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點接觸型二極體由於接觸面點小,不能通過大電流,故只適合用於小電流整流,又因為接觸點小,所以極間電容量也很小,故適用於高頻電路檢波。
面接觸型二極體與點接觸型二極體相反,由於接觸面大,可以通過較大的電流,但極間電容量大,因此不能用於高頻電路,而主要用做整流。
選用 ---- 選用檢波二極體主要考慮工作頻率高,反向電流小(極表明檢波效率高)。常用的點接觸型二極體有 2AP1—2AP9 、 2AP9—2AP10 、 2AP11—2AP17 等型號;對小功率整流二極體,主要考慮最大整流電流與最高工作電壓應符合電路要求,一般採用面接觸型 2CP1—2CP6 、 2CP10—2CP20 、 2CP1A—2CP1H 等型號。
在業餘條件下,損壞了一個 PN 結的高頻晶體三極體可當作檢波二極體使用,而損壞了一個 PN 結的低頻三極體則可做小電流整流二極體使用。
晶體二極體一般可用到十萬小時以上。但是如果使用不合理,他就不能充分發揮作用,甚至很快地被損壞。要合理地使用二極體,必須掌握他的主要參數,因為參數是反應質量和特性的。
最高工作頻率 f M ( MC ) ---- 二極體能承受的最高頻率。通過 PN 結交流電頻率高於此值,二極體接不能正常工作。
最高反向工作電壓 V RM ( V ) ---- 二極體長期正常工作時,所允許的最高反壓。若越過此值, PN 結就有被擊穿的可能,對於交流電來說,最高反向工作電壓也就是二極體的最高工作電壓。
最大整流電流 I OM ( mA ) ---- 二極體能長期正常工作時的最大正向電流。因為電流通過二極體時就要發熱,如果正向電流越過此值,二極體就會有燒壞的危險。所以用二極體整流時,流過二極體的正向電流(既輸出直流)不允許超過最大整流電流。
晶體二極體的正、負極可按下列方法來判別:
1. 看外殼上的符號標記:通常在二極體的外殼上標有二極體的符號。(參考圖 3 ),標有三角形箭頭的一端為正極,另一端為負極。
2. 看外殼上標記的色點:在點接觸二極體的外殼上,通常標有色點(白色或紅色)。除少數二極體(如 2AP9 、 2AP10 等)外,一般標記色點的這端為正極。
3. 透過玻璃看觸針:對於點接觸型玻璃外殼二極體,如果標記已磨掉,則可將外殼上的漆層(黑色或白色)輕輕刮掉一點,透過玻璃看那頭是金屬觸針,那頭是 N 型鍺片。有金屬觸針的那頭就是正極。
4. 用萬用表 R*100 或 R*1K 檔,任意測量二極體的兩根引線,如果量出的電阻只有幾百歐姆(正向電阻),則黑表筆(既萬用表內電池正極)所接引線為正極,紅表筆(既萬用表內電源負極)所接引線為負極。(見圖 5 )
5. 用電池和喇叭來判別二極體的正、負極:如圖 6 所示。將一節電池和一個喇叭(或耳機)與被測二極體構成串聯電路。然後將二極體的一端引線斷續觸碰喇叭,再把二極體倒頭又測一次。以聽到「咯、咯」聲較大的一次為準,電池正極相接的那一根引線為正極,另一根為負極
判別二極體的好壞,可用如下方法:
1. 用萬用表 R*100 或 R*1K 擋測量二極體的正反向電阻,如圖 7 所示,鍺點接觸型的 2AP 型二極體正向電阻在 1K 左右,見土 7a ,反向電阻應在 100K 以上,見圖 7b ;矽面接觸型的 2CP 型二極體正向電阻在 5K 左右,反相電阻應在 1000K 以上。總之,正向電阻越小越好,反向電阻越大越好。但若正向電阻太大或反相電阻太小,表明二極體的檢波與整流效率不高。如圖 8 所示,若正向電阻無窮大(錶針不動),說明二極體內部斷路;若反相電阻接近零,表明二極體已擊穿。內部斷開或擊穿的二極體均不能使用。
2. 如沒有萬用表,也可用電池、喇叭(或耳機)與被測二極體串接。當二極體負端接電池正極,正端串接喇叭再接電池負極(反向連接),斷續接通時,若喇叭發出教大的「咯咯」聲,表明二極體已擊傳(如圖 9a 所示);反過來,如果將二極體正向連續接通時(如圖 9b 所示),喇叭無一點響聲,表明二極體內部斷路。
小結:? ? 半導體是一種具有特殊性質的物質,它不像導體一樣能夠完全導電,又不像絕緣體那樣不能導電,它介於兩者之間,所以稱為半導體。半導體最重要的兩種元素是矽(讀「gui」)和鍺(讀「zhe」)。我們常聽說的美國矽谷,就是因為起先那裡有好多家半導體廠商。
? ? 二極體應該算是半導體器件家族中的元老了。很久以前,人們熱衷於裝配一種礦石收音機來收聽無線電廣播,這種礦石後來就被做成了晶體二極體。
? ? 二極體最明顯的性質就是它的單向導電特性,就是說電流只能從一邊過去,卻不能從另一邊過來(從正極流向負極)。我們用萬用表來對常見的1N4001型矽整流二極體進行測量,紅表筆接二極體的負極,黑表筆接二極體的正極時,錶針會動,說明它能夠導電;然後將黑表筆接二極體負極,紅表筆接二極體正極,這時萬用表的錶針根本不動或者只偏轉一點點,說明導電不良。(萬用表裡面,黑表筆接的是內部電池的正極)
? ? 常見的幾種二極體如圖所示。其中有玻璃封裝的、塑料封裝的和金屬封裝的等幾種。圖2是二極體的電路符號,像它的名字,二極體有兩個電極,並且分為正負極,一般把極性標示在二極體的外殼上。大多數用一個不同顏色的環來表示負極,有的直接標上「-」號。大功率二極體多採用金屬封裝,並且有個螺帽以便固定在散熱器上。
? ? 利用二極體單向導電的特性,常用二極體作整流器,把交流電變為直流電,即只讓交流電的正半周(或負半周)通過,再用電容器濾波形成平滑的直流。事實上好多電器的電源部分都是這樣的。二極體也用來做檢波器,把高頻信號中的有用信號「檢出來」,老式收音機中會有一個「檢波二極體」,一般用2AP9型鍺管。
? ? 二極體的類型也有好幾種,對於電子製作來說,常常用到以下的二極體: 用於穩壓的穩壓二極體,用於數字電路的開關二極體,用於調諧的變容二極體,以及光電二極體等,最常看見的是發光二極體。
? ? 發光二極體在日常生活電器中無處不在,它能夠發光,有紅色、綠色和黃色等,有直徑3mm、5mm和2×5mm長方型的的。與普通二極體一樣,發光二極體也是由半導體材料製成的,也具有單向導電的性質,即只有接對極性才能發光。發光二極體符號比一般二極體多了兩個箭頭,示意能夠發光。通常發光二極體用來作電路工作狀態的指示,它比小燈泡的耗電低得多,而且壽命也長得多。用發光二極體,還可以構成電子顯示屏,證券交易所裡的顯示屏就是由發光二極體點陣構成的,只是因為各種色彩都是由紅綠藍構成,而藍色發光二極體在以前還未大量生產出來,所以一般的電子顯示屏都不能顯示出真彩色。
? ? 發光二極體的發光顏色一般和它本身的顏色相同,但是近年來出現了透明色的發光管,它也能發出紅黃綠等顏色的光,只有通電了才能知道。 辨別發光二極體正負極的方法,有實驗法和目測法。實驗法就是通電看看能不能發光,若不能就是極性接錯或是發光管損壞。
? ? 注意發光二極體是一種電流型器件,雖然在它的兩端直接接上3V的電壓後能夠發光,但容易損壞,在實際使用中一定要串接限流電阻,工作電流根據型號不同一般為1mA到3OmA。另外,由於發光二極體的導通電壓一般為1.7V以上,所以一節1.5V的電池不能點亮發光二極體。同樣,一般萬用表的R×1檔到R×1K檔均不能測試發光二極體,而R×10K檔由於使用15V的電池,能把有的發光管點亮。
? ? 用眼睛來觀察發光二極體,可以發現內部的兩個電極一大一小。一般來說,電極較小、個頭較矮的一個是發光二極體的正極,電極較大的一個是它的負極。若是新買來的發光管,管腳較長的一個是正極。
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