的功耗、更好的稳定性等特点,为电子设备的性能提升提供了有力支持。 TN1515-600B-TR 其他被动元件