二極管芯片(二極管相關(guān)知識)
1.二極管相關(guān)知識
二極管基礎知識
晶體二極管在電路中常用“D”加數字表示，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導電性，也就是在正向電壓的作用下，導通電阻很小；而在反向電壓作用下導通電阻極大或無(wú)窮大。正因為二極管具有上述特性，無(wú)繩電話(huà)機中常把它用在整流、隔離、穩壓、極性保護、編碼控制、調頻調制和靜噪等電路中。
電話(huà)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、穩壓二極管等。
2、識別方法：二極管的識別很簡(jiǎn)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出來(lái)，有些二極管也用二極管專(zhuān)用符號來(lái)表示P極（正極）或N極（負極），也有采用符號標志為“P”、“N”來(lái)確定二極管極性的。發(fā)光二極管的正負極可從引腳長(cháng)短來(lái)識別，長(cháng)腳為正，短腳為負。
3、測試注意事項：用數字式萬(wàn)用表去測二極管時(shí)，紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負極，此時(shí)測得的阻值才是二極管的正向導通阻值，這與指針式萬(wàn)用表的表筆接法剛好相反。
穩壓二極管
穩壓二極管在電路中常用“ZD”加數字表示，如：ZD5表示編號為5的穩壓管。
1、穩壓二極管的穩壓原理：穩壓二極管的特點(diǎn)就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當把穩壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動(dòng)，或其它原因造成電路中各點(diǎn)電壓變動(dòng)時(shí)，負載兩端的電壓將基本保持不變。
2、故障特點(diǎn)：穩壓二極管的故障主要表現在開(kāi)路、短路和穩壓值不穩定。在這3種故障中，前一種故障表現出電源電壓升高；后2種故障表現為電源電壓變低到零伏或輸出不穩定。
常用穩壓二極管的型號及穩壓值如下表：
型 號 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761
穩壓值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V變容二極管
變容二極管是根據普通二極管內部 “PN結” 的結電容能隨外加反向電壓的變化而變化這一原理專(zhuān)門(mén)設計出來(lái)的一 種特殊二極管。
變容二極管在無(wú)繩電話(huà)機中主要用在手機或座機的高頻調制電路上，實(shí)現低頻信號調制到高頻信號上，并發(fā)射出去。在工作狀態(tài)，變容二極管調制電壓一般加到負極上，使變容二極管的內部結電容容量隨調制電壓的變化而變化。
變容二極管發(fā)生故障，主要表現為漏電或性能變差：
(1)發(fā)生漏電現象時(shí)，高頻調制電路將不工作或調制性能變差。
(2)變容性能變差時(shí)，高頻調制電路的工作不穩定，使調制后的高頻信號發(fā)送到對方被對方接收后產(chǎn)生失真。
出現上述情況之一時(shí)，就應該更換同型號的變容二極管。
2.二極管基礎知識：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(chǎng)肖特基二極管 基本原理是：在金屬（例如鉛）和半導體（N型硅片）的接觸面上，用已形成的肖特基來(lái)阻擋反向電壓。
肖特基與PN結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(cháng)是：開(kāi)關(guān)速度非常快：反向恢復時(shí)間特別地短。因此，能制作開(kāi)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“金屬半導體結”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。其半導體材料采用硅或砷化鎵，多為型半導體。
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。由于肖特基二極管中少數載流子的存貯效應甚微，所以其頻率響僅為RC時(shí)間常數限制，因而，它是高頻和快速開(kāi)關(guān)的理想器件。
其工作頻率可達100GHz。并且，MIS（金屬-絕緣體-半導體）肖特基二極管可以用來(lái)制作太陽(yáng)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體接觸所形成的勢壘對電流進(jìn)行控制。它的主要特點(diǎn)是具有較低的正向壓降（0.3V至0.6V）；另外它是多子參與導電，這就比少子器件有更快的反應速度。
肖特基二極管常用在門(mén)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(jìn)入飽和狀態(tài)而降低開(kāi)關(guān)速度。 肖特基勢壘二極管SBD(Schottky Barrier Diode，簡(jiǎn)稱(chēng)肖特基二極管)是近年來(lái)間世的低功耗、大電流、超高速半導體器件。
其反向恢復時(shí)間極短（可以小到幾納秒），正向導通壓降僅0.4V左右，而整流電流卻可達到幾千安培。這些優(yōu)良特性是快恢復二極管所無(wú)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.結構原理 綜上所述，肖特基整流管的結構原理與PN結整流管有很大的區別通常將PN結整流管稱(chēng)作結整流管，而把金屬-半導管整流管叫作肖特基整流管，近年來(lái)，采用硅平面工藝制造的鋁硅肖特基二極管也已問(wèn)世，這不僅可節省貴金屬，大幅度降低成本，還改善了參數的一致性。
肖特基整流管僅用一種載流子（電子）輸送電荷，在勢壘外側無(wú)過(guò)剩少數載流子的積累，因此，不存在電荷儲存問(wèn)題（Qrr→0），使開(kāi)關(guān)特性獲得時(shí)顯改善。其反向恢復時(shí)間已能縮短到10ns以?xún)取?/p>
但它的反向耐壓值較低，一般不超過(guò)去時(shí)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(diǎn)，能提高低壓、大電流整流（或續流）電路的效率 。
3.二極管相關(guān)知識
二極管基礎知識晶體二極管在電路中常用“D”加數字表示，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導電性，也就是在正向電壓的作用下，導通電阻很小；而在反向電壓作用下導通電阻極大或無(wú)窮大。正因為二極管具有上述特性，無(wú)繩電話(huà)機中常把它用在整流、隔離、穩壓、極性保護、編碼控制、調頻調制和靜噪等電路中。
電話(huà)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、穩壓二極管等。 2、識別方法：二極管的識別很簡(jiǎn)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出來(lái)，有些二極管也用二極管專(zhuān)用符號來(lái)表示P極（正極）或N極（負極），也有采用符號標志為“P”、“N”來(lái)確定二極管極性的。
發(fā)光二極管的正負極可從引腳長(cháng)短來(lái)識別，長(cháng)腳為正，短腳為負。 3、測試注意事項：用數字式萬(wàn)用表去測二極管時(shí)，紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負極，此時(shí)測得的阻值才是二極管的正向導通阻值，這與指針式萬(wàn)用表的表筆接法剛好相反。
穩壓二極管穩壓二極管在電路中常用“ZD”加數字表示，如：ZD5表示編號為5的穩壓管。1、穩壓二極管的穩壓原理：穩壓二極管的特點(diǎn)就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。
這樣，當把穩壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動(dòng)，或其它原因造成電路中各點(diǎn)電壓變動(dòng)時(shí)，負載兩端的電壓將基本保持不變。 2、故障特點(diǎn)：穩壓二極管的故障主要表現在開(kāi)路、短路和穩壓值不穩定。
在這3種故障中，前一種故障表現出電源電壓升高；后2種故障表現為電源電壓變低到零伏或輸出不穩定。 常用穩壓二極管的型號及穩壓值如下表： 型 號 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761 穩壓值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V變容二極管 變容二極管是根據普通二極管內部 “PN結” 的結電容能隨外加反向電壓的變化而變化這一原理專(zhuān)門(mén)設計出來(lái)的一 種特殊二極管。
變容二極管在無(wú)繩電話(huà)機中主要用在手機或座機的高頻調制電路上，實(shí)現低頻信號調制到高頻信號上，并發(fā)射出去。在工作狀態(tài)，變容二極管調制電壓一般加到負極上，使變容二極管的內部結電容容量隨調制電壓的變化而變化。
變容二極管發(fā)生故障，主要表現為漏電或性能變差：（1）發(fā)生漏電現象時(shí)，高頻調制電路將不工作或調制性能變差。（2）變容性能變差時(shí)，高頻調制電路的工作不穩定，使調制后的高頻信號發(fā)送到對方被對方接收后產(chǎn)生失真。
出現上述情況之一時(shí)，就應該更換同型號的變容二極管。
4.二極管的知識
二極管的特性與應用 幾乎在所有的電子電路中，都要用到半導體二極管，它在許多的電路中起著(zhù)重要的作用，它是誕生最早的半導體器件之一，其應用也非常廣泛。
二極管的工作原理 晶體二極管為一個(gè)由p型半導體和n型半導體形成的p-n結，在其界面處兩側形成空間電荷層，并建有自建電場(chǎng)。當不存在外加電壓時(shí)，由于p-n結兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。
當外界有正向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)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。當外界有反向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)進(jìn)一步加強，形成在一定反向電壓范圍內與反向偏置電壓值無(wú)關(guān)的反向飽和電流I0。
當外加的反向電壓高到一定程度時(shí)，p-n結空間電荷層中的電場(chǎng)強度達到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過(guò)程，產(chǎn)生大量電子空穴對，產(chǎn)生了數值很大的反向擊穿電流，稱(chēng)為二極管的擊穿現象。 二極管的類(lèi)型 二極管種類(lèi)有很多，按照所用的半導體材料，可分為鍺二極管（Ge管）和硅二極管（Si管）。
根據其不同用途，可分為檢波二極管、整流二極管、穩壓二極管、開(kāi)關(guān)二極管、隔離二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管等。按照管芯結構，又可分為點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。
點(diǎn)接觸型二極管是用一根很細的金屬絲壓在光潔的半導體晶片表面，通以脈沖電流，使觸絲一端與晶片牢固地燒結在一起，形成一個(gè)“PN結”。由于是點(diǎn)接觸，只允許通過(guò)較小的電流（不超過(guò)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”面積較大，允許通過(guò)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(guò)較大的電流，而且性能穩定可靠，多用于開(kāi)關(guān)、脈沖及高頻電路中。
二極管的導電特性 二極管最重要的特性就是單方向導電性。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負極流出。
下面通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗說(shuō)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(huì )導通，這種連接方式，稱(chēng)為正向偏置。必須說(shuō)明，當加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí)，二極管仍然不能導通，流過(guò)二極管的正向電流十分微弱。
只有當正向電壓達到某一數值（這一數值稱(chēng)為“門(mén)檻電壓”，鍺管約為0.2V，硅管約為0.6V）以后，二極管才能直正導通。導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(chēng)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(shí)二極管中幾乎沒(méi)有電流流過(guò)，此時(shí)二極管處于截止狀態(tài)，這種連接方式，稱(chēng)為反向偏置。
二極管處于反向偏置時(shí)，仍然會(huì )有微弱的反向電流流過(guò)二極管，稱(chēng)為漏電流。當二極管兩端的反向電壓增大到某一數值，反向電流會(huì )急劇增大，二極管將失去單方向導電特性，這種狀態(tài)稱(chēng)為二極管的擊穿。
二極管的主要參數 用來(lái)表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標，稱(chēng)為二極管的參數。不同類(lèi)型的二極管有不同的特性參數。
對初學(xué)者而言，必須了解以下幾個(gè)主要參數： 1、額定正向工作電流 是指二極管長(cháng)期連續工作時(shí)允許通過(guò)的最大正向電流值。因為電流通過(guò)管子時(shí)會(huì )使管芯發(fā)熱，溫度上升，溫度超過(guò)容許限度（硅管為140左右，鍺管為90左右）時(shí)，就會(huì )使管芯過(guò)熱而損壞。
所以，二極管使用中不要超過(guò)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(shí)，會(huì )將管子擊穿，失去單向導電能力。為了保證使用安全，規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定的溫度和最高反向電壓作用下，流過(guò)二極管的反向電流。
反向電流越小，管子的單方向導電性能越好。值得注意的是反向電流與溫度有著(zhù)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(shí)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(lèi)推，在75時(shí)，它的反向電流已達8mA，不僅失去了單方向導電特性，還會(huì )使管子過(guò)熱而損壞。又如，2CP10型硅二極管，25時(shí)反向電流僅為5uA，溫度升高到75時(shí)，反向電流也不過(guò)160uA。
故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩定性。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出來(lái)，有些二極管也用二極管專(zhuān)用符號來(lái)表示P極（正極）或N極（負極），也有采用符號標志為“P”、“N”來(lái)確定二極管極性的。
發(fā)光二極管的正負極可從引腳長(cháng)短來(lái)識別，長(cháng)腳為正，短腳為負。用數字式萬(wàn)用表去測二極管時(shí)，紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負極，此時(shí)測得的阻值才是二極管的正向導通阻值，這與指針式萬(wàn)用表的表筆接法剛好相反。
5.電子元器件基礎知識學(xué)習
電子元器件基礎知識常用元器件的識別一、電阻電阻在電路中用“R”加數字表示，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歐電阻的參數標注方 法有3種，即直標法、色標法和數標法。數標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)標注法使用最多，現舉例如下： 四色環(huán)電阻 五色環(huán)電阻（精密電阻）電阻的色標位置和倍率關(guān)系如下表所示：顏色 有效數字 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(wú)色 / / ±20二、電容1、電容在電路中一般用“C”加數字表示（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(kāi)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(chēng)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(huà)機中常用電容的種類(lèi)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，分直標法、色標法和數標法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字表示字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF數字表示法：一般用三位數字表示容量大小，前兩位表示有效數字，第三位數字是倍率。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(diǎn)在實(shí)際維修中，電容器的故障主要表現為：（1）引腳腐蝕致斷的開(kāi)路故障。（2）脫焊和虛焊的開(kāi)路故障。
（3）漏液后造成容量小或開(kāi)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導電性，也就是在正向電壓的作用下，導通電阻很小；而在反向電壓作用下導通電阻極大或無(wú)窮大。
正因為二極管具有上述特性，無(wú)繩電話(huà)機中常把它用在整流、隔離、穩壓、極性保護、編碼控制、調頻調制和靜噪等電路中。電話(huà)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、穩壓二極管等。
2、識別方法：二極管的識別很簡(jiǎn)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出來(lái)，有些二極管也用二極管專(zhuān)用符號來(lái)表示P極（正極）或N極（負極），也有采用符號標志為“P”、“N”來(lái)確定二極管極性的。發(fā)光二極管的正負極可從引腳長(cháng)短來(lái)識別，長(cháng)腳為正，短腳為負。
3、測試注意事項：用數字式萬(wàn)用表去測二極管時(shí)，紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負極，此時(shí)測得的阻值才是二極管的正向導通阻值，這與指針式萬(wàn)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、穩壓二極管穩壓二極管在電路中常用“ZD”加數字表示，如：ZD5表示編號為5的穩壓管。
1、穩壓二極管的穩壓原理：穩壓二極管的特點(diǎn)就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當把穩壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動(dòng)，或其它原因造成電路中各點(diǎn)電壓變動(dòng)時(shí)，負載兩端的電壓將基本保持不變。
2、故障特點(diǎn)：穩壓二極管的故障主要表現在開(kāi)路、短路和穩壓值不穩定。在這3種故障中，前一種故障表現出電源電壓升高；后2種故障表現為電源電壓變低到零伏或輸出不穩定。
常用穩壓二極管的型號及穩壓值如下表： 型號穩壓值3.3V3.6V3.9V4.7V5.1V5.6V6.2V15V27V30V75V五、電感電感在電路中常用“L”加數字表示，如：L6表示編號為6的電感。電感線(xiàn)圈是將絕緣的導線(xiàn)在絕緣的骨架上繞一定的圈數制成。
直流可通過(guò)線(xiàn)圈，直流電阻就是導線(xiàn)本身的電阻，壓降很小；當交流信號通過(guò)線(xiàn)圈時(shí)，線(xiàn)圈兩端將會(huì )產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，自感電動(dòng)勢的方向與外加電壓的方向相反，阻礙交流的通過(guò)，所以電感的特性是通直流阻交流，頻率越高，線(xiàn)圈阻抗越大。電感在電路中可與電容組成振蕩電路。
電感一般有直標法和色標法，色標法與電阻類(lèi)似。如：棕、黑、金、金表示1uH（誤差5%）的電感。
