二极管类型|小信号,LED,肖特基,齐纳

在本教程中,我们将了解不同类型的二极管。这些包括小信号二极管,齐纳二极管,发光二极管,肖特基二极管,隧道二极管,雪崩二极管等,这将是关于不同类型的二极管的简短注意,具有基本功能及其电路符号。

介绍

二极管是电子元件用作单向阀,这意味着它允许电流在一个方向上流动。这些二极管由半导体材料锗,硅和硒制造。如果它允许电流允许电流允许,则二极管的操作可以分为两种方式,否则它是向前偏置的。

不同类型的二极管具有不同的电压要求。对于硅二极管,正向电压为0.7V,对于锗为0.3V。在硅二极管中,暗带表示阴极端子,另一个端子是阳极。一般二极管用作反极性保护器和瞬态保护器。有许多类型的二极管,其中一些被列为下面。

不同类型的二极管

现在让我们简要地看看几种常用的二极管。

1.小信号二极管

它是一种具有非比例特性的小器件,主要应用于高频和极低电流的器件,如收音机和电视等。为了保护二极管不受污染,它被玻璃包裹,所以它也被称为玻璃钝化二极管,广泛使用为1N4148。

与功率二极管相比,信号二极管的外观非常小。为了表示阴极端,边缘用黑色或红色标记。对于高频应用,小信号二极管的性能是非常有效的。

对于信号二极管的功能频率而言,电流和功率的承载能力都很低,在150mA和500mW左右最大。

信号二极管是硅掺杂半导体二极管或锗掺杂二极管,但根据掺杂材料的不同,二极管的特性是不同的。在信号二极管中,掺硅二极管的特性与掺锗二极管的特性大致相反。

硅信号二极管在耦合处有高电压降约0.6至0.7伏,因此它有很高的电阻,但正向电阻很低。锗信号二极管的电压降在0.2 ~ 0.3伏之间,正向电阻高,因此电阻低。由于信号小,在小信号二极管中功能点不被中断。

2.大信号二极管

这些二极管具有大的PN结层。因此,AC转换为DC电压是无界的。这也增加了电流正向容量和反向阻塞电压。这些大信号也会破坏功能点。由此,它不适用于高频应用。

这些二极管的主要应用是在电池充电设备,如逆变器。在这些二极管中,正向电阻的范围为欧姆,反向阻挡电阻的范围为兆欧。由于它具有高电流和高电压的性能,可用于抑制高峰值电压的电气设备中。

3.齐纳二极管

它是在齐纳击穿原理下工作的无源元件。1934年由Clarence zener首次制作。它在正向上与普通二极管相似,当施加电压达到击穿电压时,它也允许电流反向。它是用来防止其他半导体器件产生瞬时电压脉冲的。它充当电压调节器。

1.齐纳二极管符号

4.发光二极管(LED)

这些二极管把电能转化为光能。第一次生产开始于1968年。电致发光过程中,空穴和电子在正偏置条件下以光的形式重新组合产生能量。

早期他们在电感灯中使用,但现在在最近的应用程序中,他们正在使用环境和任务处理。主要用于自动照明,交通信号,相机闪烁的应用。

2.发光二极管

5.恒流二极管

它也被称为电流调节二极管或恒流二极管或限流二极管或二极管连接晶体管。二极管的功能是在特定的电流下调节电压。

它的作用是作为一个双端电流限制器。在这种JFET作为电流限制器,以实现高输出阻抗。恒流二极管符号如下所示。

3.恒定电流二极管6.肖特基二极管

在这种类型的二极管中,通过使半导体材料与金属接触来形成结。由于此,正向电压降降至min。半导体材料是N型硅,其用作阳极,金属用作其材料是铬,铂,钨等的阴极。

由于金属结,这些二极管具有较高的电流导通能力,从而减少了开关时间。因此,肖特基在切换应用中有更大的用途。主要是因为金属-半导体结的电压降较低,从而提高了二极管的性能,降低了功率损耗。因此,这些被用于高频整流器的应用。肖特基二极管的符号如下所示。

4.肖特基二极管

7. Shockley二极管

这是第一个半导体器件的发明,它有四层。也称为PNPN二极管。它等于一个晶闸管没有栅极端子,这意味着栅极端子是断开的。由于没有触发输入,二极管导电的唯一方式是提供正向电压。

它留在一个人身上,它变成了“开启”并留下一个人被转变为“关”。二极管具有两种操作状态,导电和非导通。在非导通状态下,二极管具有较低电压。

5.肖克利二极管或4层二极管

Shockley二极管的象征如下:

6.肖克利二极管

Shockley二极管应用
  • 可控硅触发开关。
  • 作为弛豫振荡器。

8.步恢复二极管

它也被称为断开二极管或电荷存储二极管。这是一种特殊类型的二极管,用于存储正脉冲产生的电荷,并用于正弦信号的负脉冲。电流脉冲的上升时间等于突跃时间。由于这种现象,它有速度恢复脉冲。

这些二极管应用于高阶乘法器和脉冲整形电路中。这些二极管的截止频率非常高,接近兆赫阶。

作为倍增器,该二极管截止频率范围为200 ~ 300ghz。在10ghz范围的工作中,这些二极管起着至关重要的作用。对于低阶乘子,效率较高。这个二极管的符号如下所示。

7.步骤恢复二极管隧道二极管

它用作高速开关,订单纳米秒。由于隧道效果,它在微波频率区域具有非常快的操作。它是两个终端装置,其中掺杂剂的浓度太高。

瞬态响应受连接电容加杂散布线电容的限制。主要用于微波振荡器和放大器。它充当最负导电装置。隧道二极管可以机械和电气地调谐。隧道二极管的符号如下所示。

8.隧道二极管

隧道二极管应用
  1. 振荡电路。
  2. 微波电路。
  3. 抗核辐射的。

10.变容二极管

这些也称为静脉分析二极管。它类似于可变电容器。操作主要以反向偏置状态执行。由于其在存在恒定电压流情况下改变电路内的电容范围的能力,这些二极管非常闻名。

它们可以将电容变化到很高的值。在变容二极管中,通过改变反向偏置电压可以减少或增加耗尽层。这些二极管有许多应用,如手机的压控振荡器,卫星预滤波器等。变容二极管的符号如下。

9.变容二极管

变容二极管的应用
  1. 压控电容器。
  2. 压控振荡器。
  3. 参数放大器。
  4. 倍频器。
  5. 电视,电视机和蜂窝电话中的FM发射器和相位锁定环。

11.激光二极管

类似于由p-n结形成有源区域的LED。电激光二极管为p-i-n型二极管,其有源区域在本征区域内。用于光纤通信、条码阅读器、激光笔、CD/DVD/蓝光读写、激光打印。

激光二极管类型:
  1. 双异质结激光器:自由电子和空穴同时存在于该区域。
  2. 量子井激光器:具有多个量子阱的激光器称为多量子阱激光器。
  3. 量子级联激光器:这些是异质结激光器,其使激光动作能够在相对长的波长下实现。
  4. 分离约束异质结构激光器:为了补偿量子激光器中的薄层问题,我们可以为单独的限制异性结构激光器进行。
  5. 分布式布拉格反射器激光器:它可以是边缘发射激光器或vcsel。

激光二极管的符号如图所示:

10.激光二极管

12.瞬态电压抑制二极管

在由于状态电压瞬变的突然变化导致的半导体器件中将发生。它们会损坏设备输出响应。为了克服该问题,使用电压抑制二极管二极管。电压抑制二极管的操作类似于齐纳二极管操作。

这些二极管的操作正常为P-n结二极管,但在瞬态电压时其操作变化。在正常情况下,二极管的阻抗高。当电路中发生任何瞬态电压时,二极管进入到提供低阻抗的雪崩击穿区域。

它自发地非常快,因为雪崩击穿持续时间以皮秒为单位。瞬态电压抑制二极管将电压箝位到固定的电平,其箝位电压大多在最小的范围内。

这些是在电信领域,医疗,微处理器和信号处理中的应用。它比压敏电阻或气体放电管更快地响应超过电压。

暂态电压抑制二极管的符号如下所示。

11.瞬态电压抑制二极管

该二极管的特点是

  • 漏电流
  • 最大反向隔离电压
  • 击穿电压
  • 钳位电压
  • 寄生capacitience
  • 寄生电感
  • 它可以吸收的能量量

13.金掺杂二极管

在这些二极管中,金被用作掺杂剂。这些二极管比其他二极管快。在这些二极管中,反向偏置条件下的漏电流也较小。即使在较高的电压降下,它也允许二极管在信号频率下工作。在这些二极管中,金有助于少数载流子更快地重组。

14.超级屏障二极管

它是一种具有像肖特基二极管一样的低正向压降和像p-n结二极管一样的低反向漏电流的整流二极管。它是专为高功率,快速开关和低损耗的应用。超级势垒整流器是比肖特基二极管正向电压低的下一代整流器。

15.珀尔帖效应二极管

在这种类型的二极管中,在半导体的两个材料结处,它产生从一个终端流到另一个终端的热量。该流程仅在单个方向上完成,其等于电流的方向。

由于少数屈光载体的重组产生的电荷产生了该热量。这主要用于冷却和加热应用。这种类型的二极管用作传感器和热电发动机,用于热电冷却。

16.晶体二极管

这也被称为Cat 's whisker,这是一种点接触二极管。它的工作取决于半导体晶体与点的接触压力。

在该本发明中,存在金属线,其被压靠半导体晶体。在此,半导体晶体用作阴极和金属线作为阳极。这些二极管本质上是过时的。主要用于微波炉接收器和探测器。

水晶二极管应用
  1. 晶体二极管整流器
  2. 水晶二极管探测器
  3. 水晶无线电接收器

17.雪崩二极管

这是被动元素在雪崩崩溃原则下工作。它在反向偏置条件下工作。由于在反向偏压期间P-N结产生的电离,它导致电流大的电流。

这些二极管被专门设计成在特定的反向电压下击穿以防止损坏。雪崩二极管的符号如下所示:

12.雪崩二极管

雪崩二极管使用
  1. 射频噪声生成:它充当天线分析盒桥的RF的来源,也是白色噪声发生器。用于无线电设备以及硬件随机数发生器。
  2. 微波频率发电:在这种情况下,二极管充当负电阻器件。
  3. 单光子雪崩探测器:这些是光水平应用中使用的高增益光子探测器。

18.可控硅

它由三个终端组成,它们是阳极,阴极和门。它几乎等于震惊二极管。当其名称表示当在电路中施加小电压时,它主要用于控制目的。硅控制整流器的符号如下所示:

13.可控硅

经营模式:
  1. 转发阻塞模式(关闭状态):在这种情况下,j1和j3是正向偏置,而j2是反向偏置。它提供了低于导通电压的高电阻,因此被称为断开状态。
  2. 正向导通模式(在状态下):通过增加阳极和阴极的电压,或者通过在栅极上施加正脉冲,我们可以打开。要关闭唯一的方法是减少流过它的电流。
  3. 反向阻断模式(关态):可控硅阻断反向电压称为非对称可控硅。主要用于电流源逆变器。

19.真空二极管

真空二极管由两个电极组成,分别作为阳极和阴极。阴极由钨组成,钨向阳极方向发射电子。电子流总是只从阴极流向阳极。它的作用就像一个开关。

如果阴极涂有氧化物材料,则电子发射能力高。阳极尺寸长,在某些情况下,它们的表面粗糙以减少二极管中发育的温度。二极管将仅在一个情况下行进,即阳极对阴极终端是正的。符号如图所示:

14.真空二极管

20.PIN二极管

在传统的P-N结二极管的基础上改进了PIN二极管。在PIN中,二极管的掺杂是不必要的。本征物质是指在P区和N区之间插入不含载流子的物质,增加耗尽层的面积。

当施加正向偏置电压时,空穴和电子将被推入本征层。在某个点,由于这个高注入水平,电场也将通过固有材料。这一领域使运营商从两个地区流动。PIN二极管符号如下图所示:

15.引脚二极管

PIN二极管的应用:
  1. RF开关:引脚二极管用于信号和元件的选择。例如,引脚二极管在低相位噪声振荡器中充当距离开关电感。
  2. 衰减器:它用作桥梁衰减器中的桥梁和分流电阻。
  3. 照片探测器:它检测X射线和伽马射线光子。

21.点联系设备

金或钨丝用于通过通过其通过它来起作用的点接触以产生PN结区域。在连接到金属板的线的边缘周围产生的PN结的小区域,如图所示。

16.点接触设备

在正方向上,它的操作非常相似,但在反向偏压条件下,导线就像一个绝缘体。由于这个绝缘体位于两个板之间,所以二极管就充当了一个电容器。一般来说,当交流电流在电路中以高频率流动时,电容器阻塞直流电流。这些是用来检测高频信号的。

22. Gunn二极管

用n型半导体材料制作了Gunn二极管。两种n型材料的耗尽区都很薄。当电路中的电压增加时,电流也会增加。在某一电压水平后,电流将呈指数级下降,因此表现为负的差动电阻。

由于这些,它具有两个具有砷化镓和磷化铟的电极,其具有负抗性。它也称为转移的电子器件。它产生微波RF信号,因此它主要用于微波RF器件。它也可以用作放大器。Gunn二极管的符号如下所示:

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33回应

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