二極管的特性與應用及英文代碼含義

二極管的工作原理晶體二極管為一個由p型半導體和n型半導體形成的p-n結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場。當不存在外加電壓時，由于p-n結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。當外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進一步加強，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關的反向飽和電流10。當外加的反向電壓高到一定程度時，p-n結(jié)空間電荷層中的電場強度達到臨界值產(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。二極管的類型二極管種類有很多，按照所用的半導體材料，可分為鍺二極管（Ge管）和硅二極管（Si管）。根據(jù)其不同用途，可分為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關二極管、隔離二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管等。按照管芯結(jié)構，又可分為點接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。點接觸型二極管是用一根很細的金屬絲壓在光潔的半導體晶片表面，通以脈沖電流，使觸絲一端與晶片牢固地燒結(jié)在一起，形成一個“PN結(jié)”。由于是點接觸，只允許通過較小的電流（不超過幾十毫安），適用于高頻小電流電路，如收音機的檢波等。面接觸型二極管的“PN結(jié)”面積較大，允許通過較大的電流（幾安到幾十安），主要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中。平面型二極管是一種特制的硅二極管，它不僅能通過較大的電流，而且性能穩(wěn)定可靠，多用于開關、脈沖及高頻電路中。二極管的導電特性二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦浴Ｔ陔娐分?，電流只能從二極管的正極流入，負極流出。下面通過簡單的實驗說明二極管的正向特性和反向特性。1. 正向特性。在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負極接在低電位端，二極管就會導通，這種連接方式，稱為正向偏置。必須說明，當加在二極管兩端的正向電壓很小時，二極管仍然不能導通，流過二極管的正向電流十分微弱。只有當正向電壓達到某一數(shù)值（這一數(shù)值稱為“門檻電壓”，鍺管約為0.2V，硅管約為0.6V）以后，二極管才能直正導通。導通后二極管兩端的電壓基本上保持不變（鍺管約為0.3V，硅管約為0.7V），稱為二極管的“正向壓降”。2.反向特性。

2.反向特性。在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負極接在高電位端，此時二極管中幾乎沒有電流流過，此時二極管處于截止狀態(tài)，這種連接方式，稱為反向偏置。二極管處于反向偏置時，仍然會有微弱的反向電流流過二極管，稱為漏電流。當二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值，反向電流會急劇增大，二極管將失去單方向?qū)щ娞匦裕@種狀態(tài)稱為二極管的擊穿。二極管的主要參數(shù)用來表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術指標，稱為二極管的參數(shù)。不同類型的二極管有不同的特性參數(shù)。對初學者而言，必須了解以下幾個主要參數(shù)：1、 額定正向工作電流是指二極管長期連續(xù)工作時允許通過的最大正向電流值。因為電流通過管子時會使管芯發(fā)熱，溫度上升，溫度超過容許限度（硅管為140左右，鍺管為90左右）時，就會使管芯過熱而損壞。所以，二極管使用中不要超過二極管額定正向工作電流值。例如，常用的IN4001—4007型鍺二極管的額定正向工作電流為1A。2、 最高反向工作電壓加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時，會將管子擊穿，失去單向?qū)щ娔芰Α榱吮ＷC使用安全，規(guī)定了最高反向工作電壓值。例如，IN4001二極管反向耐壓為50V，IN4007反向耐壓為1000V。3、 反向電流反向電流是指二極管在規(guī)定的溫度和最高反向電壓作用下，流過二極管的反向電流。反向電流越小，管子的單方向?qū)щ娦阅茉胶谩Ｖ档米⒁獾氖欠聪螂娏髋c溫度有著密切的關系，大約溫度每升高10，反向電流增大一倍。例如2AP1型鍺二極管，在25時反向電流若為250uA，溫度升高到35,反向電流將上升到500uA，依此類推，在75時，它的反向電流已達8mA，不僅失去了單方向?qū)щ娞匦?，還會使管子過熱而損壞。又如，2CP10型硅二極管，25時反向電流僅為5uA，溫度升高到75時，反向電流也不過160uA。故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。半導體二極管參數(shù)符號及其意義CT---勢壘電容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---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)。在測試電流下，穩(wěn)定電壓的相對變化與環(huán)境溫度的絕對變化之比CTC---電容溫度系數(shù)Cvn---標稱電容IF---正向直流電流（正向測試電流）。鍺檢波二極管在規(guī)定的正向電壓VF下，通過極間的電流；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)通過的最大工作電流（平均值），硅開關二極管在額定功率下允許通過的最大正向直流電流；測穩(wěn)壓二極管正向電參數(shù)時給定的電流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，允許通過二極管的最大正向脈沖電流。發(fā)光二極管極限電流。IH---恒定電流、維持電流。Ii---發(fā)光二極管起輝電流IFRM---正向重復峰值電流IFSM---正向不重復峰值電流（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的工作電流IF（ov）---正向過載電流IL---光電流或穩(wěn)流二極管極限電流ID---暗電流舊2---單結(jié)品體管中的基極調(diào)制電流IEM---發(fā)射極峰值電流IEB10---雙基極單結(jié)品體管中發(fā)射極與第一基極間反向電流IEB20---雙基極單結(jié)品體管中發(fā)射極向電流ICM---最大輸出平均電流IFMP---正向脈沖電流IP---峰點電流IV---谷點電流IGT---品閘管控制極觸發(fā)電流IGD---品閘管控制極不觸發(fā)電流IGFM---控制極正向峰值電流IR（AV）---反向平均電流舊（In）---反向直流電流（反向漏電流）。在測反向特性時，給定的反向電流；硅堆在正弦半波電阻性負載電路中，加反向電壓規(guī)定值時，所通過的電流；硅開關二極管兩端加反向工作電壓VR時所通過的電流；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。舊M---反向峰值電流舊R---品閘管反向重復平均電流IDR---品閘管斷態(tài)平均重復電流舊RM---反向重復峰值電流

舊SM---反向不重復峰值電流（反向浪涌電流）Irp---反向恢復電流Iz---穩(wěn)定電壓電流（反向測試電流）。測試反向電參數(shù)時，給定的反向電流Izk---穩(wěn)壓管膝點電流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電流；在電阻性負荷的正弦半波整流電路中允許連續(xù)通過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)壓二極管允許通過的電流iF---正向總瞬時電流iR---反向總瞬時電流ir---反向恢復電流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）（5vz--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?qū)偹矔r耗散功率Pd---耗散功率PG---門極平均功率PGM---門極峰值功率PC---控制極平均功率或集電極耗散功率Pi---輸入功率PK---最大開關功率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，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△V，正向電流相應增加足，則^V/足稱微分電阻

RBB---雙基極品體管的基極間電阻RE---射頻電阻RL---負載電阻Rs(rs)----串聯(lián)電阻Rth----熱阻R(th)ja----結(jié)到環(huán)境的熱阻Rz(ru)---動態(tài)電阻R(th)jc---結(jié)到殼的熱阻r6---衰減電阻r(th)---瞬態(tài)電阻Ta---環(huán)境溫度Tc---殼溫td---延遲時間tf---下降時間tfr---正向恢復時間tg---電路換向關斷時間tgt---門極控制極開通時間Tj---結(jié)溫Tjm---最高結(jié)溫ton---開通時間toff---關斷時間tr---上升時間trr---反向恢復時間ts---存儲時間tstg---溫度補償二極管的貯成溫度a---溫度系數(shù)入p---發(fā)光峰值波長△入---光譜半寬度n---單結(jié)品體管分壓比或效率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)重復峰值電壓VGT---門極觸發(fā)電壓VGD---門極不觸發(fā)電壓VGFM---門極正向峰值電壓VGRM---門極反向峰值電壓

VF（AV）---正向平均電壓Vo---交流輸入電壓VOM---最大輸出平均電壓Vop---工作電壓Vn---中心電壓Vp---峰點電壓VR---反向工作電壓（反向直流電壓）VRM---反向峰值電壓（最高測試電壓）V（BR）---擊穿電壓Vth---閥電壓（門限電壓）VRRM---反向重復峰值電壓（反向浪涌電壓）VRWM---反向工作峰值電壓Vv---谷點電壓Vz---穩(wěn)定電壓△/z---穩(wěn)壓范圍電壓增量Vs---通向電壓（信號電壓）或穩(wěn)流管穩(wěn)定電流電壓av---電壓溫度系數(shù)Vk---膝點