二極管芯片(二極管相關(guān)知識)
1.二極管相關(guān)知識
二極管基礎(chǔ)知識
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。
1、作用：二極管的主要特性是單向?qū)щ娦?，也就是在正向電壓的作用下，?dǎo)通電阻很?。欢诜聪螂妷鹤饔孟聦?dǎo)通電阻極大或無窮大。正因為二極管具有上述特性，無繩電話機中常把它用在整流、隔離、穩(wěn)壓、極性保護、編碼控制、調(diào)頻調(diào)制和靜噪等電路中。
電話機里使用的晶體二極管按作用可分為：整流二極管（如1N4004）、隔離二極管（如1N4148）、肖特基二極管（如BAT85）、發(fā)光二極管、穩(wěn)壓二極管等。
2、識別方法：二極管的識別很簡單，小功率二極管的N極（負極），在二極管外表大多采用一種色圈標(biāo)出來，有些二極管也用二極管專用符號來表示P極（正極）或N極（負極），也有采用符號標(biāo)志為“P”、“N”來確定二極管極性的。發(fā)光二極管的正負極可從引腳長短來識別，長腳為正，短腳為負。
3、測試注意事項：用數(shù)字式萬用表去測二極管時，紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負極，此時測得的阻值才是二極管的正向?qū)ㄗ柚?，這與指針式萬用表的表筆接法剛好相反。
穩(wěn)壓二極管
穩(wěn)壓二極管在電路中常用“ZD”加數(shù)字表示，如：ZD5表示編號為5的穩(wěn)壓管。
1、穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原理：穩(wěn)壓二極管的特點就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動，或其它原因造成電路中各點電壓變動時，負載兩端的電壓將基本保持不變。
2、故障特點：穩(wěn)壓二極管的故障主要表現(xiàn)在開路、短路和穩(wěn)壓值不穩(wěn)定。在這3種故障中，前一種故障表現(xiàn)出電源電壓升高；后2種故障表現(xiàn)為電源電壓變低到零伏或輸出不穩(wěn)定。
常用穩(wěn)壓二極管的型號及穩(wěn)壓值如下表：
型 號 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761
穩(wěn)壓值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V變?nèi)荻O管
變?nèi)荻O管是根據(jù)普通二極管內(nèi)部 “PN結(jié)” 的結(jié)電容能隨外加反向電壓的變化而變化這一原理專門設(shè)計出來的一 種特殊二極管。
變?nèi)荻O管在無繩電話機中主要用在手機或座機的高頻調(diào)制電路上，實現(xiàn)低頻信號調(diào)制到高頻信號上，并發(fā)射出去。在工作狀態(tài)，變?nèi)荻O管調(diào)制電壓一般加到負極上，使變?nèi)荻O管的內(nèi)部結(jié)電容容量隨調(diào)制電壓的變化而變化。
變?nèi)荻O管發(fā)生故障，主要表現(xiàn)為漏電或性能變差：
(1)發(fā)生漏電現(xiàn)象時，高頻調(diào)制電路將不工作或調(diào)制性能變差。
(2)變?nèi)菪阅茏儾顣r，高頻調(diào)制電路的工作不穩(wěn)定，使調(diào)制后的高頻信號發(fā)送到對方被對方接收后產(chǎn)生失真。
出現(xiàn)上述情況之一時，就應(yīng)該更換同型號的變?nèi)荻O管。
2.二極管基礎(chǔ)知識：什么是肖特基二極管
什么是肖特基二極管？ 新聞出處：電子市場肖特基二極管 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。
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。
其金屬層除鎢材料外，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。
肖特基二極管（Schottky Diodes）： 肖特基二極管利用金屬與半導(dǎo)體接觸所形成的勢壘對電流進行控制。它的主要特點是具有較低的正向壓降（0.3V至0.6V）；另外它是多子參與導(dǎo)電，這就比少子器件有更快的反應(yīng)速度。
肖特基二極管常用在門電路中作為三極管集電極的箝位二極管，以防止三極管因進入飽和狀態(tài)而降低開關(guān)速度。 肖特基勢壘二極管SBD(Schottky Barrier Diode，簡稱肖特基二極管)是近年來間世的低功耗、大電流、超高速半導(dǎo)體器件。
其反向恢復(fù)時間極短（可以小到幾納秒），正向?qū)▔航祪H0.4V左右，而整流電流卻可達到幾千安培。這些優(yōu)良特性是快恢復(fù)二極管所無法比擬的。
中、小功率肖特基整流二極管大多采用封裝形式。 1.結(jié)構(gòu)原理 綜上所述，肖特基整流管的結(jié)構(gòu)原理與PN結(jié)整流管有很大的區(qū)別通常將PN結(jié)整流管稱作結(jié)整流管，而把金屬-半導(dǎo)管整流管叫作肖特基整流管，近年來，采用硅平面工藝制造的鋁硅肖特基二極管也已問世，這不僅可節(jié)省貴金屬，大幅度降低成本，還改善了參數(shù)的一致性。
肖特基整流管僅用一種載流子（電子）輸送電荷，在勢壘外側(cè)無過剩少數(shù)載流子的積累，因此，不存在電荷儲存問題（Qrr→0），使開關(guān)特性獲得時顯改善。其反向恢復(fù)時間已能縮短到10ns以內(nèi)。
但它的反向耐壓值較低，一般不超過去時100V。因此適宜在低壓、大電流情況下工作。
利用其低壓降這特點，能提高低壓、大電流整流（或續(xù)流）電路的效率 。
3.二極管相關(guān)知識
二極管基礎(chǔ)知識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。
1、作用：二極管的主要特性是單向?qū)щ娦裕簿褪窃谡螂妷旱淖饔孟?，?dǎo)通電阻很??；而在反向電壓作用下導(dǎo)通電阻極大或無窮大。正因為二極管具有上述特性，無繩電話機中常把它用在整流、隔離、穩(wěn)壓、極性保護、編碼控制、調(diào)頻調(diào)制和靜噪等電路中。
電話機里使用的晶體二極管按作用可分為：整流二極管（如1N4004）、隔離二極管（如1N4148）、肖特基二極管（如BAT85）、發(fā)光二極管、穩(wěn)壓二極管等。 2、識別方法：二極管的識別很簡單，小功率二極管的N極（負極），在二極管外表大多采用一種色圈標(biāo)出來，有些二極管也用二極管專用符號來表示P極（正極）或N極（負極），也有采用符號標(biāo)志為“P”、“N”來確定二極管極性的。
發(fā)光二極管的正負極可從引腳長短來識別，長腳為正，短腳為負。 3、測試注意事項：用數(shù)字式萬用表去測二極管時，紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負極，此時測得的阻值才是二極管的正向?qū)ㄗ柚?，這與指針式萬用表的表筆接法剛好相反。
穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管在電路中常用“ZD”加數(shù)字表示，如：ZD5表示編號為5的穩(wěn)壓管。1、穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原理：穩(wěn)壓二極管的特點就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。
這樣，當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動，或其它原因造成電路中各點電壓變動時，負載兩端的電壓將基本保持不變。 2、故障特點：穩(wěn)壓二極管的故障主要表現(xiàn)在開路、短路和穩(wěn)壓值不穩(wěn)定。
在這3種故障中，前一種故障表現(xiàn)出電源電壓升高；后2種故障表現(xiàn)為電源電壓變低到零伏或輸出不穩(wěn)定。 常用穩(wěn)壓二極管的型號及穩(wěn)壓值如下表： 型 號 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761 穩(wěn)壓值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V變?nèi)荻O管 變?nèi)荻O管是根據(jù)普通二極管內(nèi)部 “PN結(jié)” 的結(jié)電容能隨外加反向電壓的變化而變化這一原理專門設(shè)計出來的一 種特殊二極管。
變?nèi)荻O管在無繩電話機中主要用在手機或座機的高頻調(diào)制電路上，實現(xiàn)低頻信號調(diào)制到高頻信號上，并發(fā)射出去。在工作狀態(tài)，變?nèi)荻O管調(diào)制電壓一般加到負極上，使變?nèi)荻O管的內(nèi)部結(jié)電容容量隨調(diào)制電壓的變化而變化。
變?nèi)荻O管發(fā)生故障，主要表現(xiàn)為漏電或性能變差：（1）發(fā)生漏電現(xiàn)象時，高頻調(diào)制電路將不工作或調(diào)制性能變差。（2）變?nèi)菪阅茏儾顣r，高頻調(diào)制電路的工作不穩(wěn)定，使調(diào)制后的高頻信號發(fā)送到對方被對方接收后產(chǎn)生失真。
出現(xiàn)上述情況之一時，就應(yīng)該更換同型號的變?nèi)荻O管。
4.二極管的知識
二極管的特性與應(yīng)用 幾乎在所有的電子電路中，都要用到半導(dǎo)體二極管，它在許多的電路中起著重要的作用，它是誕生最早的半導(dǎo)體器件之一，其應(yīng)用也非常廣泛。
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。 二極管的類型 二極管種類有很多，按照所用的半導(dǎo)體材料，可分為鍺二極管（Ge管）和硅二極管（Si管）。
根據(jù)其不同用途，可分為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管、隔離二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管等。按照管芯結(jié)構(gòu)，又可分為點接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。
點接觸型二極管是用一根很細的金屬絲壓在光潔的半導(dǎo)體晶片表面，通以脈沖電流，使觸絲一端與晶片牢固地?zé)Y(jié)在一起，形成一個“PN結(jié)”。由于是點接觸，只允許通過較小的電流（不超過幾十毫安），適用于高頻小電流電路，如收音機的檢波等。
面接觸型二極管的“PN結(jié)”面積較大，允許通過較大的電流（幾安到幾十安），主要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中。平面型二極管是一種特制的硅二極管，它不僅能通過較大的電流，而且性能穩(wěn)定可靠，多用于開關(guān)、脈沖及高頻電路中。
二極管的導(dǎo)電特性 二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦浴Ｔ陔娐分?，電流只能從二極管的正極流入，負極流出。
下面通過簡單的實驗說明二極管的正向特性和反向特性。 1.正向特性。
在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負極接在低電位端，二極管就會導(dǎo)通，這種連接方式，稱為正向偏置。必須說明，當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時，二極管仍然不能導(dǎo)通，流過二極管的正向電流十分微弱。
只有當(dāng)正向電壓達到某一數(shù)值（這一數(shù)值稱為“門檻電壓”，鍺管約為0.2V，硅管約為0.6V）以后，二極管才能直正導(dǎo)通。導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變（鍺管約為0.3V，硅管約為0.7V），稱為二極管的“正向壓降”。
2.反向特性。 在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負極接在高電位端，此時二極管中幾乎沒有電流流過，此時二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，這種連接方式，稱為反向偏置。
二極管處于反向偏置時，仍然會有微弱的反向電流流過二極管，稱為漏電流。當(dāng)二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值，反向電流會急劇增大，二極管將失去單方向?qū)щ娞匦?，這種狀態(tài)稱為二極管的擊穿。
二極管的主要參數(shù) 用來表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標(biāo)，稱為二極管的參數(shù)。不同類型的二極管有不同的特性參數(shù)。
對初學(xué)者而言，必須了解以下幾個主要參數(shù)： 1、額定正向工作電流 是指二極管長期連續(xù)工作時允許通過的最大正向電流值。因為電流通過管子時會使管芯發(fā)熱，溫度上升，溫度超過容許限度（硅管為140左右，鍺管為90左右）時，就會使管芯過熱而損壞。
所以，二極管使用中不要超過二極管額定正向工作電流值。例如，常用的IN4001-4007型鍺二極管的額定正向工作電流為1A。
2、最高反向工作電壓 加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時，會將管子擊穿，失去單向?qū)щ娔芰Α榱吮ＷC使用安全，規(guī)定了最高反向工作電壓值。
例如，IN4001二極管反向耐壓為50V,IN4007反向耐壓為1000V。 3、反向電流 反向電流是指二極管在規(guī)定的溫度和最高反向電壓作用下，流過二極管的反向電流。
反向電流越小，管子的單方向?qū)щ娦阅茉胶谩Ｖ档米⒁獾氖欠聪螂娏髋c溫度有著密切的關(guān)系，大約溫度每升高10，反向電流增大一倍。
例如2AP1型鍺二極管，在25時反向電流若為250uA，溫度升高到35，反向電流將上升到500uA，依此類推，在75時，它的反向電流已達8mA，不僅失去了單方向?qū)щ娞匦?，還會使管子過熱而損壞。又如，2CP10型硅二極管，25時反向電流僅為5uA，溫度升高到75時，反向電流也不過160uA。
故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。二極管的識別 小功率二極管的N極（負極），在二極管外表大多采用一種色圈標(biāo)出來，有些二極管也用二極管專用符號來表示P極（正極）或N極（負極），也有采用符號標(biāo)志為“P”、“N”來確定二極管極性的。
發(fā)光二極管的正負極可從引腳長短來識別，長腳為正，短腳為負。用數(shù)字式萬用表去測二極管時，紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負極，此時測得的阻值才是二極管的正向?qū)ㄗ柚?，這與指針式萬用表的表筆接法剛好相反。
5.電子元器件基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)
電子元器件基礎(chǔ)知識常用元器件的識別一、電阻電阻在電路中用“R”加數(shù)字表示，如：R15表示編號為15的電阻。
電阻在電路中的主要作用為分流、限流、分壓、偏置、濾波（與電容器組合使用）和阻抗匹配等。參數(shù)識別：電阻的單位為歐姆（Ω），倍率單位有：千歐（KΩ），兆歐 （MΩ）等。
換算方法是：1兆歐=1000千歐=1000000歐電阻的參數(shù)標(biāo)注方 法有3種，即直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法。數(shù)標(biāo)法主要用于貼片等小體積的電路，如： 472 表示 47*102Ω（即4.7K）; 104則表示100K色環(huán)標(biāo)注法使用最多，現(xiàn)舉例如下： 四色環(huán)電阻 五色環(huán)電阻（精密電阻）電阻的色標(biāo)位置和倍率關(guān)系如下表所示：顏色 有效數(shù)字 倍率 允許偏差（%）銀色 / 10-2 ±10金色 / 10-1 ±5黑色 0 100 /棕色 1 101 ±1紅色 2 102 ±2橙色 3 103 /黃色 4 104 /綠色 5 105 ±0.5藍色 6 106 ±0.2紫色 7 107 ±0.1灰色 8 108 /白色 9 109 +5至 -20無色 / / ±20二、電容1、電容在電路中一般用“C”加數(shù)字表示（如C25表示編號為25的電容）。
電容是由兩片金屬膜緊靠，中間用絕緣材料隔開而組成的元件。電容的特性主要是隔直流通交流。
電容容量的大小就是表示能貯存電能的大小，電容對交流信號的阻礙作用稱為容抗，它與交流信號的頻率和電容量有關(guān)。容抗XC=1/2πf c(f表示交流信號的頻率，C表示電容容量)電話機中常用電容的種類有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨石電容、鉭電容和滌綸電容等。
2、識別方法：電容的識別方法與電阻的識別方法基本相同，分直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法3種。電容的基本單位用法拉（F）表示，其它單位還有：毫法（mF）、微法（uF）、納法（nF）、皮法（pF）。
其中：1法拉=103毫法=106微法=109納法=1012皮法容量大的電容其容量值在電容上直接標(biāo)明，如10 uF/16V容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數(shù)字表示字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF數(shù)字表示法：一般用三位數(shù)字表示容量大小，前兩位表示有效數(shù)字，第三位數(shù)字是倍率。如：102表示10*102PF=1000PF 224表示22*104PF=0.22 uF3、電容容量誤差表符 號FGJKLM允許誤差±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%如：一瓷片電容為104J表示容量為0. 1 uF、誤差為±5%。
4、故障特點在實際維修中，電容器的故障主要表現(xiàn)為：（1）引腳腐蝕致斷的開路故障。（2）脫焊和虛焊的開路故障。
（3）漏液后造成容量小或開路故障。（4）漏電、嚴重漏電和擊穿故障。
三、晶體二極管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。1、作用：二極管的主要特性是單向?qū)щ娦裕簿褪窃谡螂妷旱淖饔孟?，?dǎo)通電阻很?。欢诜聪螂妷鹤饔孟聦?dǎo)通電阻極大或無窮大。
正因為二極管具有上述特性，無繩電話機中常把它用在整流、隔離、穩(wěn)壓、極性保護、編碼控制、調(diào)頻調(diào)制和靜噪等電路中。電話機里使用的晶體二極管按作用可分為：整流二極管（如1N4004）、隔離二極管（如1N4148）、肖特基二極管（如BAT85）、發(fā)光二極管、穩(wěn)壓二極管等。
2、識別方法：二極管的識別很簡單，小功率二極管的N極（負極），在二極管外表大多采用一種色圈標(biāo)出來，有些二極管也用二極管專用符號來表示P極（正極）或N極（負極），也有采用符號標(biāo)志為“P”、“N”來確定二極管極性的。發(fā)光二極管的正負極可從引腳長短來識別，長腳為正，短腳為負。
3、測試注意事項：用數(shù)字式萬用表去測二極管時，紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負極，此時測得的阻值才是二極管的正向?qū)ㄗ柚?，這與指針式萬用表的表筆接法剛好相反。4、常用的1N4000系列二極管耐壓比較如下： 型號 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007耐壓（V） 50 100 200 400 600 800 1000電流（A） 均為1四、穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管在電路中常用“ZD”加數(shù)字表示，如：ZD5表示編號為5的穩(wěn)壓管。
1、穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原理：穩(wěn)壓二極管的特點就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動，或其它原因造成電路中各點電壓變動時，負載兩端的電壓將基本保持不變。
2、故障特點：穩(wěn)壓二極管的故障主要表現(xiàn)在開路、短路和穩(wěn)壓值不穩(wěn)定。在這3種故障中，前一種故障表現(xiàn)出電源電壓升高；后2種故障表現(xiàn)為電源電壓變低到零伏或輸出不穩(wěn)定。
常用穩(wěn)壓二極管的型號及穩(wěn)壓值如下表： 型號穩(wěn)壓值3.3V3.6V3.9V4.7V5.1V5.6V6.2V15V27V30V75V五、電感電感在電路中常用“L”加數(shù)字表示，如：L6表示編號為6的電感。電感線圈是將絕緣的導(dǎo)線在絕緣的骨架上繞一定的圈數(shù)制成。
直流可通過線圈，直流電阻就是導(dǎo)線本身的電阻，壓降很??；當(dāng)交流信號通過線圈時，線圈兩端將會產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢的方向與外加電壓的方向相反，阻礙交流的通過，所以電感的特性是通直流阻交流，頻率越高，線圈阻抗越大。電感在電路中可與電容組成振蕩電路。
電感一般有直標(biāo)法和色標(biāo)法，色標(biāo)法與電阻類似。如：棕、黑、金、金表示1uH（誤差5%）的電感。
