二極體R3000與R3000F的差異分析

本文主要是關於二極體R3000與R3000F的相關介紹，並著重對二極體R3000與R3000F進行了詳盡的對比分析。

二極體

二極體，（英語：Diode），電子元件當中，一種具有兩個電極的裝置，只允許電流由單一方向流過，許多的使用是應用其整流的功能。而變容二極體（Varicap Diode）則用來當作電子式的可調電容器。大部分二極體所具備的電流方向性我們通常稱之為「整流（Rectifying）」功能。二極體最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過（稱為順向偏壓），反向時阻斷 （稱為逆向偏壓）。因此，二極體可以想成電子版的逆止閥。

早期的真空電子二極體；它是一種能夠單向傳導電流的電子器件。在半導體二極體內部有一個PN結兩個引線端子，這種電子器件按照外加電壓的方向，具備單向電流的傳導性。一般來講，晶體二極體是一個由p型半導體和n型半導體燒結形成的p-n結界面。在其界面的兩側形成空間電荷層，構成自建電場。當外加電壓等於零時，由於p-n 結兩邊載流子的濃度差引起擴散電流和由自建電場引起的漂移電流相等而處於電平衡狀態，這也是常態下的二極體特性。早期的二極體包含「貓須晶體（「Cat『s Whisker」 Crystals）」以及真空管（英國稱為「熱游離閥（Thermionic Valves）」）。現今最普遍的二極體大多是使用半導體材料如矽或鍺。

用途分類

檢波二極體

檢波二極體的主要作用是把高頻信號中的低頻信號檢出。它們的結構為點接觸型，所以其結電容較小，工作頻率較高。一般都採用鍺材料製成。就原理而言，從輸入信號中取出調製信號是檢波，以整流電流的大小（100mA）作為界線通常把輸出電流小於100mA的叫檢波。鍺材料點接觸型、工作頻率可達400MHz，正向壓降小，結電容小，檢波效率高，頻率特性好，為2AP型。類似點觸型那樣檢波用的二極體，除用於檢波外，還能夠用於限幅、削波、調製、混頻、開關等電路。也有為調頻檢波專用的特性一致性好的兩隻二極體組合件。

2.整流二極體

就原理而言，從輸入交流中得到輸出的直流是整流。以整流電流的大小（100mA）作為界線通常把輸出電流大於100mA的叫整流。面結型，因此結電容較大，一般為3kHZ以下。最高反向電壓從25伏至3000伏分A～X共22檔。分類如下：①矽半導體整流二極體2CZ型、②矽橋式整流器QL型、③用於電視機高壓矽堆工作頻率近100KHz的2CLG型。

3.限幅二極體

二極體正嚮導通後，它的正向壓降基本保持不變（矽管為0.7V，鍺管為0.3V）。利用這一特性，在電路中作為限幅元件，可以把信號幅度限制在一定範圍內。

大多數二極體能作為限幅使用。也有象保護儀表用和高頻齊納管那樣的專用限幅二極體。為了使這些二極體具有特別強的限制尖銳振幅的作用，通常使用矽材料製造的二極體。也有這樣的組件出售：依據限制電壓需要，把若干個必要的整流二極體串聯起來形成一個整體。

4.調製二極體

通常指的是環形調製專用的二極體。就是正向特性一致性好的四個二極體的組合件。即使其它變容二極體也有調製用途，但它們通常是直接作為調頻用。

5.混頻二極體

使用二極體混頻方式時，在500～10，000Hz的頻率範圍內，多採用肖特基型和點接觸型二極體。

6.放大二極體

用二極體放大，大致有依靠隧道二極體和體效應二極體那樣的負阻性器件的放大，以及用變容二極體的參量放大。因此，放大用二極體通常是指隧道二極體、體效應二極體和變容二極體。

7.開關二極體

二極體在正向電壓作用下電阻很小，處於導通狀態，相當於一隻接通的開關；在反向電壓作用下，電阻很大，處於截止狀態，如同一隻斷開的開關。利用二極體的開關特性，可以組成各種邏輯電路。

有在小電流下（10mA程度）使用的邏輯運算和在數百毫安下使用的磁芯激勵用開關二極體。小電流的開關二極體通常有點接觸型和鍵型等二極體，也有在高溫下還可能工作的矽擴散型、臺面型和平面型二極體。開關二極體的特長是開關速度快。而肖特基型二極體的開關時間特短，因而是理想的開關二極體。2AK型點接觸為中速開關電路用；2CK型平面接觸為高速開關電路用；用於開關、限幅、鉗位或檢波等電路；肖特基（SBD）矽大電流開關，正向壓降小，速度快、效率高。

8.變容二極體

用於自動頻率控制（AFC）和調諧用的小功率二極體稱變容二極體。日本廠商方面也有其它許多叫法。通過施加反向電壓， ；使其PN結的靜電容量發生變化。因此，被使用於自動頻率控制、掃描振蕩、調頻和調諧等用途。通常，雖然是採用矽的擴散型二極體，但是也可採用合金擴散型、外延結合型、雙重擴散型等特殊製作的二極體，因為這些二極體對於電壓而言，其靜電容量的變化率特別大。結電容隨反向電壓VR變化，取代可變電容，用作調諧迴路、振蕩電路、鎖相環路，常用於電視機高頻頭的頻道轉換和調諧電路，多以矽材料製作。

9.頻率倍增用二極體

對二極體的頻率倍增作用而言，有依靠變容二極體的頻率倍增和依靠階躍（即急變）二極體的頻率倍增。頻率倍增用的變容二極體稱為可變電抗器，可變電抗器雖然和自動頻率控制用的變容二極體的工作原理相同，但電抗器的構造卻能承受大功率。階躍二極體又被稱為階躍恢復二極體，從導通切換到關閉時的反向恢復時間trr短，因此，其特長是急速地變成關閉的轉移時間顯著地短。如果對階躍二極體施加正弦波，那麼，因tt（轉移時間）短，所以輸出波形急驟地被夾斷，故能產生很多高頻諧波。

10.穩壓二極體

這種管子是利用二極體的反向擊穿特性製成的，在電路中其兩端的電壓保持基本不變，起到穩定電壓的作用。是代替穩壓電子二極體的產品。被製作成為矽的擴散型或合金型。是反向擊穿特性曲線急驟變化的二極體。作為控制電壓和標準電壓使用而製作的。二極體工作時的端電壓（又稱齊納電壓）從3V左右到150V，按每隔10%，能劃分成許多等級。在功率方面，也有從200mW至100W以上的產品。工作在反向擊穿狀態，矽材料製作，動態電阻RZ很小，一般為2CW、2CW56等；將兩個互補二極體反向串接以減少溫度係數則為2DW型。

穩壓二極體的溫度係數α：α表示溫度每變化1℃穩壓值的變化量。穩定電壓小於4V的管子具有負溫度係數（屬於齊納擊穿），即溫度升高時穩定電壓值下降（溫度使價電子上升較高能量）；穩定電壓大於7V的管子具有正溫度係數（屬於雪崩式擊穿），即溫度升高時穩定電壓值上升（溫度使原子振幅加大，阻礙載流子運動）；而穩定電壓在4~7V之間的管子，溫度係數非常小，近似為零（齊納擊穿和雪崩擊穿均有）。

11.PIN型二極體（PIN Diode）

這是在P區和N區之間夾一層本徵半導體（或低濃度雜質的半導體）構造的晶體二極體。PIN中的I是「本徵」意義的英文略語。當其工作頻率超過100MHz時，由於少數載流子的存貯效應和「本徵」層中的渡越時間效應，其二極體失去整流作用而變成阻抗元件，並且，其阻抗值隨偏置電壓而改變。在零偏置或直流反向偏置時，「本徵」區的阻抗很高；在直流正向偏置時，由於載流子注入「本徵」區，而使「本徵」區呈現出低阻抗狀態。因此，可以把PIN二極體作為可變阻抗元件使用。它常被應用於高頻開關（即微波開關）、移相、調製、限幅等電路中。

12.雪崩二極體（Avalanche Diode）

它是在外加電壓作用下可以產生高頻振蕩的電晶體。產生高頻振蕩的工作原理是欒的：利用雪崩擊穿對晶體注入載流子，因載流子渡越晶片需要一定的時間，所以其電流滯後於電壓，出現延遲時間，若適當地控制渡越時間，那麼，在電流和電壓關係上就會出現負阻效應，從而產生高頻振蕩。它常被應用於微波領域的振蕩電路中。

13.江崎二極體（Tunnel Diode）

它是以隧道效應電流為主要電流分量的晶體二極體。其基底材料是砷化鎵和鍺。其P型區的N型區是高摻雜的（即高濃度雜質的）。隧道電流由這些簡併態半導體的量子力學效應所產生。發生隧道效應具備如下三個條件：①費米能級位於導帶和滿帶內；②空間電荷層寬度必須很窄（0.01微米以下）；簡併半導體P型區和N型區中的空穴和電子在同一能級上有交疊的可能性。江崎二極體為雙端子有源器件。其主要參數有峰谷電流比（IP/PV），其中，下標「P」代表「峰」；而下標「V」代表「谷」。江崎二極體可以被應用於低噪聲高頻放大器及高頻振蕩器中（其工作頻率可達毫米波段），也可以被應用於高速開關電路中。

14.快速關斷（階躍恢復）二極體（Step Recovary Diode）

它也是一種具有PN結的二極體。其結構上的特點是：在PN結邊界處具有陡峭的雜質分布區，從而形成「自助電場」。由於PN結在正向偏壓下，以少數載流子導電，並在PN結附近具有電荷存貯效應，使其反向電流需要經歷一個「存貯時間」後才能降至最小值（反向飽和電流值）。階躍恢復二極體的「自助電場」縮短了存貯時間，使反向電流快速截止，並產生豐富的諧波分量。利用這些諧波分量可設計出梳狀頻譜發生電路。快速關斷（階躍恢復）二極體用於脈衝和高次諧波電路中。

15.肖特基二極體 （Schottky Barrier Diode）

它是具有肖特基特性的「金屬半導體結」的二極體。其正向起始電壓較低。其金屬層除材料外，還可以採用金、鉬、鎳、鈦等材料。其半導體材料採用矽或砷化鎵，多為N型半導體。這種器件是由多數載流子導電的，所以，其反向飽和電流較以少數載流子導電的PN結大得多。由於肖特基二極體中少數載流子的存貯效應甚微，所以其頻率響僅為RC時間常數限制，因而，它是高頻和快速開關的理想器件。其工作頻率可達100GHz。並且，MIS（金屬－絕緣體－半導體）肖特基二極體可以用來製作太陽能電池或發光二極體。

可作為續流二極體，在開關電源的電感中和繼電器等感性負載中起續流作用。

16.阻尼二極體

阻尼二極體多用在高頻電壓電路中，具有較高的反向工作電壓和峰值電流，正向壓降小，高頻高壓整流二極體，用在電視機行掃描電路作阻尼和升壓整流用。常用的阻尼二極體有2CN1、2CN2、BSBS44等。

17.瞬變電壓抑制二極體

TVP管，對電路進行快速過壓保護，分雙極型和單極型兩種，按峰值功率（500W－5000W）和電壓（8.2V～200V）分類。

18.雙基極二極體（單結電晶體）

兩個基極，一個發射極的三端負阻器件，用於張馳振蕩電路，定時電壓讀出電路中，它具有頻率易調、溫度穩定性好等優點。

19.發光二極體

用磷化鎵、磷砷化鎵材料製成，體積小，正向驅動發光。工作電壓低，工作電流小，發光均勻、壽命長、可發紅、黃、綠、藍單色光。隨著技術的進步，近 來 研製成了白光高亮二極體，形成了LED照明這一新興產業。

還用於VCD、DVD、計算器等顯示器上。

20.、矽功率開關二極體

矽功率開關二極體具有高速導通與截止的能力。它主要用於大功率開關或穩壓電路、直流變換器、高速電機調速及在驅動電路中作高頻整流及續流箝拉，具有恢復特性軟、過載能力強的優點、廣泛用於計算機、雷達電源、步進電機調速等方面。

二極體R3000與R3000F的差異分析

兩個可能差別有，R3000的正向壓降是3V，另一個是6V，好像晶片的大小上也的差，R3000的IFSM為20A，R3000F是30A

快速判斷二極體R3000與R3000F的好壞

通過用萬用表檢測其正、反向電阻值，可以判別出二極體的電極，還可估測出二極體是否損壞。

1．極性的判別將萬用表置於R×100檔或R×1k檔，兩表筆分別接二極體的兩個電極，測出一個結果後，對調兩表筆，

再測出一個結果。兩次測量的結果中，有一次測量出的阻值較大（為反向電阻），一次測量出的阻值較小（為正向電阻）。

在阻值較小的一次測量中，黑表筆接的是二極體的正極，紅表筆接的是二極體的負極。

2．單負導電性能的檢測及好壞的判斷通常，鍺材料二極體的正向電阻值為1kΩ左右，反向電阻值為300左右。

矽材料二極體的電阻值為5 kΩ左右，反向電阻值為∞（無窮大）。正向電阻越小越好，反向電阻越大越好。

正、反向電阻值相差越懸殊，說明二極體的單向導電特性越好。若測得二極體的正、反向電阻值均接近0或阻值較小，

則說明該二極體內部已擊穿短路或漏電損壞。若測得二極體的正、反向電阻值均為無窮大，則說明該二極體已開路損壞。

3．反向擊穿電壓的檢測二極體反向擊穿電壓（耐壓值）可以用電晶體直流參數測試表測量。其方法是：測量二極體時，

應將測試表的「NPN/PNP」選擇鍵設置為NPN狀態，再將被測二極體的正極接測試表的「C」插孔內，負極插入測試表的「e」插孔，

然後按下「V（BR）」鍵，測試表即可指示出二極體的反向擊穿電壓值

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