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二極管的用途分類
作者: 編輯: 來源: 發布日期: 2019.11.19
信息摘要:
幾乎在所有的電子電路中,都要用到半導體二極管,它在許多的電路中起著重要的作用,它是誕生最早的半導體器件之一,其應用也非常廣泛。根據用途分類1…
  幾乎在所有的電子電路中,都要用到半導體二極管,它在許多的電路中起著重要的作用,它是誕生最早的半導體器件之一,其應用也非常廣泛。
  根據用途分類
  1、檢波用二極管
  就原理而言,從輸入信號中取出調制信號是檢波,以整流電流的大小(100mA)作為界線通常把輸出電流小于100mA的叫檢波。鍺材料點接觸型、工作頻率可達400MHz,正向壓降小,結電容小,檢波效率高,頻率特性好,為2AP型。類似點觸型那樣檢波用的二極管,除用于檢波外,還能夠用于限幅、削波、調制、混頻、開關等電路。也有為調頻檢波專用的特性一致性好的兩只二極管組合件。
  2、整流用二極管
  就原理而言,從輸入交流中得到輸出的直流是整流。以整流電流的大小(100mA)作為界線通常把輸出電流大于100mA的叫整流。面結型,工作頻率小于KHz,最高反向電壓從25伏至3000伏分A~X共22檔。分類如下:①硅半導體整流二極管2CZ型、②硅橋式整流器QL型、③用于電視機高壓硅堆工作頻率近100KHz的2CLG型。
  3、限幅用二極管
  大多數二極管能作為限幅使用。也有象保護儀表用和高頻齊納管那樣的專用限幅二極管。為了使這些二極管具有特別強的限制尖銳振幅的作用,通常使用硅材料制造的二極管。也有這樣的組件出售:依據限制電壓需要,把若干個必要的整流二極管串聯起來形成一個整體。
  4、調制用二極管
  通常指的是環形調制專用的二極管。就是正向特性一致性好的四個二極管的組合件。即使其它變容二極管也有調制用途,但它們通常是直接作為調頻用。
  5、混頻用二極管
  使用二極管混頻方式時,在500~10,000Hz的頻率范圍內,多采用肖特基型和點接觸型二極管。
  6、放大用二極管
  用二極管放大,大致有依靠隧道二極管和體效應二極管那樣的負阻性器件的放大,以及用變容二極管的參量放大。因此,放大用二極管通常是指隧道二極管、體效應二極管和變容二極管。
  7、開關用二極管
  有在小電流下(10mA程度)使用的邏輯運算和在數百毫安下使用的磁芯激勵用開關二極管。小電流的開關二極管通常有點接觸型和鍵型等二極管,也有在高溫下還可能工作的硅擴散型、臺面型和平面型二極管。開關二極管的特長是開關速度快。而肖特基型二極管的開關時間特短,因而是理想的開關二極管。2AK型點接觸為中速開關電路用;2CK型平面接觸為高速開關電路用;用于開關、限幅、鉗位或檢波等電路;肖特基(SBD)硅大電流開關,正向壓降小,速度快、效率高。
  8、變容二極管
  用于自動頻率控制(AFC)和調諧用的小功率二極管稱變容二極管。日本廠商方面也有其它許多叫法。通過施加反向電壓, 使其PN結的靜電容量發生變化。因此,被使用于自動頻率控制、掃描振蕩、調頻和調諧等用途。通常,雖然是采用硅的擴散型二極管,但是也可采用合金擴散型、外延結合型、雙重擴散型等特殊制作的二極管,因為這些二極管對于電壓而言,其靜電容量的變化率特別大。結電容隨反向電壓VR變化,取代可變電容,用作調諧回路、振蕩電路、鎖相環路,常用于電視機高頻頭的頻道轉換和調諧電路,多以硅材料制作。
  9、頻率倍增用二極管
  對二極管的頻率倍增作用而言,有依靠變容二極管的頻率倍增和依靠階躍(即急變)二極管的頻率倍增。頻率倍增用的變容二極管稱為可變電抗器,可變電抗器雖然和自動頻率控制用的變容二極管的工作原理相同,但電抗器的構造卻能承受大功率。階躍二極管又被稱為階躍恢復二極管,從導通切換到關閉時的反向恢復時間trr短,因此,其特長是急速地變成關閉的轉移時間顯著地短。如果對階躍二極管施加正弦波,那么,因tt(轉移時間)短,所以輸出波形急驟地被夾斷,故能產生很多高頻諧波。
  10、穩壓二極管
  是代替穩壓電子二極管的產品。被制作成為硅的擴散型或合金型。是反向擊穿特性曲線急驟變化的二極管。作為控制電壓和標準電壓使用而制作的。二極管工作時的端電壓(又稱齊納電壓)從3V左右到150V,按每隔10%,能劃分成許多等級。在功率方面,也有從200mW至100W以上的產品。工作在反向擊穿狀態,硅材料制作,動態電阻RZ很小,一般為2CW型;將兩個互補二極管反向串接以減少溫度系數則為2DW型。
  11、PIN型二極管(PIN Diode)
  這是在P區和N區之間夾一層本征半導體(或低濃度雜質的半導體)構造的晶體二極管。PIN中的I是"本征"意義的英文略語。當其工作頻率超過100MHz時,由于少數載流子的存貯效應和"本征"層中的渡越時間效應,其二極管失去整流作用而變成阻抗元件,并且,其阻抗值隨偏置電壓而改變。在零偏置或直流反向偏置時,"本征"區的阻抗很高;在直流正向偏置時,由于載流子注入"本征"區,而使"本征"區呈現出低阻抗狀態。因此,可以把PIN二極管作為可變阻抗元件使用。它常被應用于高頻開關(即微波開關)、移相、調制、限幅等電路中。
  12、 雪崩二極管 (Avalanche Diode)
  它是在外加電壓作用下可以產生高頻振蕩的晶體管。產生高頻振蕩的工作原理是欒的:利用雪崩擊穿對晶體注入載流子,因載流子渡越晶片需要一定的時間,所以其電流滯后于電壓,出現延遲時間,若適當地控制渡越時間,那么,在電流和電壓關系上就會出現負阻效應,從而產生高頻振蕩。它常被應用于微波領域的振蕩電路中。
  13、江崎二極管 (Tunnel Diode)
  它是以隧道效應電流為主要電流分量的晶體二極管。其基底材料是砷化鎵和鍺。其P型區的N型區是高摻雜的(即高濃度雜質的)。隧道電流由這些簡并態半導體的量子力學效應所產生。發生隧道效應具備如下三個條件:①費米能級位于導帶和滿帶內;②空間電荷層寬度必須很窄(0.01微米以下);簡并半導體P型區和N型區中的空穴和電子在同一能級上有交疊的可能性。江崎二極管為雙端子有源器件。其主要參數有峰谷電流比(IP/PV),其中,下標"P"代表"峰";而下標"V"代表"谷".江崎二極管可以被應用于低噪聲高頻放大器及高頻振蕩器中(其工作頻率可達毫米波段),也可以被應用于高速開關電路中。
  14、快速關斷(階躍恢復)二極管 (Step Recovary Diode)
  它也是一種具有PN結的二極管。其結構上的特點是:在PN結邊界處具有陡峭的雜質分布區,從而形成"自助電場".由于PN結在正向偏壓下,以少數載流子導電,并在PN結附近具有電荷存貯效應,使其反向電流需要經歷一個"存貯時間"后才能降至最小值(反向飽和電流值)。階躍恢復二極管的"自助電場"縮短了存貯時間,使反向電流快速截止,并產生豐富的諧波分量。利用這些諧波分量可設計出梳狀頻譜發生電路。快速關斷(階躍恢復)二極管用于脈沖和高次諧波電路中。
  15、肖特基二極管 (Schottky Barrier Diode)
  它是具有肖特基特性的"金屬半導體結"的二極管。其正向起始電壓較低。其金屬層除材料外,還可以采用金、鉬、鎳、鈦等材料。其半導體材料采用硅或砷化鎵,多為N型半導體。這種器件是由多數載流子導電的,所以,其反向飽和電流較以少數載流子導電的PN結大得多。由于肖特基二極管中少數載流子的存貯效應甚微,所以其頻率響僅為RC時間常數限制,因而,它是高頻和快速開關的理想器件。其工作頻率可達100GHz.并且,MIS(金屬-絕緣體-半導體)肖特基二極管可以用來制作太陽能電池或發光二極管。
  16、阻尼二極管
  具有較高的反向工作電壓和峰值電流,正向壓降小,高頻高壓整流二極管,用在電視機行掃描電路作阻尼和升壓整流用。
  17、瞬變電壓抑制二極管
  TVP管,對電路進行快速過壓保護,分雙極型和單極型兩種,按峰值功率(500W-5000W)和電壓(8.2V~200V)分類。
  18、雙基極二極管(單結晶體管)
  兩個基極,一個發射極的三端負阻器件,用于張馳振蕩電路,定時電壓讀出電路中,它具有頻率易調、溫度穩定性好等優點。
  19、發光二極管
  用磷化鎵、磷砷化鎵材料制成,體積小,正向驅動發光。工作電壓低,工作電流小,發光均勻、壽命長、可發紅、黃、綠單色光。

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