家电小知识:半导体二节管及其应用详细介绍

导读新时代发展越来越快相信很多小伙伴对家电知识这方面很朦胧吧,正好小编对家电方面颇有研究,现在就跟小伙伴们聊聊一篇关于半导体二节管及其

新时代发展越来越快相信很多小伙伴对家电知识这方面很朦胧吧,正好小编对家电方面颇有研究,现在就跟小伙伴们聊聊一篇关于半导体二节管及其应用详细介绍,相信很多小伙伴们都会感兴趣,那么小编也收集到了有关半导体二节管及其应用详细介绍信息,希望小伙伴们看了有所帮助。

半导体二节管及其应用详细介绍

2.3.1 半导体二极管的结构类型

  在PN结上加上引线和封装,就成为一个二极管。二极管按结构分有点接触型、面接触型和平面型三大类。它们的结构示意图如下图所示。

(1) 点接触型二极管—PN结面积小,结电容小,用于检波和变频等高频电路。

点接触二极管的结构示意图

(2) 面接触型二极管—PN结面积大,用于工频大电流整流电路。

面接触型

(3) 平面型二极管—往往用于集成电路制造工艺中。PN 结面积可大可小,用于高频整流和开关电路中。

平面型

2.3.2 半导体二极管的伏安特性曲线

  半导体二极管的伏安特性曲线如图01.12所示。处于第一象限的是正向伏安特性曲线,处于第三象限的是反向伏安特性曲线。根据理论推导,二极管的伏安特性曲线可用下式表示

式中IS 为反向饱和电流,V 为二极管两端的电压降,VT =kT/q 称为温度的电压当量,k为玻耳兹曼常数,q 为电子电荷量,T 为热力学温度。对于室温(相当T=300 K),则有VT=26 mV。

二极管的伏安特性曲线

(1) 正向特性

  当V>0即处于正向特性区域。正向区又分为两段:

  当0<V<Vth时,正向电流为零,Vth称为死区电压或开启电压。

  当V>Vth时,开始出现正向电流,并按指数规律增长。

  硅二极管的死区电压Vth=0.5 V左右,

  锗二极管的死区电压Vth=0.1 V左右。

(2) 反向特性

  当V<0时,即处于反向特性区域。反向区也分两个区域:

  当VBR<V<0时,反向电流很小,且基本不随反向电压的变化而变化,此时的反向电流也称反向饱和电流IS 。

  当V≥VBR时,反向电流急剧增加,VBR称为反向击穿电压 。

反向特性

  在反向区,硅二极管和锗二极管的特性有所不同。硅二极管的反向击穿特性比较硬、比较陡,反向饱和电流也很小;锗二极管的反向击穿特性比较软,过渡比较圆滑,反向饱和电流较大。

  从击穿的机理上看,硅二极管若|VBR|≥7V时,主要是雪崩击穿;若|VBR|≤4V时, 则主要是齐纳击穿。当在4V~7V之间两种击穿都有,有可能获得零温度系数点。

.3.1 半导体二极管的结构类型

  在PN结上加上引线和封装,就成为一个二极管。二极管按结构分有点接触型、面接触型和平面型三大类。它们的结构示意图如下图所示。

(1) 点接触型二极管—PN结面积小,结电容小,用于检波和变频等高频电路。

点接触二极管的结构示意图

(2) 面接触型二极管—PN结面积大,用于工频大电流整流电路。

面接触型

(3) 平面型二极管—往往用于集成电路制造工艺中。PN 结面积可大可小,用于高频整流和开关电路中。

平面型

2.3.2 半导体二极管的伏安特性曲线

  半导体二极管的伏安特性曲线如图01.12所示。处于第一象限的是正向伏安特性曲线,处于第三象限的是反向伏安特性曲线。根据理论推导,二极管的伏安特性曲线可用下式表示

式中IS 为反向饱和电流,V 为二极管两端的电压降,VT =kT/q 称为温度的电压当量,k为玻耳兹曼常数,q 为电子电荷量,T 为热力学温度。对于室温(相当T=300 K),则有VT=26 mV。

二极管的伏安特性曲线

(1) 正向特性

  当V>0即处于正向特性区域。正向区又分为两段:

  当0<V<Vth时,正向电流为零,Vth称为死区电压或开启电压。

  当V>Vth时,开始出现正向电流,并按指数规律增长。

  硅二极管的死区电压Vth=0.5 V左右,

  锗二极管的死区电压Vth=0.1 V左右。

(2) 反向特性

  当V<0时,即处于反向特性区域。反向区也分两个区域:

  当VBR<V<0时,反向电流很小,且基本不随反向电压的变化而变化,此时的反向电流也称反向饱和电流IS 。

  当V≥VBR时,反向电流急剧增加,VBR称为反向击穿电压 。

反向特性

  在反向区,硅二极管和锗二极管的特性有所不同。硅二极管的反向击穿特性比较硬、比较陡,反向饱和电流也很小;锗二极管的反向击穿特性比较软,过渡比较圆滑,反向饱和电流较大。

  从击穿的机理上看,硅二极管若|VBR|≥7V时,主要是雪崩击穿;若|VBR|≤4V时, 则主要是齐纳击穿。当在4V~7V之间两种击穿都有,有可能获得零温度系数点。

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