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二极管

【技术干货】电路入门:关于二极管、晶体管、FET你了解多少呢?

cathy 提交于

上次我们学习了无源元件,今天我们接着来复习一下半导体以及使用了半导体的有源元件-二极管、晶体管、FET。

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<strong>导电能力介于导体与绝缘体之间的物质 - 半导体</strong>

硅和锗是位于银、铝等导体和石英、陶瓷等绝缘体之间,用于制造半导体器件的原材料,具有一定电阻率。不同的物质其产生的不同电阻率是由于可移动的电子量不同引起的。这种可移动电子叫“自由电子”。一般我们把可以通过向其摻入杂质来改变自由电子的数量,并可控制电流动的物质称为半导体。
根据电流流动的构造,可将半导体分为N型和P型两类。

工程师必读的二极管知识大全!

cathy /

二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode),在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流传导性。

一般来讲,晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。

<strong>二极管的定义</strong>

二极管是由管芯、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。

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<strong>二极管的封装</strong>

电阻、二极管、三极管搭出的各种逻辑电路

cathy /

有时候我们搭电路时只需要实现一个简单的逻辑,但用一个4门的集成电路来设计未免过于昂贵与占面积,而且IC里没用到的门电路又必须拉高或拉低,相当烦琐。鉴于简化电路的需要我整理了一套用三极管、二极管、电阻组成的逻辑门电路,可实现2输入或3输入的AND,OR,NAND,NOR,EXOR操作。

与非门

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或非门

【视频】电子电路基础知识--二极管的性质

cathy /

本视频将为大家讲解下有关二极管的性质,它包含两部分内容,二极管是最简单的双极性半导体元件,最初我们对它的认识仅停留在单向导电性。实际上,二极管的用途是非常丰富的,当然用好它,所需要学习的知识也是不少的。

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二极管的开关作用和反向恢复时间

cathy /

PN结二极管经常用来制作电开关。在正偏状态,即开态,很小的外加电压就能产生较大的电流,;在反偏状态,即关态,只有很小的电流存在于PN结内。我们最感兴趣的开关电路参数就是电路的开关速度。本节会定性地讨论二极管的开关瞬态以及电荷的存储效应。在不经任何数学推导的情况下,简单给出描述开关时间的表达式。

<strong>二极管的开关作用</strong>

利用二极管正、反向电流相差悬殊这一特性,可以把二极管作开关使用。

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当开关K打向A时,二极管处于正向,电流很大,相当于接有负载的外回路与电源相连的开关闭合,回路处于接通状态(开态);

小小二极管,为二极RF检波器带来大优势

cathy /

二极管因为具有整流特性而用来产生直流电压,并且只要存在二极管,其所产生的直流电压便与交流和RF信号电平成比例。

今天为大家分享的内容把基于二极管的RF和微波产品与集成电路替代产品相对比。

<strong>基于二极管的分立式RF检波器</strong>

图1显示的是一个广泛使用的、基于二极管的RF检波电路原理图。可以把它看成一个带有输出滤波的简易半波整流器。输入信号的正半周期正向偏置肖特基二极管,进而对电容充电。在负半周期时,二极管反向偏置,导致电容上的电压处于保持状态,产生与输入信号成比例的直流输出。为了在输入信号下降或关断时让此电压下降,采用电阻与电容的并联组合来提供放电路径。

如何让慢恢复管在开关电源中"灵活运用"?

cathy /

由于开关电源始终处在打开和关闭的循环,这就要求开关电源中的器件有较高的强度和较短的反应时间。通常来说,开关电源的工作效率在几十Khz到上百Khz之间。为了能够满足频繁的开关模式,开关电源当中的整流管对Trr时间有严格的要求,理论上,不能使用一般的二极管,而是要使用超快恢复的肖特基二极管。

如果是这样的话,慢恢复的二极管就不能使用在开关电源当中了吗?事实上,开关电源中合理的使用慢恢复二极管将会得到意外的惊喜。下面将以两个实例的分析来说明。

下面就和网友分享一下两个工作中的实例:

<strong>案例一</strong>

慢恢复工频整流管1N4007用于主控IC供电绕组整流,解决多绕组系统,偏置电压偏高问题。

使用某IC做5路输出DVB电源,批量生产过程中,发现不良率较高,症状为电源不工作或打嗝。去到工厂实测发现IC的供电电压偏高,IC过压保护机制触发。

大牛教你如何看懂各种二极管的datasheet中有效信息!

cathy /

<strong>一,二极管的分类</strong>

●二极管按其用途可分为:

★普通二极管和特殊二极管。

●普通二极管:

★整流二极管、快速二极管、稳压二极管、检波二极管、开关二极管等。

●特殊二极管:

★光二极管、变容二极管、隧道二极管、触发二极管等。

★本文,主要介绍整流二极管、快速二极管和稳压二极管。

<strong>二,规格书的认识</strong>

●整流二极管和快速二极管

★整流二极管结构主要是平面接触型,其特点是允许通过的电流比较大,反向击穿电压比较高,但PN结电容比较大,一般广泛应用于处理频率不高的电路中。例如整流电路、箝位电路、保护电路等。整流二极管在使用中主要考虑的问题是:最大整流电流和最高反向工作电压应大于实际工作中的值。

★快速二极管的工作原理与普通二极管是相同的,但由于普通二极管工作在开关状态下的反向恢复时间较长,一般大于500nS,不能适应高频开关电路的要求。快速二极管主要应用于高频整流电路、高频开关电源、高频阻容吸收电路、逆变电路等,其反向恢复时间可达10nS。快速二极管主要包括快速恢复二极管(简称FRD)和肖特基二极管(简称SBD) 。