晶体二极管的特性和测试方法及参数
硅二极管的伏安特性曲线以及二极管特性参数的测定
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。
2、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。
3、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，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。
只有当正向电压达到某一数值（这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V）以后，二极管才能直正导通。
导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），称为二极管的“正向压降”。
（2）反向特性在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。
二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。
1 二极管设计及参数测试实验大纲
实验项目1：二极管设计及参数测试
一、实验名称：
二极管设计及参数测试
二、实验目的与要求：
1、认识并了解二极管工作原理及特性；
2、熟悉二极管的制造工艺；
3、熟练掌握二极管的版图实现；
4、学会正确使用BJ4814型半导体管特性图示仪，并了解图示仪测试原理；
5、熟练掌握二极管主要特性的原理及测量方法。
三、实验内容：
1、二极管的版图设计；
2、二极管的正向特性测试和反向特性测试；
四、实验仪器与设备：
BJ4814型半导体管特性图示仪、芯片检测显微镜、计算机、版图设计软件；五、实验原理：
晶体管的特性曲线及各种直流参数，可用逐点法测量，也可用晶体管特性图示仪直接测量。
BJ4814型半导体管特性图示仪是测量半导体器件直流及低频参数的专用仪器, 通过示波管屏幕及标尺刻度,可直接观察各种晶体管的特性曲线族，准确测量出各种器件的直流参数。
稳压二级管介绍(齐纳二极管)
1
关键参数 测试方法
正向压降UF 稳压管在规定的正向电流下,二极管的正向电压降,是二极管能够导通的正向最低电 压。
伏安特性曲线
确认稳压管正负极，红表笔接正，黑表笔接负。 依据给定条件，在额定正向电流的条件下测出正 向压降。
关键参数 测试方法
稳定电压Uz 稳压管（工作于反向击穿区）指稳压管通过额定电流时两端产生的稳定电压值。该 值随工作电流和温度的不同而略有改变。
Minimum Power Dissipation最大耗散功率(mW)
Maximum Voltage Regulation最大调解电压(mV)
Repetitive Peak Forward Current正向重复峰值电流(A)
Zener Voltage Tolerance齐纳电压公差(%)
Test Current测试电流(mA)
关关键键参参数数测 测试试方方法法
动态阻抗Zz 指稳压管两端电压变化与电流变化的比值。该比值随工作电流的不同而改变，一般是 工作电流愈大，动态阻抗则愈小。Zz=DVz/DIz，Zz愈大，反映稳压管的击穿特性愈陡。
动态电阻特性曲线
确认稳压管正负极，红表笔接负，黑表笔接正。 依据给定条件，在额定电流的区间条件下测出对 应的稳定电压。电压差与电流差的比值，即是动 态阻抗值。
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稳压管不同于用在整流、检波和其他单向导电场合（利用PN结的单向导电 特性）的二极管，它是利用PN结的击穿区具有稳定电压的特性来工作的。 稳压管反向击穿后，电流虽然在很大范围内变化，但稳压管两端的电压变 化很小。利用这一特性，稳压管在电路中能起稳压作用。
用万用表检测各种见二极管的极性
用万用表检测各种见二极管的极性,好坏等参数的方法本文主要介绍用万用表检测常用二极管,如高速开关二极管,快恢复二极管,小功率通用二极管,双向触发二极管,TVS管,红外二极管的引脚极性及性能的方法.1、检测玻封硅高速开关二极管检测硅高速开关二极管的方法与检测普通二极管的方法相同。
不同的是，这种管子的正向电阻较大。
用R×1k电阻挡测量，一般正向电阻值为5k～10k，反向电阻值为无穷大。
2、检测快恢复、超快恢复二极管用万用表检测快恢复、超快恢复二极管的方法基本与检测塑封硅整流二极管的方法相同。
即先用R×1k挡检测一下其单向导电性，一般正向电阻为4.5k左右，反向电阻为无穷大；再用R×1挡复测一次，一般正向电阻为几欧，反向电阻仍为无穷大。
3、检测小功率晶体二极管A、判别正、负电极(a)、观察外壳上的的符号标记。
通常在二极管的外壳上标有二极管的符号，带有三角形箭头的一端为正极，另一端是负极。
(b)、观察外壳上的色点。
在点接触二极管的外壳上，通常标有极性色点(白色或红色)。
一般标有色点的一端即为正极。
还有的二极管上标有色环，带色环的一端则为负极。
(c)、以阻值较小的一次测量为准，黑表笔所接的一端为正极，红表笔所接的一端则为负极。
B、检测最高工作频率FM。
晶体二极管工作频率，除了可从有关特性表中查阅出外，实用中常常用眼睛观察二极管内部的触丝来加以区分，如点接触型二极管属于高频管，面接触型二极管多为低频管。
另外，也可以用万用表R×1k挡进行测试，一般正向电阻小于1k 的多为高频管。
C、检测最高反向击穿电压VRM。
对于交流电来说，因为不断变化，因此最高反向工作电压也就是二极管承受的交流峰值电压。
需要指出的是，最高反向工作电压并不是二极管的击穿电压。
一般情况下，二极管的击穿电压要比最高反向工作电压高得多(约高一倍)。
4、检测双向触发二极管A、将万用表置于R×1k挡，测双向触发二极管的正、反向电阻值都应为无穷大。
二极管的原理、特性、应用
二极管的特性与应用（转自“单片机学习网”）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。
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。
当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。
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。
完整版实验一二极管特性实验
一、 实验目的：1、 验证晶体二极管的单向导电特性。
2、 学会测量晶体二极管的伏安特性曲线。
3、 掌握几种常用特种功能二极管的性能和使用方法。
二、 实验前准备：1、 复习晶体二极管结构和伏安特性。
2、 阅读光电二极管、发光二极管和稳压管的特性和使用范围。
3、 复习用万用表测量晶体二极管的方法。
阅读用图示仪测试晶体二极管及用示波 器测量输出电压的方法。
三、 实验设备：KJ120学习机一台数字式万用表一块指针式万用表 一块(20KQ N DC )四、 实验原理：晶体二极管由一个 PN 结构成，具有单向导电作用。
1.1所示。
实验极管特性实验几种常用二极管的符号如图(b) (C)图1.1几种常见二极管的符号图 1.1 (a )为普通二极管，如 In4001;1 n4148;2A P 图1.1 ( b )〜(C)为稳压管、发光二极管等。
如稳压管，它工作在反向击穿区。
使用时，利用反向电流在击穿区很大范围内变 化而电压基本恒定的特性来进行稳压。
发光二极管是一种把电能变成光能的半导体器件。
有发红光的，发黄光的，发绿光的等等。
发光二极管工作电压较低(1.6〜3V ),正向工作电流只需几毫安到几十毫安，故 常作线路通断指示和数字显示。
若将万用表黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，则二极管处于正向偏置, 呈现低阻，表针偏转大；反之，二极管处于反向偏置，呈现高阻，表针偏转小。
根据 等。
发光二极管有各种颜色，例如2、测量2AP 的伏安特性。
(1) 测量2AP 正、反向伏安特性的线路见图 测量2AP 伏安特性的线路。
(2) 将电位器R w 中心滑臂旋至地端，接通电源。
调节R w 阻值使输出电压逐渐增 大。
按实验报告表1-2要求测量2AP 或2CK 的正向伏安特性，并将数据填入 该表，在直角坐标上绘成曲线。
(3) 按实验报告表1-2要求，测量2AP 或2CK 的反向伏安特性。
注意2AP 型管 反向电流不要超过 400 U A 。
晶体二极管的识别和简易检测方法
晶体二极管的识别和简易检测方法在使用二极管前，通常先要判别极性，还要检查它的好坏，否则电路不仅不能正常工作，甚至可能烧毁二极管和其他元件。
前面介绍的一些二极管封装上的符号或极性标记，我们可以作为依据。
当封装上符号或极性标记看不清或者没有手册可查时，也可以依据二极管的单向导电性来推断它的好坏和极性。
在通信生产实践中，常用万用表的电阻档测量极间电阻来推断。
万用表有两个接线端，正接线端接红表笔，负接线端接黑表笔。
这部电源极性示意图里必需留意，使用万用表的电阻档时，表内接入电池，万用表的红表笔接表内电池负极，输出负电压；黑表笔接电池正极，输出正电压。
测试前要选好档位，两表笔短接后调零位。
对于耐压较低，电流较小的二极管如用R×1档，流过二极管的电流太大，用R×10k 档，表内电池电压太高，都可能会使二极管损坏。
通常用R×100或R×1k 档来测量，详细方法和说明如表1和表2所示。
表1 晶体二极管的简易测试方法表2 晶体二极管质量简易推断注：正、反向阻值的比较参照表1要留意的是：使用不同的万用表测同一只二极管，获得的阻值可能不同，这是由于万用表本身特性不一样；使用万用表不同的电阻档测二极管时，获得的阻值也是不同的。
例如用R×100档测某一只2CZ83D，正向电阻约500欧，反向电阻约320千欧，而改用R×1k档，测得正向电阻约4千欧，反向时表头指针几乎不动。
这是由于二极管是非线性器件，PN结的阻值是随外加电压变化的，而用万用表测电阻时，各档的表笔端电压不一样，所以用不同的电阻档测同一只二极管，测得的阻值读数就不一样。
以上我们争论了一般的二极管的基本结构、性能以及简易的测试方法等，我们在后面有关章节还将争论整流二极管在整流电路中的应用。
晶体二极管
主要参数：稳定电压VZ、稳定电流IZ、最大工作电流IZM、 最大耗散功率PZM、动态电阻rZ等。
即二极管正偏导通，反偏截止。这一导电特性称为二 极管的单向导电性。
[例1.1.1] 图1.1.3所示电路中，当开关S闭合后，H1、H2 两个指示灯，哪一个可能发光？ 解 由电路图可知，开关S闭合后，只有二极管V1正极电位高 于负极电位，即处于正向导通状态，所以H1指示灯发光。
图1.1.3 [例1.1.1]电路图
图1.1.8 万用表检测二极管
2.判别好坏 万用表测试条件：R×1kΩ。 (1)若正反向电阻均为零，二极管短路； (2)若正反向电阻非常大，二极管开路。 (3)若正向电阻约几千欧姆，反向电阻非常大，二极管正常。
图1.1.8 万用表检测二极管
1.1.5 二极管的分类、型号和参数 1．分类 （1）按材料分：硅管、锗管 （2）按PN结面积：点接触型（电流小，高频应用）、面 接触型（电流大，用于整流） （3）按用途：如图1.1.9所示。
图1.1.9 二极管图形符号
①整流二极管：利用单向导电性把交流电变成直流电的二极管。 ②稳压二极管：利用反向击穿特性进行稳压的二极管。 ③发光二极管：利用磷化镓把电能转变成光能的二极管。 ④光电二极管：将光信号转变为电信号的二极管。 ⑤变容二极管：利用反向偏压改变PN结电容量的二极管。 2．型号举例如下：
L）、变压器（
T）等
1．晶体二极管
（1）外形：由密封的管体和两 条正、负电极引线所组成。管体外 壳的标记通常表示正极。如图1.1.1 （a）所示；
（2）符号：如图。其中： 三角形——正极， 竖杠——负极， V——二极管的文字符号。
图1.1.1 晶体二极管的外形 和符号
2．晶体二极管的单向导电性：
二极管测试标准
二极管测试标准二极管是一种常见的半导体电子器件，具有单向导电性质，广泛应用于电路中的整流、稳压和开关等部分。
因此，在制造和使用二极管时，对其进行测试是非常必要的。
本文将介绍二极管测试的标准，以确保二极管的质量和可靠性。
一、外观检查首先，需要对二极管的外观进行检查。
应该检查二极管的引线是否完好，是否弯曲或断裂。
如果二极管外壳表面有明显的损坏、划痕或腐蚀，则应该予以淘汰。
二、正向滞后电压测试接下来，需要对二极管的正向滞后电压进行测试。
正向滞后电压是指在正向电压作用下，二极管内部PN结产生反向电势，使得电流变得非常小的电压值。
测试时，可以采用万用表或特殊的二极管测试仪来测量。
通常，正向滞后电压应在规定范围内，如果超出范围，则应淘汰。
三、反向漏电流测试接下来，需要对二极管的反向漏电流进行测试。
反向漏电流是指在反向电压作用下，流经二极管的电流。
测试时，可以采用万用表或特殊的二极管测试仪来测量。
通常，反向漏电流应在规定范围内，如果超出范围，则应淘汰。
四、温度特性测试二极管的性能随着温度的变化而变化，因此需要对其温度特性进行测试。
测试时，可以采用恒流源和恒压源来测量二极管的电压和电流，并在不同温度下进行测试。
通常，温度特性应符合规定要求，如果不符合，则应淘汰。
五、可靠性测试最后需要进行可靠性测试，以确保二极管在长时间使用过程中的可靠性。
可靠性测试通常包括高温老化、低温冷冻、湿度热循环等测试。
测试时，应将二极管放置在相应的测试环境中，并在规定的时间内进行测试。
通常，可靠性测试应符合规定要求，如果不符合，则应淘汰。
总之，二极管测试是非常重要的一步，可以确保二极管的质量和可靠性。
在测试过程中，应注意各项测试标准的要求，以确保测试结果准确可靠。
试验晶体二极管三极管的识别和检测
实验一、晶体二极管、三极管的识别和检测一、实训目的1.学会使用指针式万用表测定并判断二极管、三极管的管脚与管子的好坏。
2.学会测定常用二极管、三极管的工作特性。
二、实训电路和工作原理1.二极管好坏的判断指针式万用表的“*”端（黑棒）为电流流出端，在测量电阻时黑棒极性为正，红棒极性为负，（参见图1.1）（万用表内部为多个电阻并联与调零电位器构成的组合电路，此处仅为示意图）。
用万用表测二极管时，通常将电阻档拨到R ×100或R ×1k 档。
一般二极管的正向（如图中（a ））电阻为几百欧，反向（如图中（b ））电阻为几百千欧。
若二极管正向电阻很小，表明二极管内部已短路。
若正反向电阻都很大，则表明二极管内部已断路。
2.三极管好坏的判断1）检测PNP 型三有极管：用指针式万用表的R*1K 档，分别测量三极管的集电结的反向电阻跟正向电阻和发射结的反向电阻跟正向电阻。
将集电结跟发射结的正反向电阻比较，如果集电结，发射结的反向电阻小于正向电阻，且集电结跟发射结的正向电阻相等，则该PNP 型三极管正常。
2）检测NPN 型三极管：用指针式万用表的R*1K 档，分别测量三极管的集电结的反向电阻跟正向电阻和发射结的反向电阻跟正向电阻。
将集电结跟发射结的正反向电阻比较，如果集电结，发射结的反向电阻大于正向电阻，且集电结跟发射结的正向电阻相等，则该NPN 型三极管正常。
3.二极管性能的测定图1.2为二极管性能测试电路。
图中R 为限流电阻，R=200Ω。
图1.1 应用指针式万用表测试二极管xR4.三极管输出特性的测试1）三极管的输出特性是指在基极电流B i 一定的条件下，()C CE i f u =的关系。
其测试电路如图1.3所示。
2）NPN 三极管9013主要参数： 集电极最大功率 /CM P mW 400 集电极最大电流 /CM I mA 500mAi/V/图1.3 二极管伏安特性曲线集电极-发射极击穿电压 ()/CEO BR U V 25 集电极-发射极穿透电流 /C E O I m A 0.5 集电极-发射极饱和电压 ()/CE sat U V 0.6 截止频率 /T f M H z 150 电流放大倍数 β 64～144 三、实训设备1.电源与仪器：直流可调稳压电源、直流电源、电压表、毫安表、微安表（或万用表的A u 档）、万用表。
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三、二极管的主要参数
1、正向电流IF
在额定功率下，允许通过二极管的电流值。
2、正向电压降VF
二极管通过额定正向电流时，在两极间所产生的电压降。
3、最大整流电流（平均值）IOM
在半波整流连续工作的情况下，允许的最大半波电流的平均值。
4、反向击穿电压VB
二极管反向电流急剧增大到出现击穿现象时的反向电压值。
4、频率特性
由于结电容的存在，当频率高到某一程度时，容抗小到使PN结短路。导致二极管失去单向导电性，不能工作，PN结面积越大，结电容也越大，越不能在高频情况下工作。
二、二极管的简易测试方法
二极管的极性通常在管壳上注有标记，如无标记，可用万用表电阻档测量其正反向电阻来判断（一般用R×100或×1K档）具体方法如表
晶体二极管的特性和测试方法及参数
时间：2010-01-13 13:17:25来源：作者：
一、二极管的特性
二极管最主要的特性是单向导电性，其伏安特性曲线如图1所示：
图1、二极管的伏安特性曲线
1、正向特性
另在二极管两端的正向电压（P为正、N为负）很小时（锗管小于0.1伏，硅管小于0.5伏），管子不导通处于“死区”状态，当正向电压起过一定数值后，管子才导通，电压再稍微增大，电流急剧暗加（见曲线I段）。不同材料的二极管，起始电压不同，硅管为0.5-.7伏左右，锗管为0.1-0.3左右。
5、正向反向峰值电压VRM
二极管正常工作时所允许的反向电压峰值，通常VRM为VP的三分之二或略小一些。
6、反向电流IR
在规定的反向电压条件下流过二极管的反向电流值
7、结电容C
结电容包括高工作频率fm
二极管具有单向导电性的最高交流信号的频率。
2、反向特性
二极管两端加上反向电压时，反向电流很小，当反向电压逐渐增加时，反向电流基本保持不变，这时的电流称为反向饱和电流（见曲线II段)。不同材料的二极管，反向电流大小不同，硅管约为1微安到几十微安，锗管则可高达数百微安，另外，反向电流受温度变化的影响很大，锗管的稳定性比硅管差。
3、击穿特性
当反向电压增加到某一数值时，反向电流急剧增大，这种现象称为反向击穿（见曲线III)。这时的反向电压称为反向击穿电压，不同结构、工艺和材料制成的管子，其反向击穿电压值差异很大，可由1伏到几百伏，甚至高达数千伏。
表二极管简易测试方法
项目
正向电阻
反向电阻
测试方法
测试情况
硅管：表针指示位置在中间或中间偏右一点；
锗管：表针指示在右端靠近满刻度的地方（如图所示）表明管子正向特性是好的。
如果表针在左端不动，则管子内部已经断路
硅管：表针在左端基本不动，极靠近OO位置，
锗管：表针从左端起动一点，但不应超过满刻度的1/4（如上图所示），则表明反向特性是好的，