半導(dǎo)體二極管

1、半導(dǎo)體二極管二極管是由一個(gè)PN結(jié)、電極引線以及外殼封裝構(gòu)成的。二極管的最大特點(diǎn)是：?jiǎn)蜗驅(qū)?電性。其主要包括：穩(wěn)壓、整流、檢波、開(kāi)關(guān)、光/電轉(zhuǎn)換等。1. 二極管的分類(lèi)（1）按材料來(lái)分，可分為：硅二極管、鍺二極管。（2）按結(jié)構(gòu)來(lái)分，可分為：點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管。（3）按用途來(lái)分，可分為：穩(wěn)壓二極管、整流二極管、檢波二極管、開(kāi)關(guān)二極管、發(fā) 光二極管、光電二極管等。圖1常用二極管的外形和電路符號(hào)2. 二極管性能的檢測(cè)（1）外觀判別二極管的極性二極管的正、負(fù)極性一般都標(biāo)注在其外殼上。有時(shí)會(huì)將二極管的圖形直接畫(huà)在其外殼上如圖2（ a）示。對(duì)于二極管引線是軸向引出的， 則會(huì)在其外殼上標(biāo)出色環(huán)（色點(diǎn)

2、），有色環(huán)（色 點(diǎn)）的一端為二極管的負(fù)極端，如圖 2（ b）所示。若二極管引線是同向引出，其判斷如圖2（c）所示。若二極管是透明玻瑞殼，則可直接看出極性，即二極管內(nèi)部連觸絲的一端為正 極。圖2根據(jù)判斷外觀二極管極性（2）萬(wàn)用表檢測(cè)二極管的極性與好壞檢測(cè)原理：根據(jù)二極管的單向?qū)щ娦赃@一特點(diǎn)，性能良好的二極管，其正向電阻小，反向電阻大；這兩個(gè)數(shù)值相差越大越好。若相差不多，說(shuō)明二極管的性能不好或已經(jīng)損壞。測(cè)量時(shí)，選用萬(wàn)用表的“歐姆”檔。一般用RxlOO或Rx Ik檔。而不用 Rx1或RxIOk檔。因?yàn)镽x I檔的電流太大，容易燒壞二極管。Rx I0k檔的內(nèi)電源電壓太大，易擊穿二極管。測(cè)量方法：將兩表

3、棒分別接在二極管的兩個(gè)電極上，讀出測(cè)量的阻值；然后將表棒對(duì)換，再測(cè)量一次。記下第二次阻值。若兩次阻值相差很大，說(shuō)明該二極管性能良好；并根據(jù)測(cè)量電阻小的那次的表棒接法 （稱之為正向連接），判斷出與黑表棒連接的是二極管的正極。與紅表榜連接的是二極管的負(fù)極。因?yàn)槿f(wàn)用表的內(nèi)電源的正極與萬(wàn)用表的“一”插孔連通，內(nèi)電源的負(fù)極與萬(wàn)用表的“ +”插孔連通。如采兩次測(cè)量的阻值都很小，說(shuō)明二極管己經(jīng)擊穿； 如果兩次測(cè)量的阻值都很大，說(shuō)明二極管內(nèi)部己經(jīng)斷路；兩次測(cè)量的阻值相差不大，說(shuō)明悅極管性能欠佳。在這些情況下，二極管就不能使用了。必須指出：由于二極管的伏安特性是非線性的，用萬(wàn)用表的不同電阻檔測(cè)量二極管的電阻時(shí)，

4、會(huì)得出不同的電阻值；實(shí)際使用時(shí)，流過(guò)二極管的電流會(huì)較大，因而二極管呈現(xiàn)的電阻值會(huì)更小些。（3）特殊類(lèi)型二極管的檢測(cè)穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管是一種工作在反向擊穿區(qū)、具有穩(wěn)定電壓作用的二極管。其極性與性能好壞的測(cè)量與普通二極管的測(cè)量方法相似，不同之處在于：當(dāng)使用萬(wàn)用表的Rx1k檔測(cè)量二極管時(shí)，測(cè)得其反向電阻是很大的；此時(shí)，將萬(wàn)用表轉(zhuǎn)換到 RxIOk擋，如果出現(xiàn)萬(wàn)用表指針向右 偏轉(zhuǎn)較大角度， 即反向電阻值減小很多的情況， 則該二極管為穩(wěn)壓二極管； 如果反向電阻基 本不變，說(shuō)明該二極管是普通二極管。而不是穩(wěn)壓二極管。穩(wěn)壓二極管的測(cè)量原理是：萬(wàn)用表 Rxlk 檔的內(nèi)電池電壓較小，通常不會(huì)使普通二極管 和穩(wěn)壓

5、二極管擊穿， 所以測(cè)出的反向電阻都很大。 當(dāng)萬(wàn)用表轉(zhuǎn)換到 Rx10k 檔時(shí)，萬(wàn)用表內(nèi)電 池電壓變得很大， 使穩(wěn)壓二極管出現(xiàn)反向擊穿現(xiàn)象， 所以其反向電阻下降很多； 由于普通二 極管的反向擊穿電壓比穩(wěn)壓二極管高得多，因而普通二極管不擊穿，其反向電阻仍然很大。 發(fā)光二極管（LED發(fā)光二極管是一種將電能轉(zhuǎn)換成光能的特殊二極管， 是一種新型的冷光源， 常用于電子 設(shè)備的電平指示、模擬顯示等場(chǎng)合。 它常采用砷化鎵、磷化鎵等化合物半導(dǎo)體制成。發(fā)光二 極管的發(fā)光顏色主要取決于所用半導(dǎo)體的材料?？梢园l(fā)出紅、橙、黃、綠等四種可見(jiàn)光。發(fā) 光二極管的外殼是透明的，外殼的顏色表示了它的發(fā)光顏色。 發(fā)光二極管工作在正向

6、區(qū)域。其正向?qū)ǎㄩ_(kāi)啟）工作電壓高于普通二極管，外加正向電壓越大，LED發(fā)光越亮。但使用中應(yīng)注意，外加正向電壓不能使發(fā)光二極管超過(guò)其最大工作 電流，以免燒壞管子。對(duì)發(fā)光二極管的檢側(cè)方法主要采用萬(wàn)用表的 Rx10k 檔。其測(cè)量方法及對(duì)其性能的好壞判 斷與普通二極管相同。 但發(fā)光二極管的正向、 反向電阻均比普通二極管大得多。 在測(cè)量發(fā)光 二極管正向電阻時(shí)，可以看到該二極管有微微的發(fā)光現(xiàn)象。 光電二極管。光電二極管又稱為光敏二極管，它是一種將光能轉(zhuǎn)換為電能的特殊二極管，其管殼上有一個(gè)嵌著玻璃的窗口，以便于接受光線。光電二極管工作在反向工作區(qū)。無(wú)光照時(shí)， 光電二極管與普通二極管一樣，反向電流很小（一般

7、小于 0.1uA ），光電管的反向電阻很大（幾十兆歐以上） ；有光照時(shí)，反向電流明顯 增加。反向電阻明顯下降（幾千歐到幾十千歐） ，即反向電流（稱為光電流）與光照成正比。光電二極管可用于光的側(cè)量，可當(dāng)做一種能源（光電池） 。它作為傳感器件廣泛應(yīng)用于 光電控制系統(tǒng)中。光電二極管的檢測(cè)方法與普通二極管基本相同。 不同之處是： 有光照和無(wú)光照兩種情況 下，反向電阻相差很大： 若測(cè)量結(jié)果相差不大， 說(shuō)明該光電二極管己損壞或該二極管不是光 電二極管。半導(dǎo)體二極管參數(shù)符號(hào)及其意義Cj- 結(jié)（極間）電容 , 表示在二極管兩端加規(guī)定偏壓下 , 鍺檢波二極管的總電容 Cjv- 偏壓結(jié)電容Co- 零偏壓電容Cjo

8、- 零偏壓結(jié)電容Cjo/Cjn-結(jié)電容變化Cs- 管殼電容或封裝電容Ct- 總電容CTV- 電壓溫度系數(shù)。在測(cè)試電流下, 穩(wěn)定電壓的相對(duì)變化與環(huán)境溫度的絕對(duì)變化之比CTC- 電容溫度系數(shù)Cvn- 標(biāo)稱電容IF- 正向直流電流（正向測(cè)試電流）鍺檢波二極管在規(guī)定的正向電壓VF下，通過(guò)極間的電流；硅整流管、 硅堆在規(guī)定的使用條件下， 在正弦半波中允許連續(xù)通過(guò)的最大工作電流 均值）；硅開(kāi)關(guān)二極管在額定功率下允許通過(guò)的最大正向直流電流； 測(cè)穩(wěn)壓二極管正向電參數(shù)時(shí)給定的電流。IF （AV）- 正向平均電流IFM（IM）- 正向峰值電流（正向最大電流）在額定功率下 ,允許通過(guò)二極管的最大正向脈沖電流。 發(fā)光

9、二極管極限電流。IH- 恒定電流、維持電流。Ii-發(fā)光二極管起輝電流IFRM- 正向重復(fù)峰值電流IFSM- 正向不重復(fù)峰值電流（浪涌電流）Io- 整流電流。在特定線路中規(guī)定頻率和規(guī)定電壓條件下所通過(guò)的工作電流IF（ov）-正向過(guò)載電流IL- 光電流或穩(wěn)流二極管極限電流ID- 暗電流IB2- 單結(jié)晶體管中的基極調(diào)制電流IEM- 發(fā)射極峰值電流IEB10- 雙基極單結(jié)晶體管中發(fā)射極與第一基極間反向電流IEB20- 雙基極單結(jié)晶體管中發(fā)射極向電流ICM- 最大輸出平均電流IFMP- 正向脈沖電流IP- 峰點(diǎn)電流IV- 谷點(diǎn)電流IGT- 晶閘管控制極觸發(fā)電流IGD- 晶閘管控制極不觸發(fā)電流IGFM-

10、控制極正向峰值電流IR （AV）- 反向平均電流IR（In ）- 反向直流電流（反向漏電流） 在測(cè)反向特性時(shí) , 給定的反向電流； 硅堆在正弦半波電阻性負(fù)載電路中，加反向電壓規(guī)定值時(shí)，所通過(guò)的電流； 硅開(kāi)關(guān)二極管兩端加反向工作電壓VR時(shí)所通過(guò)的電流；穩(wěn)壓二極管在反向電壓下，產(chǎn)生的漏電流； 整流管在正弦半波最高反向工作電壓下的漏電流。IRM- 反向峰值電流IRR- 晶閘管反向重復(fù)平均電流IDR- 晶閘管斷態(tài)平均重復(fù)電流IRRM- 反向重復(fù)峰值電流IRSM- 反向不重復(fù)峰值電流（反向浪涌電流）Irp- 反向恢復(fù)電流Iz- 穩(wěn)定電壓電流（反向測(cè)試電流） 。測(cè)試反向電參數(shù)時(shí) , 給定的反向電流 Izk

11、- 穩(wěn)壓管膝點(diǎn)電流IOM- 最大正向（整流）電流 在規(guī)定條件下 ,能承受的正向最大瞬時(shí)電流； 在電阻性負(fù)荷的正弦半波整流電路中允許連續(xù)通過(guò)鍺檢波二極管的最大工作電流。 IZSM- 穩(wěn)壓二極管浪涌電流IZM- 最大穩(wěn)壓電流。在最大耗散功率下穩(wěn)壓二極管允許通過(guò)的電流iR- 反向總瞬時(shí)電流ir- 反向恢復(fù)電流Iop- 工作電流Is- 穩(wěn)流二極管穩(wěn)定電流f- 頻率n- 電容變化指數(shù)；電容比Q- 優(yōu)值（品質(zhì)因素）S vz-穩(wěn)壓管電壓漂移di/dt- 通態(tài)電流臨界上升率dv/dt- 通態(tài)電壓臨界上升率PB- 承受脈沖燒毀功率PFT（ AV）- 正向?qū)ㄆ骄纳⒐β蔖FTM- 正向峰值耗散功率PFT- 正向

12、導(dǎo)通總瞬時(shí)耗散功率Pd- 耗散功率PG- 門(mén)極平均功率PGM-門(mén)極峰值功率PC- 控制極平均功率或集電極耗散功率Pi- 輸入功率PK- 最大開(kāi)關(guān)功率PM- 額定功率硅二極管結(jié)溫不高于 150 度所能承受的最大功率。PMP-最大漏過(guò)脈沖功率PMS-最大承受脈沖功率Po- 輸出功率PR- 反向浪涌功率Ptot- 總耗散功率Pomax- 最大輸出功率Psc- 連續(xù)輸出功率PSM-不重復(fù)浪涌功率PZM- 最大耗散功率在給定使用條件下 , 穩(wěn)壓二極管允許承受的最大功率。RF(r) - 正向微分電阻 在正向?qū)〞r(shí)，電流隨電壓指數(shù)的增加，呈現(xiàn)明顯的非線性特性。在某一正向電壓下電壓增加微小量厶 V,正向電流相

13、應(yīng)增加I,則厶V/ I稱微分電阻RBB- 雙基極晶體管的基極間電阻RE- 射頻電阻RL- 負(fù)載電阻Rs(rs) 串聯(lián)電阻Rth 熱阻R(th)ja 結(jié)到環(huán)境的熱阻Rz(ru)-動(dòng)態(tài)電阻R(th)jc-結(jié)到殼的熱阻r S -衰減電阻r(th)-瞬態(tài)電阻Ta- 環(huán)境溫度Tc- 殼溫td- 延遲時(shí)間tf-下降時(shí)間tfr-正向恢復(fù)時(shí)間tg- 電路換向關(guān)斷時(shí)間tgt-門(mén)極控制極開(kāi)通時(shí)間Tj- 結(jié)溫Tjm- 最高結(jié)溫ton- 開(kāi)通時(shí)間toff-關(guān)斷時(shí)間tr- 上升時(shí)間trr-反向恢復(fù)時(shí)間ts- 存儲(chǔ)時(shí)間tstg-溫度補(bǔ)償二極管的貯成溫度a- 溫度系數(shù)入p-發(fā)光峰值波長(zhǎng)入-光譜半寬度n -單結(jié)晶體管分壓比或效率VB- 反向峰值擊穿電壓Vc- 整流輸入電壓VB2B1- 基極間電壓VBE10- 發(fā)射極與第一基極反向電壓VEB- 飽和壓降VFM- 最大正向壓降（正向峰值電壓）VF- 正向壓降（正向直流電壓） VF- 正向壓降差VDRM-斷態(tài)重復(fù)峰值電壓VGT- 門(mén)極觸發(fā)電壓VGD-門(mén)極不觸發(fā)電壓VGFM-門(mén)極正向峰值電壓VGRM-門(mén)極反向峰值電壓VF（ AV） - 正向平均電壓Vo- 交流輸入電壓V