早期的二极管包含“猫须晶体("Cat's Whisker" Crystals)”以及真空管(英国称为“热游离阀(Thermionic Valves)”)。现今较普遍的二极管大多是使用半导体材料如硅或锗。正向性,外加正向电压时,在正向特性的起始部分,正向电压很小,不足以克服PN结内电场的阻挡作用,正向电流几乎为零,这一段称为死区。这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。当正向电压大于死区电压以后,PN结内电场被克服,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流范围内,导通时二极管的端电压几乎维持不变,这个电压称为二极管的正向电压。由于二管有低成本、易于制造的特点,普遍应用于各种电子设备中。广州电子电路二极管定制
1874年,德国物理学家卡尔·布劳恩在卡尔斯鲁厄理工学院发现了晶体的整流能力。因此1906年开发出的头一代二极管——“猫须二极管”是由方铅矿等矿物晶体制成的。早期的二极管还包含了真空管,真空管二极管具有两个电极 ,一个阳极和一个热式阴极。在半导体性能被发现后,二极管成为了世界上头一种半导体器件。现如今的二极管大多是使用硅来生产,锗等其它半导体材料有时也会用到。目前较常见的结构是,一个半导体性能的结芯片通过PN结连接到两个电终端。广州电子电路二极管定制二极管的工作原理基于PN结的特性,当正向偏置时导通,反向偏置时截止。
半导体二极管的非线性电流-电压特性,可以根据选择不同的半导体材料和掺杂不同的杂质从而形成杂质半导体来改变。特性改变后的二极管在使用上除了用做开关的方式之外,还有很多其他的功能,如:用来调节电压(齐纳二极管),限制高电压从而保护电路(雪崩二极管),无线电调谐(变容二极管),产生射频振荡(隧道二极管、耿氏二极管、IMPATT二极管)以及产生光(发光二极管)。半导体二极管中,有利用P型和N型两种半导体接合面的PN结效应,也有利用金属与半导体接合产生的肖特基效应达到整流作用的类型。若是PN结型的二极管,在P型侧就是阳极,N型侧则是阴极。
二极管反向区也分两个区域:当VBR<V<0时,反向电流很小,且基本不随反向电压的变化而变化,此时的反向电流也称反向饱和电流IS。当V≥VBR时,反向电流急剧增加,VBR称为反向击穿电压。在反向区,硅二极管和锗二极管的特性有所不同。硅二极管的反向击穿特性比较硬、比较陡,反向饱和电流也很小;锗二极管的反向击穿特性比较软,过渡比较圆滑,反向饱和电流较大。从击穿的机理上看,硅二极管若|VBR|≥7 V时,主要是雪崩击穿;若VBR≤4 V则主要是齐纳击穿,当在4 V~7 V之间两种击穿都有,有可能获得零温度系数点。正确连接二极管时,应注意极性避免反接。
二极管串联的情况。显然在理想条件下,有几只管子串联,每只管子承受的反向电压就应等于总电压的几分之一。但因为每只二极管的反向电阻不尽相同,会造成电压分配不均:内阻大的二极管,有可能由于电压过高而被击穿,并由此引起连锁反应,逐个把二极管击穿。在二极管上并联的电阻R,可以使电压分配均匀。均压电阻要取阻值比二极管反向电阻值小的电阻器,各个电阻器的阻值要相等。ESD二极管和TVS二极管都是电路保护器件,工作原理是一样的,但功率和封装是不一样的,ESD二极管主要是用来防静电,防静电就要求电容值低,一般是1-3.5PF之间为较好;而TVS二极管就做不到这一点,TVS二极管的电容值比较高。静电放电二极管常用的是3个引脚的,ESD二极管的正负接在电源引脚,公共端接在被保护引脚上起到释放静电的作用。二极管的正向压降较小,有助于减少能量损耗。苏州二极管制造商
整流二极管用于将交流电信号转换为直流电信号,常用于电源和电视机等设备中。广州电子电路二极管定制
变容二极管: 变容二极管是利用PN结的电容随外加偏压而变化这一特性制成的非线性电容元件,被普遍地用于参量放大器,电子调谐及倍频器等微波电路中。瞬态电压抑制二极管TVS: 一种固态二极管,专门用于ESD保护。TVS二极管是和被保护电路并联的,当瞬态电压超过电路的正常工作电压时,二极管发生雪崩,为瞬态电流提供通路,使内部电路免遭超额电压的击穿。发光二极管LED: 用磷化镓、磷砷化镓材料制成,体积小,正向驱动发光。工作电压低,工作电流小,发光均匀、寿命长、可发红、黄、绿单色光。广州电子电路二极管定制