二极管知识大全
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二极管的结构特性 (1)
二极管的工作原理 (2)
二极管的分类.................................................................................3-4 二极管的主要技术参数指标..................................................................5. 二极管的主要作用 (6)
怎样选择合适的二极管 (7)
时间：2012-2-24
1 二极管的结构
半导体二极管主要由一个PN结加上电极、引出断线和管壳构成的。P型半导体引出的电极为二极管的正极，N型半导体引出的电极为负极。二极管的基本特性与PN结的基本特性相同。
，
图 1结构图（可双击该图用AUTOCAD软件观看）
2 二极管的特性
普通二极管最显著的特点是其单向导电性，根据此特性二极管常用于电子线路中，起到整流、
图 2典型二极管的特性曲线及其分区
3 工作原理
二极管的基本原理是根据二极管的伏安特性，正向导通反向截止，可将双向变化的交流电转换成单向脉动的直流电，此转换过程称为整流；利用PN结反向击穿时，电流在较大的范围内变化而端电压基本不变的特性，制成特殊二极管，称为稳压二极管。
3.1 2中1区为正向死区。PN结上加了正向偏压但仍无电流，该区宽度随材料而不同：硅管是0.5V,
锗管是0.7V。
3.2 2中2区为正向导通区。PN结上加了正向偏压后，正向电流呈指数规律明显上升。
3.3 2中3区为反向截止区。PN结上加了较大的反向偏压后，在很大的电压范围内维持一个很小
的固定的反向漏电流。
3.4 2中4区为反向击穿区。PN结上加了较大的反向偏压后，在某个电压值上，PN结被击穿引起
迅速上升的反向电流。一般的整流、检波二极管一到此区就被加在其上的高压大电流烧毁。但是，专门设计用来工作在此区的二极管，只要设法将热量及时导出，同时在电路中限制电流的最大值，它就可以正常工作，一般应用该区的二极管是专门生产的稳压二极管。
4 二极管的分类
4.1二极管按制造材料不同，分为硅和锗二极管。
表 1列出了两种材料的区别。
表 1 两种材料的区别
4.2按结构不同分为点接触型（管脚式）和面接触型（表面安装式）；
表 2列出了不同接触型的区别
表 2 点接触型和面接触的区别
管及激光二极管。
4.3.1二极管
主要是根据二极管在正向导通反向截止的特性，可将双向变化的交流电转换成单向脉动的直流电，在电路中起到整流以及数字开关的作用。
4.3.2稳压二极管
利用PN结反向击穿特性来进行稳定电压。在反向击穿工作状态下，只要流过稳压二极管的反向电流不超过管子的最大允许值，PN结就不会过热烧坏，且能长期工作。
4.3.3变容二极管
该管的结电容随反向电压的增加而减小，同一管子的最大电容和最小电容之比为5：1。
变容二极管在高频技术（通信、视频）中有广泛的应用。
4.3.4 光电二极管
光电二极管的结构也是一个PN结，但在PN结处的管壳上方备有一个窗口能接受外部的光照。它被广泛应用于电光子技术中，将光信号转化成电信号。也应用于光耦中，起到隔离强弱电的作用。
4.3.5 发光二极管
发光二极管通常加入元素周期表中Ⅲ、Ⅴ族元素的化合物半导体，如砷化镓、磷化镓等制成。这种二极管在通入正向电流时，发出红、黄、绿等可见光。这是由于电子与空穴直接复合而放出能量的结果。在发光二极管的基础上，又可制成激光二极管，它发射的是红外线。现在遥控器上应用的就是这种二极管。描述：红外发射管HS5100 专用号为：020031039000078
4.3.6肖特基二极管
这种二极管是金属和杂质半导体接触而形成的结加上电极引线封装而成，也具有单向导电性。这种管子基于肖特基效应原理制成，故称为肖特基二极管，这种管子特点是存储电荷非常少，因此在正向导通转换为反向截止时所需开关时间很短。这种管子死区电压很小。该二极管常用于混频与检波，以及数字电路。
图形符号如下表3：
表 3 各种二极管在电路中的图形符号
4.4按照封装形式分
4.4.1安装玻璃式（单位：mm）图示如表 4。
目前常用的RLS4148二极管就是这种规格的二极管。
4.4.2脚式（单位：mm）图示如表 5。
目前我们选用的IN4148（020031039000008）二极管就是GSD（DO-35）这种规格的二极管。
4.4.3表面安装式模压型（单位：mm）图示如表6。
表 6 安装模压示单位；mm
5 二极管的主要参数指标：（环境温度为25℃）
5.1开关二极管参数
5.1.1最大整流电流I F
指二极管在一定散热条件下长期工作时，所允许流过的最大正向平均电流。它由PN结的结面积和散热条件决定。
5.1.2最大反向工作电压峰值U R
指二极管运行时允许承受的最大反向电压。通常将二极管的击穿电压的一般定为U R。
5.1.3反向电流I R
指在室温和最大反向工作电压下的反向电流。其值越小，二极管的单向导电性越好。环境温度对IR影响很大，使用时要充分注意。
5.1.4最高工作频率f max
该值由PN结的结电容大小来决定。超过此值，二极管的导电性能变差，甚至会失去单向导电性。当二极管工作在高频环境下才考虑。
5.1.5导通时间trr
二极管在有正向电压加于PN结，到二极管导通的时间。
5.2 稳压二极管(又称齐纳二极管)
主要应考虑以下几个参数：
5.2.1稳定电压Uz
指稳压管反向电压为规定值时，稳压管两端的电压。对于同一型号的稳压管，UZ的值也不完全相同，一般给出一个范围，如2DW7的UZ范围为6.1 V -6.5V。
5.2.2最大稳定电流Iz
维持稳定电压的工作的电流。它是在一个范围内变化的，当工作电流低于此值时，稳压效果很差，甚至不能实现稳压。
5.2.3稳态电阻Rz
定义为R Z=ΔU Z/ΔI Z。R Z值越小，稳定性越好。
5.2.4最大允许耗散功率P ZMAX
管子不致过热而损坏PN结所允许的最大功率损耗。
公式如下：P ZMAX=U Z I ZMAX
5.2.5温度系数α
α是U Z随温度变化的大小。定义α=ΔU Z/ΔT×100%。对于稳压管，U Z小于4V时α为负，U Z大于7V时α为正；4V≤α≤7V时，α最小。结型二极管中损耗的功率是V D×I D，使
结温升高。温度对二极管的特性是有影响的。所以结温必须保持远小于300℃，以免破坏内
部金属化层及焊接合金。膨胀与收缩会在不同材料的界面上产生高剪切力。温度太高时，本
征载流子浓度太高，不利于正常工作。厂家一般规定了最大容许结温。其典型值对锗二极管
是100℃，对硅二极管是175℃。
5.2.6限流电阻的选择
因为稳定电流IZ的取值是一个范围，故限流电阻R可在一个范围内取值。为保证稳压电路可靠地工作，R的选择应保证IZ在正常工作范围内。设稳压二极管所允许的最小工作电流为Izmin，最大工作电流为Izmax，电网电压最高时整流滤波电路的输出电压为Uimax，最低时为Uimin；负载电流的最大值为Iomax，最小为Iomin。根据下列公式可计算出R的取值范围：
（Uimax-Uz）/（Iomin+Izmax） 6 二极管的主要作用 6.1整流作用 利用二极管的单向导电性，可将双向变化的交流电转换成单向脉动直流电。整流二极管应用于单向半波整流电路、单向桥式整流电路及倍压整流电路中。 6.2稳压作用 经整流滤波后的直流电压，不能保证是稳定的。因为整流滤波电路存在内阻，当负载电阻改变时输出的直流电压会随之改变，因此在整流滤波电路后必须采用能实现稳定直流电压作用的电路，即直流稳压电路。 7 怎样选择合适的二极管 7.1 整流二极管 7.1.1单向半波整流电路 如图 3所示，在单向半波整流电路中，加于整流电路的交流电压和流过二极管二极管导 通时压降几乎为零。流经二极管的电流即负载电流Io；二极管截止时承受电压为反向电 压，其最大值为1.414U2。 图 3 单向半波整流电路图示 所以选择二极管时应满足以下条件： Iom >Io； U RM >1.414U2。 （即Iom>0.45Uo/R L；U RM>1.414U2） 式中： I OM―――为二极管最大整流电流； U RM―――为二极管最大反向峰值电压； I O―――为电路负载电流； U2―――为变压器输出电压； R―――为直流负载电阻。 7.1.2单向桥式整流电路 如图1-4所示，在桥式整流电路中，二极管两两轮流导通，即在一个电源周期内，每对工 作半个周期，所以流过每个管子的平均电流为1/2I0，每半个周期二极管承受的最大反向 电压峰值为1.414U2。 图 4 单相桥式整流电路示图 桥式整流电路对二极管的要求是： Iom≥1/2Io=0.45Uo/Rl； U RM≥1.414U2 式中： I OM―――为二极管最大整流电流； U RM―――为二极管大反向峰值电压； I O―――为电路负载电流； U2―――为变压器输出电压； R―――为直流负载电阻。 7.2稳压二极管 7.2.1 选择稳压管主要参数是稳定电压值Uz和最大稳定反向电流值Iz。 稳压管的工作原理如图5，图中Ui为输入电压，U0为输出稳压电压，I R=I Z+I o，R为限流电阻，稳压过程可以简述为： Ui Uo(Uz) Iz IR UR Uo 7.2.2限流电阻的选择 因为稳定电流IZ的取值是一个范围，故限流电阻R可在一个范围内取值。为保证稳压电路可靠的工作，R的选择应保证Iz在正常工作范围内。设稳压二极管所所允许的最小工作电流为Izmin,最大 的工作电流为Izmax;电网电压最高时整流滤波电路的输出电压为Uimax，最低时为Uimin；负载电流的最大值为Iomax，最小值为Iomin。在上述条件下选择限流电阻R取值应在以下范围内： Uimax －Uz Uimax －Ｕz ＜R＜ Iomin + Izmax Izmin + Iomax 二极管知识讲解 1、基本概念 二极管由管芯、管壳和两个电极构成。管芯就是一个PN结，在PN结的两端各引出一个引线，并用塑料、玻璃或金属材料作为封装外壳，就构成了晶体二极管，如下图所示。P区的引出的电极称为正极或阳极，N区的引出的电极称为负极或阴极。 1.1、二极管的伏安特性 二极管的伏安特性是指加在二极管两端电压和流过二极管的电 流之间的关系，用于定性描述这两者关系的曲线称为伏安特性曲线。通过晶体管图示仪观察到硅二极管的伏安特性如下图所示。 1.2、正向特性 1)外加正向电压较小时，二极管呈现的电阻较大，正向电流几乎为零，曲线OA段称为不导通区或死区。一般硅管的死区电压约为0.5伏, 锗的死区电压约为0.2伏，该电压值又称门坎电压或阈值电压。 2)当外加正向电压超过死区电压时，PN结内电场几乎被抵消， 二极管呈现的电阻很小，正向电流开始增加，进入正向导通区，但此时电压与电流不成比例如AB段。随外加电压的增加正向电流迅速增加，如BC段特性曲线陡直，伏安关系近似线性，处于充分导通状态。 3)二极管导通后两端的正向电压称为正向压降(或管压降)，且几乎恒定。硅管的管压降约为0.7V，锗管的管压降约为0.3V。 1.3、反向特性 1)二极管承受反向电压时，加强了PN结的内电场，二极管呈现 很大电阻，此时仅有很小的反向电流。如曲线OD段称为反向截止区，此时电流称为反向饱和电流。实际应用中，反向电流越小说明二极管的反向电阻越大，反向截止性能越好。一般硅二极管的反向饱和电流在几十微安以下，锗二极管则达几百微安，大功率二极管稍大些。 2)当反向电压增大到一定数值时(图中D点)，反向电流急剧加大，进入反向击穿区，D点对应的电压称为反向击穿电压。二极管被击穿后电流过大将使管子损坏，因此除稳压管外，二极管的反向电压不能超过击穿电压。 2、整流电路 2.1、单向半波整流电路 二极管就像一个自动开关，u2为正半周时，自动把电源与负载 1N 系列常用整流二极管的主要参数 二极管的结构特性 (1) 二极管的工作原理 (2) 二极管的分类………………………………………………………………………3-4 二极管的主要技术参数指标…………………………………………………………5. 二极管的主要作用 (6) 怎样选择合适的二极管 (7) 时间：2012-2-24 1 二极管的结构 半导体二极管主要由一个PN结加上电极、引出断线和管壳构成的。P型半导体引出的电极为二极管的正极，N型半导体引出的电极为负极。二极管的基本特性与PN结的基本特性相同。 ， 图 1结构图（可双击该图用AUTOCAD软件观看） 2 二极管的特性 普通二极管最显著的特点是其单向导电性，根据此特性二极管常用于电子线路中，起到整流、 图 2典型二极管的特性曲线及其分区 3 工作原理 二极管的基本原理是根据二极管的伏安特性，正向导通反向截止，可将双向变化的交流电转换成单向脉动的直流电，此转换过程称为整流；利用PN结反向击穿时，电流在较大的范围内变化而端电压基本不变的特性，制成特殊二极管，称为稳压二极管。 2中1区为正向死区。PN结上加了正向偏压但仍无电流，该区宽度随材料而不同：硅管是,锗管是。 2中2区为正向导通区。PN结上加了正向偏压后，正向电流呈指数规律明显上升。 2中3区为反向截止区。PN结上加了较大的反向偏压后，在很大的电压范围内维持一个很小的固定的反向漏电流。 2中4区为反向击穿区。PN结上加了较大的反向偏压后，在某个电压值上，PN结被击穿引起迅速上升的反向电流。一般的整流、检波二极管一到此区就被加在其上的高压大电流烧毁。但是，专门设计用来工作在此区的二极管，只要设法将热量及时导出，同时在电路中限制电流的最大值，它就可以正常工作，一般应用该区的二极管是专门生产的稳压二极管。 4 二极管的分类 二极管按制造材料不同，分为硅和锗二极管。 表 1列出了两种材料的区别。 表 1 两种材料的区别 常用二极管型号及参数大全 1.塑封整流二极管 序号型号IF VRRM VF Trr 外形 A V V μs 1 1A1-1A7 1A 50-1000V 1.1 R-1 2 1N4001-1N4007 1A 50-1000V 1.1 DO-41 3 1N5391-1N5399 1.5A 50-1000V 1.1 DO-15 4 2A01-2A07 2A 50-1000V 1.0 DO-15 5 1N5400-1N5408 3A 50-1000V 0.95 DO-201AD 6 6A05-6A10 6A 50-1000V 0.95 R-6 7 TS750-TS758 6A 50-800V 1.25 R-6 8 RL10-RL60 1A-6A 50-1000V 1.0 9 2CZ81-2CZ87 0.05A-3A 50-1000V 1.0 DO-41 10 2CP21-2CP29 0.3A 100-1000V 1.0 DO-41 11 2DZ14-2DZ15 0.5A-1A 200-1000V 1.0 DO-41 12 2DP3-2DP5 0.3A-1A 200-1000V 1.0 DO-41 13 BYW27 1A 200-1300V 1.0 DO-41 14 DR202-DR210 2A 200-1000V 1.0 DO-15 15 BY251-BY254 3A 200-800V 1.1 DO-201AD 16 BY550-200～1000 5A 200-1000V 1.1 R-5 17 PX10A02-PX10A13 10A 200-1300V 1.1 PX 18 PX12A02-PX12A13 12A 200-1300V 1.1 PX 19 PX15A02-PX15A13 15A 200-1300V 1.1 PX 20 ERA15-02～13 1A 200-1300V 1.0 R-1 21 ERB12-02～13 1A 200-1300V 1.0 DO-15 22 ERC05-02～13 1.2A 200-1300V 1.0 DO-15 23 ERC04-02～13 1.5A 200-1300V 1.0 DO-15 1.塑封整流二极管 序号型号IF VRRM VF Trr 外形 A V V μs 1 1A1-1A7 1A 50-1000V 1.1 R-1 2 1N4001-1N4007 1A 50-1000V 1.1 DO-41 3 1N5391-1N5399 1.5A 50-1000V 1.1 DO-15 4 2A01-2A07 2A 50-1000V 1.0 DO-15 5 1N5400-1N5408 3A 50-1000V 0.95 DO-201AD 6 6A05-6A10 6A 50-1000V 0.95 R-6 7 TS750-TS758 6A 50-800V 1.25 R-6 8 RL10-RL60 1A-6A 50-1000V 1.0 9 2CZ81-2CZ87 0.05A-3A 50-1000V 1.0 DO-41 10 2CP21-2CP29 0.3A 100-1000V 1.0 DO-41 11 2DZ14-2DZ15 0.5A-1A 200-1000V 1.0 DO-41 12 2DP3-2DP5 0.3A-1A 200-1000V 1.0 DO-41 13 BYW27 1A 200-1300V 1.0 DO-41 14 DR202-DR210 2A 200-1000V 1.0 DO-15 15 BY251-BY254 3A 200-800V 1.1 DO-201AD 16 BY550-200～1000 5A 200-1000V 1.1 R-5 17 PX10A02-PX10A13 10A 200-1300V 1.1 PX 18 PX12A02-PX12A13 12A 200-1300V 1.1 PX 19 PX15A02-PX15A13 15A 200-1300V 1.1 PX 20 ERA15-02～13 1A 200-1300V 1.0 R-1 21 ERB12-02～13 1A 200-1300V 1.0 DO-15 22 ERC05-02～13 1.2A 200-1300V 1.0 DO-15 23 ERC04-02～13 1.5A 200-1300V 1.0 DO-15 24 ERD03-02～13 3A 200-1300V 1.0 DO-201AD 25 EM1-EM2 1A-1.2A 200-1000V 0.97 DO-15 26 RM1Z-RM1C 1A 200-1000V 0.95 DO-15 27 RM2Z-RM2C 1.2A 200-1000V 0.95 DO-15 28 RM11Z-RM11C 1.5A 200-1000V 0.95 DO-15 29 RM3Z-RM3C 2.5A 200-1000V 0.97 DO-201AD 30 RM4Z-RM4C 3A 200-1000V 0.97 DO-201AD 2.快恢复塑封整流二极管 序号型号IF VRRM VF Trr 外形 A V V μs （1）快恢复塑封整流二极管 1 1F1-1F7 1A 50-1000V 1.3 0.15-0.5 R-1 2 FR10-FR60 1A-6A 50-1000V 1. 3 0.15-0.5 3 1N4933-1N4937 1A 50-600V 1.2 0.2 DO-41 4 1N4942-1N4948 1A 200-1000V 1.3 0.15-0. 5 DO-41 5 BA157-BA159 1A 400-1000V 1.3 0.15-0.25 DO-41 6 MR850-MR858 3A 100-800V 1.3 0.2 DO-201AD 二极管 几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。 一、二极管的工作原理 晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n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p-n 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。 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I0。 当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。 二、二极管的类型 二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge 管）和硅二极管（Si管）。根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。 面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。 三、二极管的导电特性 二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。 1.正向特性 在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当 课题：晶体二极管 教学目标： 知识目标：1、掌握晶体二极管的构成、符号 2、掌握晶体二极管的导电特性 3、分析使用二极管时的主要参数及伏安特性 能力目标：1、培养学生分析、探究问题的能力 2、培养学生灵活运用知识的能力 3、培养学生的动手和实践能力 情感目标：使学生在学习过程中，获得知识的同时进一步激发学生学习的动机和兴趣 教学重点：晶体二极管的构成、符号、导电特性及伏安特性的分析 教学难点：1、伏安特性分析。 2、几个参数的记忆及区分。 教学方法：启发、引导、观察、讨论、讲解、实验结合 课时安排： 2课时 （教学用具：多媒体课件，实验用器材） 教学过程： 新课导入：提出学习目标，复习提问导入新课 1、什么是半导体？常见的的半导体材料有哪几种？ 2、半导体根据内部载流子的不同分为哪几种？ 新课讲授： 一、二极管的结构和符号 （一）结构 在本征半导体上利用特殊工艺分别渗入硼元素和磷元素加工出P型半导体和N型半导体，在P型和N型半导体的结合部位形成一个特殊的结构，即PN结，PN结是构成各种半导体器件的基础。 在P区和N区两侧各接上电极引线，并将其封装在密封的壳体中，即构成半导体二极管，如图。接在P区的引线称为阳极（正极）用a表示，接在N区的引线称为阴极或负极，用k表示。 二极管的核心即是一个PN结。 （二）符号 电子技术中的元件在电路图中都是用符号来表示的，如电阻用什么符号表示？ 二极管的符号如下图： 图中三角箭头代表二极管正向导电时电流的方向。 （三）分类 1、二极管根据所用半导体材料不同分为锗管和硅管。 2、根据内部结构不同可分为点接触型和面接触型。点接触型主要用于高频小电流场合如：检波、混频、小电流整流。面接触型主要用于低频大电流场合如：大电流整流。 知识拓展 认识常见的几种二极管：小功率二极管、大功率二极管、贴片二极管、发光二极管等。 要求：学生课后利用网络查找更多形式的二极管。 二、二极管的导电特性 通过实验来探究学习二极管的导电特性，在做实验之前首先了解一下实验所用的元件 （一）认识元件 认识实验中使用的元件：电池、电阻、开关、二极管、指示灯。 （二）实验一 实验电路如下图：讲解电路构成。 请实验小组说明指示灯情况，说明了什么？ 结论：指示灯亮，说明二极管导通，称为导通状态。 二极管导通时，其阳极电位高于阴极电位，此时的外加电压称为正向电压，二极管处于正向偏置状态，简称“正偏”。 （三）实验二 实验电路如下图：讲解电路构成。 请实验小组说明指示灯情况，说明了什么？ 结论：灯泡不亮，说明二极管不导通，称为截止状态 二极管入门知识二极管结 构和工作原理 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020 在自然界中，根据材料的导电能力，我们可以将他们划分导体、绝缘体和半导体。常见的导体如铜 和铝、常见的绝缘体如橡胶、塑料等。什么是半导体呢半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，常见的半导体材料有硅（Si）和锗（Ge）。到此，请记住两种半导体材料：硅、锗。因为以后你会 听说硅管、锗管。意思很明显，说明这种二极管或三极管是用硅或锗作为基材的。 半导体硅原子结构图 半导体有几个特性有必要了解一下：热敏性、光敏性和掺杂性； 半导体的热敏性：半导体的导电能力受温度影响较大，当温度升高时，半导体的导电能力大大增强，被称为半导体的热敏性。利用半导体的热敏性可制成热敏元件，在汽车上应用的热敏元件有温度传感器，如水温传感器、进气温度传感器等。 半导体硅的空穴和自由电子示意图 半导体的光敏性：半导体的导体的导电能力随光照的不同而不同。当光照增强时，导电能力增强，称为半导体光敏性。利用光敏性可制成光敏元件。在汽车上应用的光敏元件有汽车自动空调上应用的光照传感器。 半导体的掺杂性：当在导体中掺入少量杂质，半导体的导电性能增加。 什么是本征半导体、P型半导体和N型半导体，有哪些区别 本征半导体：纯净的半导体称为本征半导体。 P型半导体：在本征半导体硅或锗中掺入微量的三价元素硼（B）或镓，就形成P型半导体。 P型半导体示意图－空穴是多数载流子 N型半导体：在本征半导体硅或锗中掺入微量的五价元素磷（P）就形成N型半导体。 N型半导体中自由电子是多数载流子 PN结和二极管 在半导体硅或锗中一部分区域掺入微量的三价元素硼使之成为P型，另一部分区域掺入微量的五价元素磷使之成为N型半导体。在P型和N型半导体的交界处就形成一个PN结。一个PN结就是一个二极管，P区的引线称为阳极，N区的引线称为阴极。 二极管结构图：P区引线成为阳极、N区引线成为阴极 二极管的单向导电性能 二极管具前单向导电性能， （1）正向导通：当PN结加上正向电压，即P区接蓄电池正级，N区接蓄电池负极时，PN结处于导通状态，如图所示，试灯有电流通过，点亮。 二极管正向导通示意图 注意二极管正向导通时存在着电压降，什么意思呢如果蓄电池电压是12V，则试灯上的电压一定小于12V，大约是吧，哪在那里呢在二极管上，这就是二极管的电压降。二极管的电压降取决于二极管采用的是锗管还是硅管：锗管的电压降是左右；而硅管的电压降是左右。如果蓄电池电压低 二极管符号大全 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】 二极管符号大全【图】二极管符号参数二极管符号意义 CT---势垒电容 Cj---结(极间)电容，表示在二极管两端加规定偏压下，锗检波二极管的总电容 Cjv---偏压结电容 Co---零偏压电容 Cjo---零偏压结电容 Cjo/Cjn---结电容变化 Cs---管壳电容或封装电容 Ct---总电容 CTV---电压温度系数。在测试电流下，稳定电压的相对变化与环境温度的绝对变化之比 CTC---电容温度系数 Cvn---标称电容 IF---正向直流电流(正向测试电流)。锗检波二极管在规定的正向电压VF下，通过极间的电流；硅整流管。硅堆在规定的使用条件下，在正弦半波中允许连续通过的最大工作电流(平均值),硅开关二极管在额定功率下允许通过的最大正向直流电流；测稳压二极管正向电参数时给定的电流 IF(AV)---正向平均电流 IFM(IM)---正向峰值电流(正向最大电流)。在额定功率下，允许通过二极管的最大正向脉冲电流。发光二极管极限电流。 IH---恒定电流。维持电流。 Ii---发光二极管起辉电流 IFRM---正向重复峰值电流 IFSM---正向不重复峰值电流(浪涌电流) Io---整流电流。在特定线路中规定频率和规定电压条件下所通过的工作电流 IF(ov)---正向过载电流 IL---光电流或稳流二极管极限电流 ID---暗电流 IB2---单结晶体管中的基极调制电流 IEM---发射极峰值电流 IEB10---双基极单结晶体管中发射极与第一基极间反向电流 IEB20---双基极单结晶体管中发射极向电流 ICM---最大输出平均电流 IFMP---正向脉冲电流 IP---峰点电流 IV---谷点电流 在自然界中，根据材料的导电能力，我们可以将他们划分导体、绝缘体和半导体。常见的导体如铜和铝、常见的绝缘体如橡胶、塑料等。什么是半导体呢半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，常见的半导体材料有硅（Si）和锗（Ge）。到此，请记住两种半导体材料：硅、锗。因为以后你会听说硅管、锗管。意思很明显，说明这种二极管或三极管是用硅或锗作为基材的。 半导体硅原子结构图 半导体有几个特性有必要了解一下：热敏性、光敏性和掺杂性； 半导体的热敏性：半导体的导电能力受温度影响较大，当温度升高时，半导体的导电能力大大增强，被称为半导体的热敏性。利用半导体的热敏性可制成热敏元件，在汽车上应用的热敏元件有温度传感器，如水温传感器、进气温度传感器等。 半导体硅的空穴和自由电子示意图 半导体的光敏性：半导体的导体的导电能力随光照的不同而不同。当光照增强时，导电能力增强，称为半导体光敏性。利用光敏性可制成光敏元件。在汽车上应用的光敏元件有汽车自动空调上应用的光照传感器。 半导体的掺杂性：当在导体中掺入少量杂质，半导体的导电性能增加。 什么是本征半导体、P型半导体和N型半导体，有哪些区别 本征半导体：纯净的半导体称为本征半导体。 P型半导体：在本征半导体硅或锗中掺入微量的三价元素硼（B）或镓，就形成P型半导体。 P型半导体示意图－空穴是多数载流子 N型半导体：在本征半导体硅或锗中掺入微量的五价元素磷（P）就形成N型半导体。 N型半导体中自由电子是多数载流子 PN结和二极管 在半导体硅或锗中一部分区域掺入微量的三价元素硼使之成为P型，另一部分区域掺入微量的五价元素磷使之成为N型半导体。在P型和N型半导体的交界处就形成一个PN 结。一个PN结就是一个二极管，P区的引线称为阳极，N区的引线称为阴极。 二极管结构图：P区引线成为阳极、N区引线成为阴极 二极管的单向导电性能 二极管具前单向导电性能， （1）正向导通：当PN结加上正向电压，即P区接蓄电池正级，N区接蓄电池负极时，PN结处于导通状态，如图所示，试灯有电流通过，点亮。 二极管正向导通示意图 注意二极管正向导通时存在着电压降，什么意思呢如果蓄电池电压是12V，则试灯上的电压一定小于12V，大约是吧，哪在那里呢在二极管上，这就是二极管的电压降。二极管的电压降取决于二极管采用的是锗管还是硅管：锗管的电压降是左右；而硅管的电压降是左右。如果蓄电池电压低于二极管正常导通的电压降，则二极管将不能导通。这个原理的重要性在二极管你可能体会不到，但是到了三极管就显的非常重要了。 （2）反向截止：当PN结加上反正电压，即P区接蓄电池负极，N区接蓄电池正极时，PN结处于截止状态，如图所示，试灯没有电流通过，不能点亮。 二极管反向截止示意图 二极管接反向电压时，存在着一个耐压的问题：如果加在二极管的反向电压过高，二极管受不了，就会击穿，此时二极管不在处于截止状态，而是处于导通状态。如果我们设定一个击穿电压，当达到反向击穿电压时，二极管会击穿导通。如果现在电压又小于了 半导体二极管 基本结构 PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。电路符号： 伏安特性 主要参数（直流，主要利用它的单向导电性，主要应用于整流、限幅、保护等等。） 1.最大整流电流I F 二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。 2.反向击穿电压VBR 二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。 3.反向电流IR 指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流要比硅管大几十到几百倍。 主要参数（交流） 1.微变电阻 r D r D 是二极管特性曲线上工作点Q 附近电压的变化与电流的变化之 比： D D D i v r ??= 2.二极管的极间电容 势垒电容：势垒区是积累空间电荷的区域，当电压变化时，就会引起积累在势垒区的空间电荷的变化，这样所表现出的电容是势垒电容。扩散电容：为了形成正向电流（扩散电流），注入P 区的少子（电子）在P 区有浓度差，越靠近PN结浓度越大，即在P 区有电子的积累。同理，在N区有空穴的积累。正向电流大，积累的电荷多。这样所产生的电容就是扩散电容CD。 PN结高频小信号时的等效电路 晶体二极管模型 二极管分类按结构材料分: (1)锗二极管 (2)硅二极管 按制作工艺分： (1)点接触型二极管：pn结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。 (2)面接触型二极管：结面积大，用于工频大电流整流电路。 (3)平面型二极管：往往用于集成电路制造工艺中。pn结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。 按功能用途分： (1)硅整流二极管：硅整流二极管除主要应用于电源电路做整流元件外，还可用作限幅、保护、钳位等。(常用整流二极管主要是1n、2cz 系列) (2)检波二极管：检波二极管的结点容小、工作频率高、正向压降小，但允许流过的最大正向电流小、内阻大。多用于小信号、高频率的电路，用作检波、鉴频、限幅。(常用检波二极管主要是2ap系列) (3)稳压二极管：利用稳压二极管的反向击穿特性，用作稳压基准电压、保护、限幅、电平转换等。其中2dw230~2dw232稳压管内部具有温度补偿，电压温度系数低，可用于精密稳压电路。(常用稳压二极管主要是1n、2cw、2dw系列) (4)光敏二极管：利用光敏二极管在光的照射下，反向电流与光照成正比的特性，应用于光电转换及光控、测光等自动控制电路中。（常用硅光敏二极管主要是2cu、2du系列） (5)变容二极管：变容二极管的结电容可以随外加偏压的不同而变化，主要应用于lc调谐、自动频率控制稳频等场合。（常用变容二极管主要是2cc、1n系列） 常用整流二极管型号大全lzg 极管型号:4148安装方式:贴片功率特性:大功率 二极管型号:SA5.0A/CA-SA170A/CA安装方式:直插 二极管型号:IN4007/IN4001安装方式:直插功率特性:小功率频率特性:低频 二极管型号:70HF80安装方式:螺丝型功率特性:大功率频率特性:高频 二极管型号:MRA4003T3G安装方式:贴片 二极管型号:1SS355安装方式:贴片功率特性:大功率 二极管型号6A10安装方式:直插功率特性:大功率;型号:2DHG型安装方式:直插功率特性:大功率 二极管型号B5G090L安装方式:直插功率特性:小功率频率特性:超高频 型号最高反向峰值电压(v) 平均整流电流(a) 最大峰值浪涌电流(a 最大反向漏电流(Ua) 正向压降(V) 外型 IN4001 50 1.0 30 5.0 1.0 DO--41 IN4002 100 1.0 30 5.0 1.0 DO--41 IN4003 300 110 30 5.0 1.0 DO--41 IN4004 400 1.0 30 5.0 1.0 DO--41 IN4005 600 1.0 30 5.0 1.0 DO--41 IN4006 800 1.0 30 5.0 1.0 DO--41 IN4007 1000 1.0 30 5.0 1.0 DO--41 IN5391 50 1.5 50 5.0 1.5 DO--15 IN5392 100 1.5 50 5.0 1.5 DO--15 IN5393 200 1.5 50 5.0 1.5 DO--15 IN5394 300 1.5 50 5.0 1.5 DO--15 IN5395 400 1.5 50 5.0 1.5 DO--15 IN5396 500 1.5 50 5.0 1.5 DO--15 IN5397 600 1.5 50 5.0 1.5 DO--15 IN5398 800 1.5 50 5.0 1.5 DO--15 IN5399 1000 1.5 50 5.0 1.5 DO--15 RL151 50 1.5 60 5.0 1.5 DO--15 RL152 100 1.5 60 5.0 1.5 DO--15 RL153 200 1.5 60 5.0 1.5 DO--15 RL154 400 1.5 60 5.0 1.5 DO--15 RL155 600 1.5 60 5.0 1.5 DO--15 RL156 800 1.5 60 5.0 1.5 DO--15 RL157 1000 1.5 60 5.0 1.5 DO--15 普通整流二极管参数(二) 型号最高反向峰值电压(v) 平均整流电流(a) 最大峰值浪涌电流(a 最大反向漏电流(Ua) 正向压降(V) 外型 RL201 50 2 70 5 1 DO--15 RL202 100 2 70 5 1 DO--15 RL203 200 2 70 5 1 DO--15 RL204 400 2 70 5 1 DO--15 封面 二极管的结构特性 (1) 二极管的工作原理 (2) 二极管的分类.................................................................................3-4 二极管的主要技术参数指标..................................................................5. 二极管的主要作用 (6) 怎样选择合适的二极管 (7) 时间：2012-2-24 1 二极管的结构 半导体二极管主要由一个PN结加上电极、引出断线和管壳构成的。P型半导体引出的电极为二极管的正极，N型半导体引出的电极为负极。二极管的基本特性与PN结的基本特性相同。 ， 图 1结构图（可双击该图用AUTOCAD软件观看） 2 二极管的特性 普通二极管最显著的特点是其单向导电性，根据此特性二极管常用于电子线路中，起到整流、 图 2典型二极管的特性曲线及其分区 3 工作原理 二极管的基本原理是根据二极管的伏安特性，正向导通反向截止，可将双向变化的交流电转换成单向脉动的直流电，此转换过程称为整流；利用PN结反向击穿时，电流在较大的范围内变化而端电压基本不变的特性，制成特殊二极管，称为稳压二极管。 3.1 2中1区为正向死区。PN结上加了正向偏压但仍无电流，该区宽度随材料而不同：硅管是0.5V, 锗管是0.7V。 3.2 2中2区为正向导通区。PN结上加了正向偏压后，正向电流呈指数规律明显上升。 3.3 2中3区为反向截止区。PN结上加了较大的反向偏压后，在很大的电压范围内维持一个很小 的固定的反向漏电流。 3.4 2中4区为反向击穿区。PN结上加了较大的反向偏压后，在某个电压值上，PN结被击穿引起 迅速上升的反向电流。一般的整流、检波二极管一到此区就被加在其上的高压大电流烧毁。但是，专门设计用来工作在此区的二极管，只要设法将热量及时导出，同时在电路中限制电流的最大值，它就可以正常工作，一般应用该区的二极管是专门生产的稳压二极管。 4 二极管的分类 4.1二极管按制造材料不同，分为硅和锗二极管。 表 1列出了两种材料的区别。 表 1 两种材料的区别 For personal use only in study and research; not for commercial use 1.塑封整流二极管 序号型号IF VRRM VF Trr 外形 A V V μs 1 1A1-1A7 1A 50-1000V 1.1 R-1 2 1N4001-1N4007 1A 50-1000V 1.1 DO-41 3 1N5391-1N5399 1.5A 50-1000V 1.1 DO-15 4 2A01-2A07 2A 50-1000V 1.0 DO-15 5 1N5400-1N5408 3A 50-1000V 0.95 DO-201AD 6 6A05-6A10 6A 50-1000V 0.95 R-6 7 TS750-TS758 6A 50-800V 1.25 R-6 8 RL10-RL60 1A-6A 50-1000V 1.0 9 2CZ81-2CZ87 0.05A-3A 50-1000V 1.0 DO-41 10 2CP21-2CP29 0.3A 100-1000V 1.0 DO-41 11 2DZ14-2DZ15 0.5A-1A 200-1000V 1.0 DO-41 12 2DP3-2DP5 0.3A-1A 200-1000V 1.0 DO-41 13 BYW27 1A 200-1300V 1.0 DO-41 14 DR202-DR210 2A 200-1000V 1.0 DO-15 15 BY251-BY254 3A 200-800V 1.1 DO-201AD 16 BY550-200～1000 5A 200-1000V 1.1 R-5 17 PX10A02-PX10A13 10A 200-1300V 1.1 PX 18 PX12A02-PX12A13 12A 200-1300V 1.1 PX 19 PX15A02-PX15A13 15A 200-1300V 1.1 PX 20 ERA15-02～13 1A 200-1300V 1.0 R-1 21 ERB12-02～13 1A 200-1300V 1.0 DO-15 22 ERC05-02～13 1.2A 200-1300V 1.0 DO-15 23 ERC04-02～13 1.5A 200-1300V 1.0 DO-15 24 ERD03-02～13 3A 200-1300V 1.0 DO-201AD 25 EM1-EM2 1A-1.2A 200-1000V 0.97 DO-15 26 RM1Z-RM1C 1A 200-1000V 0.95 DO-15 27 RM2Z-RM2C 1.2A 200-1000V 0.95 DO-15 28 RM11Z-RM11C 1.5A 200-1000V 0.95 DO-15 29 RM3Z-RM3C 2.5A 200-1000V 0.97 DO-201AD 30 RM4Z-RM4C 3A 200-1000V 0.97 DO-201AD 2.快恢复塑封整流二极管 序号型号IF VRRM VF Trr 外形 A V V μs （1）快恢复塑封整流二极管 1 1F1-1F7 1A 50-1000V 1.3 0.15-0.5 R-1 2 FR10-FR60 1A-6A 50-1000V 1. 3 0.15-0.5 3 1N4933-1N4937 1A 50-600V 1.2 0.2 DO-41 4 1N4942-1N4948 1A 200-1000V 1.3 0.15-0. 5 DO-41 电子元器件基础知识 一、电阻 电阻在电路中用“R”加数字表示，如：R1表示编号为1的电阻。电阻在电路中的主要作用为：分流、限流、分压、偏置等。 1、参数识别：电阻的单位为欧姆（Ω），倍率单位有：千欧（KΩ），兆欧（MΩ）等。换算方法是：1兆欧=1000千欧=1000000欧 电阻的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。 a、数标法主要用于贴片等小体积的电路，如：472 表示 47×100Ω（即4.7K）；104则表示100K b、色环标注法使用最多，现举例如下： 四色环电阻五色环电阻（精密电阻） 2、电阻的色标位置和倍率关系如下表所示： 颜色有效数字倍率允许偏差（%） 银色 / x0.01 ±10 金色 / x0.1 ±5 黑色 0 +0 / 棕色 1 x10 ±1 红色 2 x100 ±2 橙色 3 x1000 / 黄色 4 x10000 / 绿色 5 x100000 ±0.5 蓝色 6 x1000000 ±0.2 紫色 7 x10000000 ±0.1 灰色 / x100000000 / 白色 9 x1000000000 / 二、电容 1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）。电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。 电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。 容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率，C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。 2、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位 还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。其中：1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法 容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 uF/16V 容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示 字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF 数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。如：102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF 3、电容容量误差表符号 F G J K L M 允许误差±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20% 如：一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为±5%。 二极管 PN结的单向导电性 PN结的电路特征表现为正向电阻很小，反向电阻很大，这便是PN结的单向导电性。 二极管 二极管特性、参数 二极管的伏安特性 二极管的伏安特性分为三个区段：正向特性、反向特性、击穿特性。 硅二极管门坎电压Uth≈0.5V，正向压降Ud≈0.7V； 锗二极管门坎电压Uth≈0.1V，正向压降Ud≈0.3V。 二极管的主要参数： 1、最大整流电流：允许通过的最大正向平均电流 2、最大反向工作电压Ur：允许承受的最大反向电压，其值为约为击穿电压Ubr的一半 3、反向电流Ir 4、最高工作频率fm 注：用万用表“欧姆档”测二极管，指针型万用表的黑表笔接直流电源的正端，红笔接负端，二极管正向导通电阻一般在几百欧~几千欧，反向偏置电阻一般在几百千欧以上。 二极管应用电路 1、限幅电路-----利用二极管单向导电性和导通后两端电压基本不变的特点组成，将信号限定在某一范围中变化，分为单限幅和双限幅，多用于信号处理电路中 2、钳位电路-----将输出电压钳位在一定数值上 3、开关电路-----利用二极管单向导电性以接通和关断电路，广泛应用与数字电路 4、整流电流-----利用二极管单向导电性，将交流信号变成直流信号，广泛应用于直流稳压电源中 5、低电压稳压电路-----利用二极管导通后两端电压几乎不变的特点，采用几只二极管串联，获得3V以下电压输出特殊二极管 稳压管 稳压管的伏安特性 稳压管的伏安特性曲线也分为正向特性、反向特性、击穿特性三个区域。 稳压管工作在反向击穿状态，动态电阻rz=△uz/△iz越小，稳压性能越好。 稳压管主要参数： 1、稳定电压：即稳压管的击穿电压 2、耗散功率PM 3、稳定电压的温度系数 4、动态电阻rz 发光二极管 发光二极管将电能转化成光能的特殊二极管，简称LED。 正向导通电压一般为1~2V，正向工作电流一般为几~几十毫安。 不同颜色LED灯电压和电流： 普通二极管：红黄一般是1.8~2.2V，蓝绿一般3~3.6V，电流小功率的一般都控制在20mA。 整流二极管型号整流二极管型号大全上网时间: 2010-12-01整流二极管型号整流二极管型号大全 05Z6.2Y硅稳压二极管Vz=6~6.35V,Pzm=500mW, 05Z7.5Y硅稳压二极管Vz=7.34~7.70V,Pzm=500mW, 05Z13X硅稳压二极管Vz=12.4~13.1V,Pzm=500mW, 05Z15Y硅稳压二极管Vz=14.4~15.15V,Pzm=500mW, 05Z18Y硅稳压二极管Vz=17.55~18.45V,Pzm=500mW, 1N4001硅整流二极管50V, 1A,(Ir=5uA,Vf=1V,Ifs=50A) 1N4002硅整流二极管100V, 1A, 1N4003硅整流二极管200V, 1A, 1N4004硅整流二极管400V, 1A, 1N4005硅整流二极管600V, 1A, 1N4006硅整流二极管800V, 1A, 1N4007硅整流二极管1000V, 1A, 1N4148二极管75V, 4PF,Ir=25nA,Vf=1V, 1N5391硅整流二极管50V, 1.5A,(Ir=10uA,Vf=1.4V,Ifs=50A) 1N5392硅整流二极管100V,1.5A, 1N5393硅整流二极管200V,1.5A, 1N5394硅整流二极管300V,1.5A, 1N5395硅整流二极管400V,1.5A, 1N5396硅整流二极管500V,1.5A, 1N5397硅整流二极管600V,1.5A, 1N5398硅整流二极管800V,1.5A, 1N5399硅整流二极管1000V,1.5A, 1N5400硅整流二极管50V, 3A,(Ir=5uA,Vf=1V,Ifs=150A) 1N5401硅整流二极管100V,3A, 1N5402硅整流二极管200V,3A, 1N5403硅整流二极管300V,3A, 1N5404硅整流二极管400V,3A, 1N5405硅整流二极管500V,3A, 1N5406硅整流二极管600V,3A, 1N5407硅整流二极管800V,3A, 1N5408硅整流二极管1000V,3A 常用整流二极管型号大全 极管型号:4148 安装方式:贴片功率特性:大功率 二极管型号:SA5.0A/CA-SA170A/CA安装方式:直插 二极管型号:IN4007/IN4001 安装方式:直插功率特性:小功率频率特性:低频 二极管型号:70HF80 安装方式:螺丝型功率特性:大功率频率特性:高频 二极管型号:MRA4003T3G 安装方式:贴片 二极管型号:1SS355 安装方式:贴片功率特性:大功率 二极管型号6A10安装方式:直插功率特性:大功率;型号:2DHG型安装方式:直插功率特性:大功率 二极管型号B5G090L安装方式:直插功率特性:小功率频率特性:超高频 第1章半导体二极管及其基本电路 教学内容与要求 本章介绍了半导体基础知识、半导体二极管及其基本应用和几种特殊二极管。教学内容与教学要求如表所示。要求正确理解杂质半导体中载流子的形成、载流子的浓度与温度的关系以及PN结的形成过程。主要掌握半导体二极管在电路中的应用。 表第1章教学内容与要求 内容提要 半导体的基础知识 1．本征半导体 高度提纯、结构完整的半导体单晶体叫做本征半导体。常用的半导体材料是硅(Si)和锗(Ge)。本征半导体中有两种载流子：自由电子和空穴。自由电子和空穴是成对出现的，称为电子空穴对，它们的浓度相等。 本征半导体的载流子浓度受温度的影响很大，随着温度的升高，载流子的浓度基本按指数规律增加。但本征半导体中载流子的浓度很低，导电能力仍然很差， 2．杂质半导体 (1) N型半导体本征半导体中，掺入微量的五价元素构成N型半导体，N型半导体中的多子是自由电子，少子是空穴。N型半导体呈电中性。 (2) P型半导体本征半导体中，掺入微量的三价元素构成P型半导体。P型半导体中的多子是空穴，少子是自由电子。P型半导体呈电中性。 在杂质半导体中，多子浓度主要取决于掺入杂质的浓度，掺入杂质越多，多子浓度就越大。而少子由本征激发产生，其浓度主要取决于温度，温度越高，少子浓度越大。 PN结及其特性 1．PN结的形成 在一块本征半导体上，通过一定的工艺使其一边形成N型半导体，另一边形成P型半导 体，在P 型区和N 型区的交界处就会形成一个极薄的空间电荷层，称为PN 结。PN 结是构成其它半导体器件的基础。 2．PN 结的单向导电性 PN 结具有单向导电性。外加正向电压时，电阻很小，正向电流是多子的扩散电流，数值很大，PN 结导通；外加反向电压时，电阻很大，反向电流是少子的漂移电流，数值很小，PN 结几乎截止。 3. PN 结的伏安特性 PN 结的伏安特性： )1(T S -=U U e I I 式中，U 的参考方向为P 区正，N 区负，I 的参考方向为从P 区指向N 区；I S 在数值上等于反向饱和电流；U T =KT /q ，为温度电压当量，在常温下，U T ≈26mV。 (1) 正向特性 0>U 的部分称为正向特性，如满足U U T ，则T S U U e I I ≈，PN 结 的正向电流I 随正向电压U 按指数规律变化。 (2) 反向特性 0>，则S I I -≈，反向电流与反向电压的大小基本无关。 (3) 击穿特性 当加到PN 结上的反向电压超过一定数值后，反向电流急剧增加，这种现象称为PN 结反向击穿，击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。 4. PN 结的电容效应 PN 结的结电容C J 由势垒电容C B 和扩散电容C D 组成。C B 和C D 都很小，只有在信号频率较高时才考虑结电容的作用。当PN 结正向偏置时，扩散电容C D 起主要作用，当PN 结反向偏置时，势垒电容C B 起主要作用。 半导体二极管 1. 半导体二极管的结构和类型 半导体二极管是由PN 结加上电极引线和管壳组成。 二极管种类很多，按材料来分，有硅管和锗管两种；按结构形式来分，有点接触型、面接触型和硅平面型几种。 2. 半导体二极管的伏安特性 半导体二极管的伏安特性是指二极管两端的电压u D 和流过二极管的电流i D 之间的关系。它的伏安特性与PN 结的伏安特性基本相同，但又有一定的差别。在近似分析时，可采用PN 结的伏安特性来描述二极管的伏安特性。 3. 温度对二极管伏安特性的影响 温度升高时，二极管的正向特性曲线将左移，温度每升高1o C ，PN 结的正向压降约减小（2~）mV 。 二极管的反向特性曲线随温度的升高将向下移动。当温度每升高10 o C 左右时，反向饱和电流将加倍。 4. 半导体二极管的主要参数 二极管的主要参数有：最大整流电流I F ；最高反向工作电压U R ；反向电流I R ；最高工作频率f M 等。由于制造工艺所限，即使同一型号的管子，参数也存在一定的分散性，因此手册上往往给出的是参数的上限值、下限值或范围。 5. 半导体二极管的模型 常用的二极管模型有以下几种：二极管知识讲解
1N系列常用整流二极管的主要参数
反向工作 峰值电压 URM/V 额定正向 整流电流 整流电流 IF/A 正向不重 复浪涌峰 值电流 IFSM/A 正向 压降 UF/V 反向 电流 IR/uA 工作 频率 f/KHZ 外形 封装
型 号
1N4000 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007 1N5100 1N5101 1N5102 1N5103 1N5104 1N5105 1N5106 1N5107 1N5108 1N5200 1N5201 1N5202 1N5203 1N5204 1N5205 1N5206 1N5207 1N5208 1N5400 1N5401 1N5402 1N5403 1N5404 1N5405 1N5406 1N5407 1N5408
25 50 100 200 400 600 800 1000 50 100 200 300 400 500 600 800 1000 50 100 200 300 400 500 600 800 1000 50 100 200 300 400 500 600 800 1000
1
30
≤1
＜5
3
DO-41
1．5
75
≤1
＜5
3
DO-15
2
100
≤1
＜10
3
3
150
≤0.8
＜10
3
DO-27
常用二极管参数： 05Z6.2Y 硅稳压二极管 Vz=6~6.35V,Pzm=500mW,二极管知识大全
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