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晶体二极管和一般二极管的区分和检测办法

晶体二极管和普通二极管的辨别和检测方法-晶体二极管简称二极管,它和晶体三极管一样都是由半导体材料制成的。所谓半导体,是指导电性能介于导体和绝缘体之间的一类物质,常用的半导体材料有硅和锗。我们常听说的美国硅谷,就是因为起先那里有很多家半导体厂商。

晶体二极管简称二极管,它和晶体三极管相同都是由半导体资料制成的。所谓半导体,是辅导电功用介于导体和绝缘体之间的一类物质,常用的半导体资料有硅和锗。咱们常传闻的美国硅谷,便是因为起先那里有许多家半导体厂商。

半导体资料有两个显着特性:一是导电才能的巨细受杂质含量多少影响极大,如硅中只需掺入百万分之一的硼,导电才能就能够进步50万倍以上;二是导电才能受外界条件的影响很大,如温度、光照的改动,都会使它的电阻率显着改动。运用这些特性,能够制造出用处广泛、各具特色、功用纷歧的半导体器材。

因为绝大多数半导体是晶体,所以往往把半导体资料称为晶体,晶体二极管、晶体三极管的称号便是这样得来的。晶体二极管品种许多,常用的有一般二极管(用于整流、检波、开关等)和具有特别功用的二极管(如发光二极管、稳压二极管、光敏二极管等)。本篇首要向咱们介绍用处十分广泛的一般二极管。

一般二极管的辨认

在半导体器材的咱们族中,二极管是诞生最早的成员。在现代电子技术领域中,它依然扮演着十分重要的人物。初学者正确把握二极管的辨认和运用,关于顺利完成各种电子制作和修理显得至关重要。

1.根本结构和特色

半导体资料按导电类型不同,分红P型半导体和N型半导体两类。假如把一小块半导体资料一边做成P型,另一边做成N型,在它们的交界处就形成了PN结,如图1所示。简略地说,把一个带有引线的PN结封装在玻璃管、塑料体或金属的外壳里,就构成了二极管。

晶体二极管和一般二极管的区别和检测办法

图1 半导体PN结

晶体二极管和一般二极管的区别和检测办法

图2 二极管的单向导电性

晶体二极管有两根电极引线,一根是正极(接内部P型半导体资料),另一根是负极(接内部N型半导体资料)。单向导电性是二极管的根本特性。咱们把电池G、小灯泡H、二极管串联起来,连成图2所示的电路。在(a)图中,电池正极接在二极管正极上,电池负极经过小灯泡接在二极管的负极上。这时二极管加的是正向电压,小灯泡发光。在(b)图中,二极管正、负极引线倒换过来,二极管加的是反向电压,小灯泡就不能发光。二极管加上正向电压时电阻很小,能杰出导通,加上反向电压时电阻很大,挨近开路截止,这便是它的单向导电性。这个特性也能够理解为:在电路中,二极管只准电流从其正极流向负极,禁绝反向流转。

晶体二极管在收音机中对无线电波进行检波,在电源改换电路中把交流电改换成为脉动直流电,在数字电路中充任无触点开关等,都是运用了它的单向导电特性。

晶体二极管和一般二极管的区别和检测办法

晶体二极管和一般二极管的区别和检测办法

图3 一般二极管的什物外形图

2.外形及品种

图3所示是几种常见的一般二极管的什物外形图。

一般二极管依照所用的半导体资料不同,可分为锗二极管和硅二极管;按管芯结构不同,可分为图4所示的点触摸型二极管、面触摸型二极管平和面型二极管;依据管子用处不同,又可分为整流二极管、检波二极管、开关二极管等。

点触摸型二极管是用一根很细的金属触丝压在光亮的半导体外表上,通以强脉冲电流,使触丝一端和半导体牢固地烧结在一起,构成PN结,如图4(a)所示。点触摸型二极管因触丝与半导体触摸面很小,只答应经过较小的电流(几十毫安以下),但在高频下作业功用很好,适用于收音机中对高频信号的检波和弱小交流电的整流。国产锗二极管2AP系列、2AK系列,都是点触摸型的。

面触摸型二极管的PN结面积较大,并做成平面状,如图4(b)所示。它能够经过较大的电流,适用于对电网的交流电进行整流。国产大部分2CP系列和2CZ系列的二极管都是面触摸型的。

晶体二极管和一般二极管的区别和检测办法

晶体二极管和一般二极管的区别和检测办法

图4 一般二极管的管芯结构

硅平面型二极管的特色是在PN结外表覆盖了一层二氧化硅薄膜,避免了PN结外表被水分子、气体分子以及其他离子等沾污,如图4(c)所示。这种二极管的特性比较稳定牢靠,多用于开关、脉冲及超高频电路中。国产2CK系列二极管就归于这品种型。

3.根本参数

晶体二极管的参数许多,常用检波、整流二极管的首要参数有以下几项:

①最大整流电流(IFM)。这是指二极管长时间接连作业时,答应正向经过PN结的最大均匀电流。最大整流电流亦称额外正向作业电流。运用中,实践作业电流应小于二极管的该参数,不然将损坏二极管。例如,常用2AP9型锗检波二极管的最大整流电流为5mA,1N4001、1N4007型硅整流二极管的最大整流电流均为1A。

②最高反向作业电压(URM)。这是指反向加在二极管两头而不致引起PN结击穿的最大电压。运用中应选用URM大于实践作业电压2倍以上的二极管,假如实践作业电压的峰值超越该参数,二极管就有被击穿的风险。例如,常用2AP9型锗检波二极管的最高反向作业电压为15V,1N4001型硅整流二极管的最高反向作业电压为50V,1N4007型硅整流二极管的最高反向作业电压为1000V。

③正向电压降(UF)。指二极管导通时其两头发生的正向电压降,在规矩的正向电流下二极管的正向电压越小越好,例如,关于常用的小型锗二极管来说,这个电压大约是0.2V,而硅管则为0.65V左右。

④反向电流(IR)。是指二极管在规矩的温度和最高反向电压效果下,流过二极管的电流。反向电流越小,管子的单向导电功用越好。一般硅二极管的反向电流为10μA或更小,锗二极管的反向电流约为几百微安。

⑤最高作业频率(fM)。因为PN结极间电容的影响,使二极管所能运用的作业频率有一个上限,fM是指二极管能正常作业的最高频率。在作检波或高频整流运用时,应选用fM至少2倍于电路实践作业频率的二极管,不然不能正常作业。例如,常用2AP9型锗检波二极管的最高作业频率为100MHz,1N4000 系列硅整流二极管的最高作业频率为3kHz。

管引线,要尽量短,不能用长引线或把引线弯成圈来到达散热意图。最大整流电流IFM是指电阻性或电感性负载下的半波均匀值,若整流二极管作业在电容性负载时,IFM宜下降20%运用,不然二极管或许会因过流发热而很快损坏。

④晶体二极管损坏后一般不行修正,只能替换新管。在选配二极管时应尽或许用同类型的二极管,如无同类型二极管替换时,可尽量挑选用处相同或附近的二极管进行代换,但要求做到:代换管的资料、极性有必要与原管共同,而且相关参数目标不得低于原管。例如,代用整流二极管的最大整流电流和最大反向电压两项极限参数不得低于原管,不然将有或许被焚毁或被击穿。代用检波二极管的最高作业频率不能低于原管,不然不能正常作业。一般说来,资料、极性不同的二极管不宜互代。这首要是因为锗管与硅管的管压降不相同,假如直接代用,电路将不能正常作业,但用处不同的二极管在契合上述准则的前提下能够灵敏变通。例如,可用高频开关管替代检波管,可用低频开关管替代小电流整流管等。

⑤业余条件下,当手头没有大电流整流二极管时,可按图8(a)所示,将同一类型的两个较小电流的整流二极管并联起来运用,没有高反向电压的二极管时,可按图8(b)所示,将同一类型的两个较小反向电压的二极管串联起来运用。但在详细运用电路中,还应留意依据需要决议是否参加均衡电路(如均流电阻器或均压电阻器),以保证二极管安全牢靠地作业。

⑥业余条件下,关于集电极或发射极引脚齐根断了的三极管,或损坏了一个PN结的三极管,可变废为宝,依照图9所示用作二极管。一般来讲,高频小功率三极管能够用作检波二极管,低频大功率三极管能够用作整流二极管。但留意,基极引脚齐根断了的三极管是不能作为二极管运用的。

晶体二极管和一般二极管的区别和检测办法

晶体二极管和一般二极管的区别和检测办法

图5 一般二极管管脚的辨认

图6 晶体二极管的符号

4.类型命名规矩

国产晶体二极管的类型命名规矩由5个部分组成(也有省掉第五部分的),如2AP9、2CZ54F等。其间:第一位用数字表明二极管。第二位用汉语拼音字母表明管子的资料和极性,如A为锗N型、B为锗P型、C为硅N型、D为硅P型。第三位用汉语拼音字母表明管子的类型,如P为一般管(小信号管)、K为开关管、V为混频检波管、W为稳压管、Z为整流管、L为整流堆、S为地道管、N为阻尼管、U为光敏管。第四位(数字)、第五位(汉语拼音字母)分别为产品序号和标准,表明最大整流电流、最高反向作业电压、最高作业频率等参数的差异,详细可查有关手册。

源于国外的常见晶体二极管的类型有1N4000系列,现在在各种电子设备中运用很遍及,简直替代了国标类型的产品。但实践上这些二极管并非全部是进口货,大多数为国产。

5.外壳标示办法

通常情况下,晶体二极管的外壳上只标示类型和极性,不会像电阻器、电容器电感器那样标示出它的首要参数,要想了解二极管的有关参数,就得查阅有关手册等。附表列出了电子爱好者常常用到的晶体二极管的首要参数。

依据晶体二极管的外壳标志或封装形状,能够区别出两管脚的正、负极性来。常见一般二极管的管脚辨认办法如图5所示。国产的二极管通常将电路符号(见图6)印在管壳上,直接标示出引脚极性。小型塑料封装的二极管通常在负极一端印上一道色环作为负极符号。有的二极管两头形状不同,平头一端引脚为正极,圆头一端引脚为负极。熟练把握这些标志管脚极性的办法,关于正确运用二极管很有必要。

一般二极管的运用

1.在电路图中的辨认

一般晶体二极管在电路图中的符号表明见图6。三角形箭头标志着电流的方向,短直线标志半导体资料。咱们知道二极管具有单向导电性,在电路中,电流只能从正极流进二极管,从负极流出二极管。二极管符号周围的“+”、“-”极性是为了便于阐明问题加上去的,实践画电路图时一般都不加注。

在看电路图时,初学者往往对二极管的符号哪边是正极、哪边是负极弄不清楚,这时无妨选用类比法进行区别:可把二极管的符号看成是一个漏斗(口大下边小),水只能从漏斗大口入、从小口出,水流即电流,电流是由二极管的正极入、负极出的,这样就能很自然地记住符号的三角形一边是二极管的正极了。

2.检测办法

凭借一般万用表的电阻挠,能够粗略地判别晶体二极管的好坏,如图7所示。把万用表拨到“R×100”或“R×1k”挡,将黑表笔接被测二极管的正极、红表笔接被测二极管的负极,因为万用表内的电池正极通黑表笔、负极通红表笔,所以这时万用表指示出的读数是二极管的正向电阻。这个电阻读数较小,一般锗二极管为500~2000Ω,而硅二极管是3kΩ左右。依据电阻读数的不同,咱们还能够区别出锗二极管和硅二极管。然后,把两支表笔对调一下,再丈量二极管的反向电阻。读数应显着变大,锗管应大于几百千欧,而硅管则挨近无穷大,指针一般看不出偏转。这一丈量成果阐明二极管是好的。假如测得的二极管反向电阻很小,阐明二极管现已失去了单向导电效果。假如正向和反向电阻都很大,则阐明二极管内部现已断路。

上述检测办法还能用来辨认二极管的正、负极。检测成果为小电阻(正向电阻)时,与万用表黑表笔相连的是二极管的正极,与红表笔衔接的便是二极管的负极。

一般DT830B型等数字万用表设有专门丈量晶体二极管的挡位,可进行正向压降丈量和管子好坏的判别,其详细办法如图7所示:首要,将万用表的挡位挑选开关旋至丈量二极管的“”挡方位,把红表笔插头刺进“VΩmA”插孔,黑表笔插头刺进“COM”插孔。然后,将红表笔(留意:极性为正“+”)招待测晶体二极管的正极,黑表笔接晶体二极管的负极,此刻液晶屏直接显现出所测晶体二极管的正向压降近似值。反过来丈量,显现“1”,阐明二极管是好的。假如正、反丈量都显现“1”,阐明晶体二极管内部现已开路。

晶体二极管和一般二极管的区别和检测办法

晶体二极管和一般二极管的区别和检测办法

晶体二极管和一般二极管的区别和检测办法

图7 晶体二极管的丈量

晶体二极管和一般二极管的区别和检测办法

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