[1]、晶體二極體又叫半導體二極體,簡稱二極體,是具有一個PN結的半導體器件。二極體品種很多,外形、大小各異。較常見的有:玻璃殼二極體、塑封二極體、金屬殼二極體、大功率螺栓狀金屬殼二極體、微型二極體、片狀二極體等。功能上可分為檢波二極體、整流二極體、開關二極體、穩壓二極體等。
[2]、晶體二極體的文字符號為「VD」,各種二極體的圖形符號如圖示。
[3]、晶體二極體的主要參數有:(1) 最大整流電流IFMFM,是指允許正向通過PN結的最大平均電流(圖③a)。使用中實際工作電流應小於IFM,否則將損壞二極體。(2) 最大反向電壓URM,是指反向加在二極體兩端而不致引起PN結擊穿的最大電壓(圖③b)。使用中應選用URM大於實際工作電壓2倍以上的二極體。(3) 檢波或高頻整流二極體的最高工作頻率fM,至少應2倍於電路實際工作頻率。(4) 穩壓二極體的穩定電壓UZ值應符合電路要求。
[4]、晶體二極體兩管腳有正、負極之分。電路符號中,三角底邊為正極,短槓一端為負極。實物中,有的將電路符號印在二極體上標示出極性;有的在二極體負極一端印上一道色環作為負極標記;有的二極體兩端形狀不同,平頭為正極,圓頭為負極。使用中應注意識別。
[5]、晶體二極體具有單向導電特性,只允許電流從正極流向負極,而不允許電流從負極流向正極。
[6]、鍺二極體和矽二極體在正嚮導通時具有不同的正向管壓降。圖示為鍺二極體伏安特性曲線,當所加正向電壓大於正向管壓降時,鍺二極體導通。鍺二極體的正向管壓降約為0.3V。
[7]、圖示為矽二極體伏安特性曲線,當所加正向電壓大於0.7V時,矽二極體導通。另外,在相同的溫度下,矽二極體的反向漏電流比鍺二極體小得多。從以上伏安特性曲線可見,二極體的電壓與電流為非線性關係,因此晶體二極體是非線性半導體器件。
[8]、晶體二極體可用萬用表進行管腳識別和檢測。萬用表置於「R×1k」擋,兩表筆分別接到二極體的兩端,如果測得的電阻值較小,則為二極體的正向電阻,這時與黑表筆(即表內電池正極)相連接的是二極體正極,與紅表筆(即表內電池負極)相連接的是二極體負極。
[9]、如果測得的電阻值很大,則為二極體的反向電阻,這時與黑表筆相接的是二極體負極,與紅表筆相接的是二極體正極。二極體的正、反向電阻應相差很大,且反向電阻接近於無窮大。如果某二極體正、反向電阻均為無窮大,說明該二極體內部斷路損壞;如果正、反向電阻均為0,說明該二極體已被擊穿短路;如果正、反向電阻相差不大,說明該二極體質量太差,不宜使用。
[10]、由於鍺二極體和矽二極體的正向管壓降不同,因此可以用測量二極體正向電阻的方法來區分。如果正向電阻小於1kΩ,則為鍺二極體。
[11]、如果正向電阻為1~5kΩ,則為矽二極體。
[12]、晶體二極體的主要作用之一是檢波。圖示為超外差收音機檢波電路,第二中放輸出的調幅波加到二極體VD負極,其負半周通過了二極體,而正半周被截止,再由RC濾波器濾除其中的高頻成份,輸出的就是調製在載波上的音頻信號,這個過程稱為檢波。
[13]、二極體的另一用途是整流。圖示為整流電源電路,由於二極體的單向導電特性,在交流電壓正半周時二極體VD導通,有輸出;在交流電壓負半周時二極體VD截止,無輸出。經二極體VD整流出來的脈動電壓再經RC濾波後即為直流電壓。
[14]、全橋整流堆通常簡稱為全橋,是一種整流二極體的組合器件,有長方形、圓形、扁形、方形等,並有多種電壓、電流、功率規格。
[15]、全橋整流堆的文字符號為「UR」。全橋整流堆內部包含4隻整流二極體,並按一定規律連接,如右圖所示,具有2個交流輸入端(~)和直流正(+)、負(-)極輸出端。
[16]、全橋整流堆主要用於橋式全波整流電路。交流電壓U正半周時,電流I正經VD2、負載R、VD3形成迴路,負載上電壓UR為上正下負。U負半周時,電流I負經VD4、R、VD1形成迴路,負載上電壓UR仍為上正下負,實現了全波整流。使用全橋整流堆,可以簡化整流電路的結構。
[17]、圖17為穩壓二極體伏安特性曲線,可見,穩壓二極體是利用PN結反向擊穿後,其端電壓在一定範圍內基本保持不變的原理工作的。只要使反向電流不超過其最大工作電流IZM,穩壓二極體是不會損壞的。
[18]、穩壓值在15V以下的穩壓二極體,可以用萬用表「R×10k」擋(內含15V高壓電池)測量其穩壓值。讀數時刻度線最左端為15V,最右端為0。可利用萬用表原有的50V擋刻度來讀數,並代入以下公式求出:穩壓值為(50-X)/ 50·15V,式中,X為50V擋刻度線上的讀數。
[19]、穩壓二極體的作用是穩壓,圖示為並聯穩壓電路,穩壓二極體VD上的電壓即為輸出電壓。
[20]、三引腳穩壓管是一種具有溫度補償的穩壓二極體,其管殼內包含了兩個背靠背反向串聯的穩壓二極體;其外形與晶體三極體一樣,具有3條管腳 :①腳和②腳分別為兩個穩壓二極體的負極,由於是對稱的,可隨意互換,使用時一個接電源正極,另一個接地;③腳為兩個穩壓二極體的公共正極,懸空不用。三引腳穩壓管主要應用於對溫度穩定度要求較高的精密穩壓電路中。
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