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剖析電腦關(guān)鍵元器件

出處:awey 發(fā)布于:2011-08-26 10:30:46

  1  電阻

  電阻,又稱為電阻器。導(dǎo)電體對電流的阻礙作用稱著電阻,用符號 R 表示,單位為歐姆、千歐、兆歐,分別用 Ω、KΩ、MΩ表示。

  1.1 電阻的型號命名方法

  國產(chǎn)電阻器的型號由四部分組成(不適用敏感電阻)

  部分:主稱,用字母表示,表示產(chǎn)品的名字。如 R 表示電阻,W 表示電位器。

  第二部分:材料,用字母表示,表示電阻體用什么材料組成,T-碳膜、H-合成碳膜、S-有 機實心、N-無機實心、J-金屬膜、Y-氮化膜、C-沉積膜、I-玻璃釉膜、X-線繞。

  第三部分:分類, 一般用數(shù)字表示, 個別類型用字母表示,表示產(chǎn)品屬于什么類型。 1-普通、2-普通、3-超高頻 、4-高阻、5-高溫、6-精密、7-精密、8-高壓、9-特殊、G-高功率、T可調(diào)。

  第四部分:序號,用數(shù)字表示,表示同類產(chǎn)品中不同品種,以區(qū)分產(chǎn)品的外型尺寸和性能指標(biāo)等。 例如:R T 1 1 型普通碳膜電阻二、電阻器的分類1、線繞電阻器:通用線繞電阻器、精密線繞電阻器、大功率線繞電阻器、高頻線繞電阻器。

  1.2 主要分類

  1.2.1 薄膜電阻器

  碳膜電阻器、合成碳膜電阻器、金屬膜電阻器、金屬氧化膜電阻器、化學(xué)沉積膜電阻器、玻璃釉膜電阻器、金屬氮化膜電阻器。

  1.2.2 實心電阻器

  無機合成實心碳質(zhì)電阻器、有機合成實心碳質(zhì)電阻器。

  1.2.3 敏感電阻器

  壓敏電阻器、熱敏電阻器、光敏電阻器、力敏電阻器、氣敏電阻器、濕敏 電阻器。

  1.3 阻值

  電阻阻值有直接編號和色環(huán)法,直接編號我不說你也知道,下面主要介紹色環(huán)電阻的識別。目前,電子產(chǎn)品廣泛采用色環(huán)電阻,其優(yōu)點是在裝配、調(diào)試和修理過程中,不用撥動元件, 即可在任意角度看清色環(huán),讀出阻值,使用方便。一個電阻色環(huán)由4 部分組成[不包括精密 電阻] 四個色環(huán)的其中、二環(huán)分別代表阻值的前兩位數(shù);第三環(huán)代表倍率;第四環(huán)代表誤差。

  下面介紹掌握此方法的幾個要點:

  (1)熟記、二環(huán)每種顏色所代表的數(shù)。

  可這樣記憶: 棕=1 紅=2, 橙=3, 黃=4, 綠=5, 藍(lán)=6, 紫=7, 灰=8, 白=9,黑=0。 記準(zhǔn)記牢第三環(huán)顏色所代表的 阻值范圍,這一點是關(guān)鍵。具體做法是: 金色:幾點幾 Ω 黑色:幾十幾 Ω棕色:幾百幾 Ω。

  紅色:幾點幾 kΩ 橙色:幾十幾 kΩ 黃色:幾百幾 kΩ 綠色:幾點幾 MΩ 藍(lán)色:幾十幾 MΩ 從數(shù)量級來看,在體上可把它們劃分為三個大的等級,即:金、黑、棕色是歐姆級的;紅是 千歐級橙"、黃色是十千歐級的;綠是兆歐級、藍(lán)色則是十兆歐級的。這樣劃分一下是為了 便于記憶。

 ?。?)當(dāng)?shù)诙h(huán)是黑色時,第三環(huán)顏色所代表的則是整數(shù),即幾,幾十,幾百 kΩ等,這是 讀數(shù)時的特殊情況,要注意。例如第三環(huán)是紅色,則其阻值即是整幾 kΩ的。

 ?。?)記住第四環(huán)顏色所代表的誤差,即:

  金色為 5%;銀色為 10%;無色為 20%。 下面舉例說明: 例 1 當(dāng)四個色環(huán)依次是黃、橙、紅、金色時,因第三環(huán)為紅色、阻值范圍是幾點幾 kΩ 的,按照黃、橙兩色分別代表的數(shù)"4"和"3"代入,則其讀數(shù)為 4.3kΩ。第環(huán)是金色表示誤 差為 5%。

  例 2 當(dāng)四個色環(huán)依次是棕、黑、橙、金色時,因第三環(huán)為橙色,第二環(huán)又是黑色,阻值應(yīng)是 整幾十 kΩ的,按棕色代表的數(shù)"1"代入,讀數(shù)為 10 kΩ。第四環(huán)是金色,其誤差為 5%。

  2 電容

  又稱為電容器,容納和釋放電荷的電子元器件叫做電容, C 表示電容, 用 電容單位有法拉 (F)微法拉 、 (uF)、 皮法拉(pF),1F=10^6uF=10^12pF

  2.1 用途

  電容是電子設(shè)備中大量使用的電子元件之一,電容的用途非常多,主要有如下幾種:

  A. 隔直流:作用是阻止直流通過而讓交流通過。

  B. 旁路(去耦):為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗通路。

  C. 耦合:作為兩個電路之間的連接,允許交流信號通過并傳輸?shù)较码娐?/FONT>

  D. 濾波:這個對 DIY 而言很重要,顯卡上的電容基本都是這個作用。

  E. 溫度補償:針對其它元件對溫度的適應(yīng)性不夠帶來的影響,而進行補償,改善電路 的穩(wěn)定性。

  F. 計時:電容器與電阻器配合使用,確定電路的時間常數(shù)。

  G. 調(diào)諧:對與頻率相關(guān)的電路進行系統(tǒng)調(diào)諧,比如手機、收音機、電視機。

  H. 整流:在預(yù)定的時間開或者關(guān)半閉導(dǎo)體開關(guān)元件。

  I. 儲能:儲存電能,用于必須要的時候釋放。例如相機閃光燈,加熱設(shè)備等等。(如今某些電容的儲能水平已經(jīng)接近鋰電池的水準(zhǔn), 一個電容儲存的電能可以供一個手機使用一天。)

  2.2 電容器的型號命名方法

  國產(chǎn)電容器(如三環(huán)電容)的型號一般由四部分組成(不適用于壓敏、可變、真空電容器)。依次分別代表 名稱、材料、分類和序號。

  部分:名稱,用字母表示,電容器用 C。

  第二部分:材料,用字母表示。

  第三部分:分類,一般用數(shù)字表示,個別用字母表示。

  第四部分:序號,用數(shù)字表示。 用字母表示產(chǎn)品的材料:A-鉭電解、B-聚苯乙烯等非極性薄膜、C-高頻陶瓷、D-鋁電解、E-其它材料電解、 G-合金電解、H-復(fù)合介質(zhì)、 I-玻璃釉、 J-金屬化紙、L-滌綸等極性有機薄膜、 N-鈮電解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低頻陶瓷、V-云母紙、Y-云母、Z-紙介二、電容器的分類1、按照結(jié)構(gòu)分三大類:固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器。

  2.3 常見的電容器

  首先要按照介質(zhì)種類來分。 這當(dāng)中可分為無機介質(zhì)電容器、 有機介質(zhì)電容器和電解電容器三大類。不同介質(zhì)的電容,在結(jié)構(gòu)、成本、特性、用途方面都大不相同。

  無機介質(zhì)電容器: 包括大家熟悉的陶瓷電容以及云母電容, CPU 上我們會經(jīng)??吹教?在 瓷電容。陶瓷電容的綜合性能很好,可以應(yīng)用 GHz 級別的超高頻器件上,比如 CPU/GPU。 當(dāng) 然,它的價格也很貴。

  有機介質(zhì)電容器:例如薄膜電容器,這類電容經(jīng)常用在音箱上,其特性是比較精密、 耐 高溫高壓。 雙電層電容器:這種電容的電容量特別大,可以達(dá)到幾百 f(f=法,電容量單位, 1f=100000μf)。因此這種電容可以做 UPS 的電池用,作用是儲存電能。 電解電容器:由于主板、顯卡等產(chǎn)品使用的基本都是電解電容,因此這是我們要講的重 點。大家熟悉的鋁電容,鉭電容其實都是電解電容。

  電解電容器特點一:單位體積的電容量非常大,比其它種類的電容大幾十到數(shù)百倍。

  電解電容器特點二:額定的容量可以做到非常大,可以輕易做到幾萬μf 甚至幾 f(但 不能和雙電層電容相比)。

  電解電容器特點三: 價格比其它種類具有壓倒性優(yōu)勢, 因為電解電容的組成材料都是普 通的工業(yè)材料, 比如鋁等等。

  制造電解電容的設(shè)備也都是普通的工業(yè)設(shè)備, 可以大規(guī)模生產(chǎn),成本相對比較低。

  3 電感

  電感線圈是由導(dǎo)線一圈靠一圈地繞在絕緣管上, 導(dǎo)線彼此互相絕緣, 而絕緣管可以是空心的, 也可以包含鐵芯或磁粉芯, 簡稱電感。 L 表示, 用 單位有亨利(H)、 毫亨利 (mH)、 微亨利(uH), 1H=10^3mH=10^6uH。

  如果兩個線圈互相靠近,當(dāng)其中一個線圈中電流所產(chǎn)生的磁通有一部分與另-個線圈的 磁通相環(huán)鏈,那么,這個線圈中的電流發(fā)生變化時,會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢, 這 種現(xiàn)象稱為"互感"。電感是"自感"和"互感"的總稱,自感的符號用"L",互感的符號用"M"。 電感的單位是"亨利",簡稱"亨"。電感元件在電路中除了儲存有磁場能量外,通過電感元件 的電流不能突變,電感元件在直流電路中相當(dāng)于短路(忽略線圈的電阻)。在交流電路中, 電感元件的感抗隨頻率的增高而增大。

  3.1 電感的分類

  按電感形式分類:固定電感、可變電感。 按導(dǎo)磁體性質(zhì)分類:空芯線圈、鐵氧體線圈、鐵芯線圈、銅芯線圈。

  按工作性質(zhì)分類:天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉(zhuǎn)線圈 按繞線結(jié)構(gòu)分類:單層線圈、多層線圈、蜂房式線圈。

  3.2 電感線圈的主要特性參數(shù)

  A、電感量 L 電感量 L 表示線圈本身固有特性,與電流大小無關(guān)。除專門的電感線圈(色碼電感)外, 電感量一般不專門標(biāo)注在線圈上,而以特定的名稱標(biāo)注。

  B、感抗 XL 電感線圈對交流電流阻礙作用的大小稱感抗 XL,單位是歐姆。它與電感量 L 和交流電 頻率 f 的關(guān)系為 XL=2πfL

  C、品質(zhì)因素 品質(zhì)因素 Q 是表示線圈質(zhì)量的一個物理量,Q 為感抗 XL 與其等效的電阻的比值,即: Q=XL/R。 線圈的 Q 值愈高,回路的損耗愈小。線圈的 Q 值與導(dǎo)線的直流電阻,骨架的介質(zhì) 損耗,屏蔽罩或鐵芯引起的損耗,高頻趨膚效應(yīng)的影響等因素有關(guān)。線圈的 Q 值通常為幾十 到幾百。

  D、分布電容 線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩間、線圈與底版間存在的電容被稱為分布電容。分布電 容的存在使線圈的 Q 值減小,穩(wěn)定性變差,因而線圈的分布電容越小越好。

  3.3 常用線圈

  A、單層線圈 單層線圈是用絕緣導(dǎo)線一圈挨一圈地繞在紙筒或膠木骨架上。 如晶體管收音機中波天線 線圈。

  B、蜂房式線圈 如果所繞制的線圈,其平面不與旋轉(zhuǎn)面平行,而是相交成一定的角度,這種線圈稱為蜂 房式線圈。而其旋轉(zhuǎn)一周,導(dǎo)線來回彎折的次數(shù),常稱為折點數(shù)。蜂房式繞法的優(yōu)點是體積 小,分布電容小,而且電感量大。蜂房式線圈都是利用蜂房繞線機來繞制,折點越多,分布 電容越小

  C、鐵氧體磁芯和鐵粉芯線圈 線圈的電感量大小與有無磁芯有關(guān)。 在空芯線圈中插入鐵氧體磁芯, 可增加電感量和提 高線圈的品質(zhì)因素。

  D、銅芯線圈 銅芯線圈在超短波范圍應(yīng)用較多, 利用旋動銅芯在線圈中的位置來改變電感量, 這種調(diào) 整比較方便、耐用。

  E、色碼電感器 色碼電感器是具有固定電感量的電感器,其電感量標(biāo)志方法同電阻一樣以色環(huán)來標(biāo)記。

  F、阻流圈(扼流圈) 限制交流電通過的線圈稱阻流圈,分高頻阻流圈和低頻阻流圈。 7、偏轉(zhuǎn)線圈 偏轉(zhuǎn)線圈是電視機掃描電路輸出級的負(fù)載,偏轉(zhuǎn)線圈要求:偏轉(zhuǎn)靈敏度高、磁場均勻、 Q 值高、體積小、價格低。

  4 二極管

  二極管的工作原理晶體二極管為一個由 p 型半導(dǎo)體和 n 型半導(dǎo)體形成的 p-n 結(jié), 在其界面處兩側(cè)形成空間 電荷層,并建有自建電場。當(dāng)不存在外加電壓時,由于 p-n 結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴 散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。 當(dāng)外界有正向電壓偏置時, 外界 電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。 當(dāng)外界有反向電 壓偏置時, 外界電場和自建電場進一步加強,形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值 無關(guān)的反向飽和電流 I0。 當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時, p-n 結(jié)空間電荷層中的電場強 度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程, 產(chǎn)生大量電子空穴對, 產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電 流,稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。 晶體二極管在電路中常用“D”加數(shù)字表示,如: D5 表示編號為 5 的二極管。

  4.1 根據(jù)構(gòu)造分類

  半導(dǎo)體二極管主要是依靠 PN 結(jié)而工作的。與 PN 結(jié)不可分割的點接觸型和肖特基型, 也 被列入一般的二極管的范圍內(nèi)。包括這兩種型號在內(nèi),根據(jù) PN 結(jié)構(gòu)造面的特點,把晶體二極管分類如下:

  A、點接觸型二極管

  點接觸型二極管是在鍺或硅材料的單晶片上壓觸一根金屬針后,再通過電流法而形成的。因此,其 PN 結(jié)的靜電容量小,適用于高頻電路。但是,與面結(jié)型相比較,點接觸型二 極管正向特性和反向特性都差,因此,不能使用于大電流和整流。因為構(gòu)造簡單,所以價格 便宜。對于小信號的檢波、整流、調(diào)制、混頻和限幅等一般用途而言,它是應(yīng)用范圍較廣的 類型。

  B、鍵型二極管

  鍵型二極管是在鍺或硅的單晶片上熔接或銀的細(xì)絲而形成的。 其特性介于點接觸型二極 管和合金型二極管之間。與點接觸型相比較,雖然鍵型二極管的 PN 結(jié)電容量稍有增加,但 正向特性特別優(yōu)良。多作開關(guān)用,有時也被應(yīng)用于檢波和電源整流(不大于 50mA)。在鍵 型二極管中,熔接金絲的二極管有時被稱金鍵型,熔接銀絲的二極管有時被稱為銀鍵型。

  C、合金型二極管

  在 N 型鍺或硅的單晶片上,通過合金銦、鋁等金屬的方法制作 PN 結(jié)而形成的。正向電 壓降小,適于大電流整流。因其 PN 結(jié)反向時靜電容量大,所以不適于高頻檢波和高頻整流。

  D、擴散型二極管

  在高溫的 P 型雜質(zhì)氣體中,加熱 N 型鍺或硅的單晶片,使單晶片表面的一部變成 P 型, 以此法 PN 結(jié)。因 PN 結(jié)正向電壓降小,適用于大電流整流。近,使用大電流整流器的主流 已由硅合金型轉(zhuǎn)移到硅擴散型。

  E、臺面型二極管

  PN 結(jié)的制作方法雖然與擴散型相同,但是,只保留 PN 結(jié)及其必要的部分,把不必要的 部分用藥品腐蝕掉。其剩余的部分便呈現(xiàn)出臺面形,因而得名。初期生產(chǎn)的臺面型,是對半 導(dǎo)體材料使用擴散法而制成的。 因此, 又把這種臺面型稱為擴散臺面型。 對于這一類型來說, 似乎大電流整流用的產(chǎn)品型號很少,而小電流開關(guān)用的產(chǎn)品型號卻很多。

  F、平面型二極管

  在半導(dǎo)體單晶片(主要地是 N 型硅單晶片)上,擴散P型雜質(zhì),利用硅片表面氧化膜的 屏蔽作用,在 N 型硅單晶片上僅選擇性地擴散一部分而形成的 PN 結(jié)。因此,不需要為調(diào)整 PN 結(jié)面積的藥品腐蝕作用。由于半導(dǎo)體表面被制作得平整,故而得名。并且,PN 結(jié)合的表 面,因被氧化膜覆蓋,所以公認(rèn)為是穩(wěn)定性好和壽命長的類型。初,對于被使用的半導(dǎo)體材料是采用外延法形成的,故又把平面型稱為外延平面型。對平面型二極管而言,似乎使用 于大電流整流用的型號很少,而作小電流開關(guān)用的型號則很多。

  G、合金擴散型二極管

  它是合金型的一種。 合金材料是容易被擴散的材料。 把難以制作的材料通過巧妙地?fù)脚?雜質(zhì),就能與合金一起過擴散,以便在已經(jīng)形成的 PN 結(jié)中獲得雜質(zhì)的恰當(dāng)?shù)臐舛确植?。此法適用于制造高靈敏度的變?nèi)荻O管。

  H、外延型二極管

  用外延面長的過程制造 PN 結(jié)而形成的二極管。制造時需要非常高超的技術(shù)。因能隨意 地控制雜質(zhì)的不同濃度的分布,故適宜于制造高靈敏度的變?nèi)荻O管。

  I、肖特基二極管

  基本原理是:在金屬(例如鉛)和半導(dǎo)體(N 型硅片)的接觸面上,用已形成的肖特基 來阻擋反向電壓。肖特基與 PN 結(jié)的整流作用原理有根本性的差異。其耐壓程度只有 40V 左 右。其特長是:開關(guān)速度非??欤悍聪蚧謴?fù)時間 trr 特別地短。因此,能制作開關(guān)二極和低 壓大電流整流二極管。

  4.2 根據(jù)用途分類

  A、檢波用二極管

  就原理而言,從輸入信號中取出調(diào)制信號是檢波,以整流電流的大?。?00mA)作為界 線通常把輸出電流小于 100mA 的叫檢波。鍺材料點接觸型、工作頻率可達(dá) 400MHz,正向壓 降小,結(jié)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管, 除用于檢波外,還能夠用于限幅、削波、調(diào)制、混頻、開關(guān)等電路。也有為調(diào)頻檢波專用的 特性一致性好的兩只二極管組合件。

  B、整流用二極管

  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于 100mA 的叫整流。面結(jié)型,工作頻率小于 KHz,反向電壓從 25 伏至 3000 伏分 A~X 共 22 檔。分類如下:①硅半導(dǎo)體整流二極管 2CZ 型、②硅橋式整流器QL 型、③用于電視機高壓硅堆工作頻率近 100KHz 的 2CLG 型。

  C、限幅用二極管

  大多數(shù)二極管能作為限幅使用。也有象保護儀表用和高頻齊納管那樣的專用限幅二極 管。為了使這些二極管具有特別強的限制尖銳振幅的作用,通常使用硅材料制造的二極管。 也有這樣的組件出售: 依據(jù)限制電壓需要, 把若干個必要的整流二極管串聯(lián)起來形成一個整 體。

  D、調(diào)制用二極管

  通常指的是環(huán)形調(diào)制專用的二極管。就是正向特性一致性好的四個二極管的組合件。 即 使其它變?nèi)荻O管也有調(diào)制用途,但它們通常是直接作為調(diào)頻用。  5、混頻用二極管使用二極管混頻方式時, 500~10,000Hz 的頻率范圍內(nèi), 在 多采用肖特基型和點接觸型 二極管。

  F、放大用二極管

  用二極管放大, 大致有依靠隧道二極管和體效應(yīng)二極管那樣的負(fù)阻性器件的放大, 以及 用變?nèi)荻O管的參量放大。因此,放大用二極管通常是指隧道二極管、體效應(yīng)二極管和變?nèi)?二極管。

  G、開關(guān)用二極管

  有在小電流下(10mA 程度)使用的邏輯運算和在數(shù)百毫安下使用的磁芯激勵用開關(guān)二 極管。 小電流的開關(guān)二極管通常有點接觸型和鍵型等二極管, 也有在高溫下還可能工作的硅 擴散型、臺面型和平面型二極管。開關(guān)二極管的特長是開關(guān)速度快。

  而肖特基型二極管的開 關(guān)時間特短,因而是理想的開關(guān)二極管。2AK 型點接觸為中速開關(guān)電路用;2CK 型平面接觸 為高速開關(guān)電路用;用于開關(guān)、限幅、鉗位或檢波等電路;肖特基(SBD)硅大電流開關(guān), 正向壓降小,速度快、效率高。

  H、變?nèi)荻O管

  用于自動頻率控制(AFC)和調(diào)諧用的小功率二極管稱變?nèi)荻O管。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(jié)的靜電容量發(fā)生變化。因此,被使用于自動 頻率控制、掃描振蕩、調(diào)頻和調(diào)諧等用途。通常,雖然是采用硅的擴散型二極管,但是也可 采用合金擴散型、外延結(jié)合型、雙重擴散型等特殊制作的二極管,因為這些二極管對于電壓 而言,其靜電容量的變化率特別大。結(jié)電容隨反向電壓VR 變化,取代可變電容,用作調(diào)諧 回路、 振蕩電路、 鎖相環(huán)路, 常用于電視機高頻頭的頻道轉(zhuǎn)換和調(diào)諧電路, 多以硅材料制作。

  I、頻率倍增用二極管

  對二極管的頻率倍增作用而言,有依靠變?nèi)荻O管的頻率倍增和依靠階躍(即急變) 二 極管的頻率倍增。 頻率倍增用的變?nèi)荻O管稱為可變電抗器, 可變電抗器雖然和自動頻率控 制用的變?nèi)荻O管的工作原理相同, 但電抗器的構(gòu)造卻能承受大功率。 階躍二極管又被稱為 階躍恢復(fù)二極管,從導(dǎo)通切換到關(guān)閉時的反向恢復(fù)時間trr 短,因此,其特長是急速地變成 關(guān)閉的轉(zhuǎn)移時間顯著地短。如果對階躍二極管施加正弦波,那么,因 tt(轉(zhuǎn)移時間)短, 所以輸出波形急驟地被夾斷,故能產(chǎn)生很多高頻諧波。

  J、穩(wěn)壓二極管

  是代替穩(wěn)壓電子二極管的產(chǎn)品。 被制作成為硅的擴散型或合金型。 是反向擊穿特性曲線 急驟變化的二極管。作為控制電壓和標(biāo)準(zhǔn)電壓使用而制作的。二極管工作時的端電壓(又稱 齊納電壓)從 3V 左右到 150V,按每隔 10%,能劃分成許多等級。

  K、 雪崩二極管 (Avalanche Diode)

  它是在外加電壓作用下可以產(chǎn)生高頻振蕩的晶體管。產(chǎn)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, 所以其電流滯后于電 壓, 出現(xiàn)延遲時間, 若適當(dāng)?shù)乜刂贫稍綍r間, 那么, 在電流和電壓關(guān)系上就會出現(xiàn)負(fù)阻效應(yīng), 從而產(chǎn)生高頻振蕩。它常被應(yīng)用于微波領(lǐng)域的振蕩電路中。

  L、江崎二極管 (Tunnel Diode)

  它是以隧道效應(yīng)電流為主要電流分量的晶體二極管。其基底材料是砷化鎵和鍺。

  其 P 型區(qū)的 N 型區(qū)是高摻雜的(即高濃度雜質(zhì)的)。隧道電流由這些簡并態(tài)半導(dǎo)體的量子力學(xué)效 應(yīng)所產(chǎn)生。發(fā)生隧道效應(yīng)具備如下三個條件:①費米能級位于導(dǎo)帶和滿帶內(nèi);②空間電荷層 寬度必須很窄(0.01 微米以下);簡并半導(dǎo)體 P 型區(qū)和 N 型區(qū)中的空穴和電子在同一能級 上有交疊的可能性。江崎二極管為雙端子有源器件。其主要參數(shù)有峰谷電流比(IP/PV), 其中,下標(biāo)“P”代表“峰”;而下標(biāo)“V”代表“谷”。江崎二極管可以被應(yīng)用于低噪聲高 頻放大器及高頻振蕩器中(其工作頻率可達(dá)毫米波段),也可以被應(yīng)用于高速開關(guān)電路中。

  M、快速關(guān)斷(階躍恢復(fù))

  二極管 (Step Recovary Diode)它也是一種具有 PN 結(jié)的二極管。 其結(jié)構(gòu)上的特點是: PN 結(jié)邊界處具有陡峭的雜質(zhì)分 在 布區(qū),從而形成“自助電場”。由于 PN 結(jié)在正向偏壓下,以少數(shù)載流子導(dǎo)電,并在 PN 結(jié)附 近具有電荷存貯效應(yīng), 使其反向電流需要經(jīng)歷一個“存貯時間”后才能降至值 (反向飽 和電流值)。階躍恢復(fù)二極管的“自助電場”縮短了存貯時間,使反向電流快速截止,并產(chǎn) 生豐富的諧波分量。利用這些諧波分量可設(shè)計出梳狀頻譜發(fā)生電路??焖訇P(guān)斷(階躍恢復(fù)) 二極管用于脈沖和高次諧波電路中。

  N、肖特基二極管 (Schottky Barrier Diode)

  它是具有肖特基特性的“金屬半導(dǎo)體結(jié)”的二極管。 其正向起始電壓較低。 其金屬層除材料外,還可以采用金、鉬、鎳、鈦等材料。其半導(dǎo)體材料采用硅或砷化鎵,多為 N 型半導(dǎo) 體。這種器件是由多數(shù)載流子導(dǎo)電的,所以,其反向飽和電流較以少數(shù)載流子導(dǎo)電的 PN 結(jié) 大得多。由于肖特基二極管中少數(shù)載流子的存貯效應(yīng)甚微,所以其頻率響僅為 RC 時間常數(shù) 限制,因而,它是高頻和快速開關(guān)的理想器件。其工作頻率可達(dá) 100GHz。并且,MIS(金屬 -絕緣體-半導(dǎo)體)肖特基二極管可以用來制作太陽能電池或發(fā)光二極管。

  O、阻尼二極管

  具有較高的反向工作電壓和峰值電流,正向壓降小,高頻高壓整流二極管,用在電視機 行掃描電路作阻尼和升壓整流用。

  P、瞬變電壓抑制二極管

  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。

  Q、雙基極二極管(單結(jié)晶體管)

  兩個基極,一個發(fā)射極的三端負(fù)阻器件,用于張馳振蕩電路,定時電壓讀出電路中, 它 具有頻率易調(diào)、溫度穩(wěn)定性好等優(yōu)點。

  R、發(fā)光二極管

  用磷化鎵、磷砷化鎵材料制成,體積小,正向驅(qū)動發(fā)光。工作電壓低,工作電流小, 發(fā) 光均勻、壽命長、可發(fā)紅、黃、綠單色光。

  4.3 根據(jù)特性分類

  點接觸型二極管,按正向和反向特性分類如下。點接觸型二極管,按正向和反向特性分類如下。

  A、一般用點接觸型二極管

  這種二極管正如標(biāo)題所說的那樣, 通常被使用于檢波和整流電路中, 是正向和反向特性 既不特別好,也不特別壞的中間產(chǎn)品。如:SD34、SD46、1N34A 等等屬于這一類。

  B、高反向耐壓點接觸型

  二極管是峰值反向電壓和直流反向電壓很高的產(chǎn)品。使用于高壓電路的檢波和整流。 這種型號的二極管一般正向特性不太好或一般。在點接觸型鍺二極管中,有SD38、1N38A、 OA81 等等。這種鍺材料二極管,其耐壓受到限制。要求更高時有硅合金和擴散型。

  C、高反向電阻點接觸型二極管

  正向電壓特性和一般用二極管相同。雖然其反方向耐壓也是特別地高,但反向電流小, 因此其特長是反向電阻高。 使用于高輸入電阻的電路和高阻負(fù)荷電阻的電路中, 就鍺材料高 反向電阻型二極管而言,SD54、1N54A 等等屬于這類二極管。

  D、高傳導(dǎo)點接觸型二極管

  它與高反向電阻型相反。其反向特性盡管很差,但使正向電阻變得足夠小。對高傳導(dǎo)點 接觸型二極管而言,有 SD56、1N56A 等等。對高傳導(dǎo)鍵型二極管而言,能夠得到更優(yōu)良的特 性。這類二極管,在負(fù)荷電阻特別低的情況下,整流效率較高。

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