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晶體二極管—常用晶體二極管

 雙喜臨門 2011-03-01

晶體二極管—常用晶體二極管

1、整流二極管
  
將交流電源整流成為直流電流的二極管叫作整流二極管,它是面結(jié)合型的功率器件,因結(jié)電容大,故工作頻率低。通常,IF在1安以上的二極管采用金屬殼封裝,以利于散熱;IF在1安以下的采用全塑料封裝(見圖1)由于近代工藝技術(shù)不斷提高,國外出現(xiàn)了不少較大功率的管子,也采用塑封形式。

全密封金屬結(jié)構(gòu)
塑料封裝
圖1

2、檢波二極管
  
檢波二極管是用于把迭加在高頻載波上的低頻信號檢出來的器件,它具有較高的檢波效率和良好的頻率特性。

3、開關(guān)二極管
  
在脈沖數(shù)字電路中,用于接通和關(guān)斷電路的二極管叫開關(guān)二極管,它的特點(diǎn)是反向恢復(fù)時(shí)間短,能滿足高頻和超高頻應(yīng)用的需要。

  開關(guān)二極管有接觸型,平面型和擴(kuò)散臺面型幾種,一般IF<500毫安的硅開關(guān)二極管,多采用全密封環(huán)氧樹脂,陶瓷片狀封裝,如圖三所示,引腳較長的一端為正極。

圖2 硅開關(guān)二極管全密封環(huán)環(huán)氧樹脂陶瓷片狀封裝

4、穩(wěn)壓二極管
  
穩(wěn)壓二極管是由硅材料制成的面結(jié)合型晶體二極管,它是利用PN結(jié)反向擊穿時(shí)的電壓基本上不隨電流的變化而變化的特點(diǎn),來達(dá)到穩(wěn)壓的目的,因?yàn)樗茉陔娐分衅鸱€(wěn)壓作用,故稱為、穩(wěn)壓二極管(簡稱穩(wěn)壓管)其圖形符號見圖3

圖3 穩(wěn)壓二極管的圖形符號

  穩(wěn)壓管的伏安特性曲線如圖4所示,當(dāng)反向電壓達(dá)到Vz時(shí),即使電壓有一微小的增加,反向電流亦會猛增(反向擊穿曲線很徒直)這時(shí),二極管處于擊穿狀態(tài),如果把擊穿電流限制在一定的范圍內(nèi),管子就可以長時(shí)間在反向擊穿狀態(tài)下穩(wěn)定工作。

圖4 硅穩(wěn)壓管伏安特性曲線

5、變?nèi)荻O管
  
變?nèi)荻O管是利用PN結(jié)的電容隨外加偏壓而變化這一特性制成的非線性電容元件,被廣泛地用于參量放大器,電子調(diào)諧及倍頻器等微波電路中,變?nèi)荻O管主要是通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝等一系列途徑來突出電容與電壓的非線性關(guān)系,并提高Q值以適合應(yīng)用。變?nèi)荻O管的結(jié)構(gòu)與普通二極管相似,其符號如圖5所示,幾種常用變?nèi)荻O管的型號參數(shù)見表一

圖5 變?nèi)荻O管圖形符號

型號
產(chǎn)地
反向電壓(V)
電容量(pF)
電容比
使用波段
最小值
最大值
最小值
最大值
2CB11 中國 3 25 2.5 12   UHF
2CB14 中國 3 30 3 18 6 VHF
BB125 歐洲 2 28 2 12 6 UHF
BB139 歐洲 1 28 5 45 9 VHF
MA325 日本 3 25 2 10.3 5 UHF
ISV50 日本 3 25 4.9 28 5.7 VHF
ISV97 日本 3 25 2.4 18 7.5 VHF
ISV59.OSV70/IS2208 日本 3 25 2 11 5.5 UHF

  圖6(a)是利用變?nèi)莨艿淖內(nèi)萏匦詠碚{(diào)諧本機(jī)振蕩的頻率(電視接收機(jī)調(diào)諧器中作本機(jī)振蕩)。圖6(b)是一個(gè)調(diào)諧信號源,用變?nèi)莨芎蛦谓Y(jié)晶體管與恒流二極管組成的鋸齒振蕩器,利用輸出信號進(jìn)行調(diào)頻,由于變?nèi)莨艽蠖鄶?shù)在反偏壓下工作,所以應(yīng)加恒流保護(hù),以防止擊穿。

圖6 變?nèi)荻O管的容壓特性及等效電路

  圖7(a)是利用變?nèi)莨艿淖內(nèi)萏匦詠碚{(diào)諧本機(jī)振蕩的頻率(電視接收機(jī)調(diào)諧器中作本機(jī)振蕩),圖7(b)是一個(gè)調(diào)諧信號源,用變?nèi)莨芎蛦谓Y(jié)晶體管與恒流二極管組成的鋸齒波振蕩器,利用輸出信號進(jìn)行調(diào)頻,由于變?nèi)莨艽蠖鄶?shù)在反偏壓下工作,所以應(yīng)加恒流保護(hù),以防止擊穿。

 

圖7 變?nèi)莨軕?yīng)用實(shí)例

6、階躍恢復(fù)二極管
  階躍恢復(fù)二極管是一種特殊的變?nèi)莨?,也稱作電荷儲存二極管,簡稱階躍管,它具有高度非線性的電抗,應(yīng)用于倍頻器時(shí)代獨(dú)有的特點(diǎn),利用其反向恢復(fù)電流的快速突變中所包含的豐富諧波,可獲得高效率的高次倍頻,它是微波領(lǐng)域中優(yōu)良的倍頻元件。階躍管的特性是建立在PN結(jié)雜質(zhì)的特殊分布上,和變?nèi)莨芟嗨?,階躍管的符號如圖8所示,它的直流伏安特性與一般PN結(jié)構(gòu)相同。

 

圖8 階躍恢復(fù)二極管的圖形符號

  階段管的特點(diǎn)是:當(dāng)處于導(dǎo)通狀態(tài)的二極管突然加上反向電壓時(shí),瞬間反向電流立即達(dá)到最值IR,并維持一定的時(shí)間ts,接差又立即恢復(fù)到零,電流和時(shí)間的關(guān)系見圖9所示

圖9 階躍管電流與時(shí)間的關(guān)系

  階躍管主要用于倍頻電路和超高速脈沖整形和發(fā)生電路,圖10(a)是一個(gè)曲型的高次頻器,利用階躍管,很容易做到高達(dá)20次倍頻而仍保持高效率。圖10(b)是利用階躍管的脈沖整形電路,圖10(c)是整形前后的波形比較。

 

圖10 階躍恢復(fù)二極管的典型應(yīng)用

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