整流二极管、稳压二极管和开关二极管有什么区别?二极管种类和二极管的种类分法可以根据二极管的构造分类,用途分类以及特性分类进行区分
一、 二极管种类和二极管的种类分法:根据构造分类 半导体二极管主要是依靠PN结而工作的。与PN结不可分割的点接触型和肖特基型,也 被列入的二极管的范围内。这两种型号在内,根据PN结构造面的特点,把晶体二极管分如下种类:
1、 点接触型二极管 点接触型二极管是在锗或硅材料的单晶片上压触一根金属针后,再通过电流法而形成的。,其PN结的静电容量小,适用于高频电路。,与面结型较,点接触型二极管正向特性和反向特性都差,,不能使用于大电流和整流。构造简单,价格便宜。小信号的检波、整流、调制、混频和限幅等用途而言,它是应用范围较广的类型。
2、 键型二极管 键型二极管是在锗或硅的单晶片上熔接或银的细丝而形成的。其特性介于点接触型二极管和合金型二极管。与点接触型较,虽然键型二极管的PN结电容量稍有,但正向特性特别优良。多作开关用,有时也 被应用于检波和电源整流(不大于50mA)。在键型二极管中,熔接金丝的二极管有时被称金键型,熔接银丝的二极管有时被称为银键型。
3、 合金型二极管 在N型锗或硅的单晶片上,通过合金铟、铝等金属的方法制作PN结而形成的。正向电压降小,适于大电流整流。因其PN结反向时静电容量大,不适于高频检波和高频整流。
4、 扩散型二极管 在高温的P型杂质气体中,加热N型锗或硅的单晶片,使单晶片表面的一部变成P型,以此法PN结。因PN结正向电压降小,适用于大电流整流。最近,使用大电流整流器的主流已由硅合金型转移到硅扩散型。
5、 台面型二极管 PN结的制作方法虽然与扩散型,,只保留PN结必要的部分,把不必要的部分用药品腐蚀掉。其剩余的部分便呈现出台面形,因而得名。初期生产的台面型,是对半导体材料使用扩散法而制成的。,又把这种台面型称为扩散台面型。这一类型,似乎大电流整流用的产品型号很少,而小电流开关用的产品型号却。
6、平面型二极管 在半导体单晶片(主要地是N型硅单晶片)上,扩散P型杂质,硅片表面氧化膜的屏蔽作用,在N型硅单晶片上仅选择性地扩散一部分而形成的PN结。,不为PN结面积的药品腐蚀作用。半导体表面被制作得平整,故而得名。并且,PN结合的表面,因被氧化膜覆盖,公认为是稳定性好和寿命长的类型。最初,被使用的半导体材料是采用外延法形成的,故又把平面型称为外延平面型。对平面型二极管而言,似乎使用于大电流整流用的型号很少,而作小电流开关用的型号则。
7、合金扩散型二极管 它是合金型的一种。合金材料是被扩散的材料。把难以制作的材料通过巧妙地掺配杂质,就能与合金一起过扩散,以便在已经形成的PN结中杂质的恰当的浓度分布。此法适用于制造高灵敏度的变容二极管。
8、外延型二极管 用外延面长的过程制造PN结而形成的二极管。制造时非常高超的技术。因能随意地控制杂质的不同浓度的分布,故适宜于制造高灵敏度的变容二极管。
9、肖特基二极管 基本原理是:在金属(例如铅)和半导体(N型硅片)的接触面上,用已形成的肖特基来阻挡反向电压。肖特基与PN结的整流作用原理有性的差异。其耐压只有40V左右。其特长是:开关速度非常快:反向恢复时间trr特别地短。,能制作开关二极和低压大电流整流二极管。 二、 二极管种类和二极管的种类分法:根据用途分类
1、 检波用二极管 就原理而言,从输入信号中取出调制信号是检波,以整流电流的大小(100mA)界线通常把输出电流小于100mA的叫检波。锗材料点接触型、工作频率可达400MHz,正向压降小,结电容小,检波效率高,频率特性好,为2AP型。类似点触型那样检波用的二极管,除用于检波外,还用于限幅、削波、调制、混频、开关等电路。也 有为调频检波专用的特性一致性好的两只二极管组合件。
2、 整流用二极管就原理而言,从输入交流中得到输出的直流是整流。以整流电流的大小(100mA)界线通常把输出电流大于100mA的叫整流。面结型,工作频率小于KHz,最高反向电压从25伏至3000伏分A~X共22档。分类如下: ① 硅半导体整流二极管2CZ型 ② 硅桥式整流器QL型、 ③ 用于电视机高压硅堆工作频率近100KHz的2CLG型。
3、 限幅用二极管 大多数二极管能限幅使用。也 有象保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用,通常使用硅材料制造的二极管。也 有的组件出售:依据限制电压,把若干个必要的整流二极管串联起来形成一个整体。
4、 调制用二极管 通常指的是环形调制专用的二极管。正向特性一致性好的四个二极管的组合件。即使变容二极管也 有调制用途,但通常是直接调频用。
5、 混频用二极管 使用二极管混频方式时,在500~10,000Hz的频率范围内,多采用肖特基型和点接触型二极管。
6、放大用二极管 用二极管放大,大致有依靠隧道二极管和体效应二极管那样的负阻性器件的放大,以及用变容二极管的参量放大。,放大用二极管通常是指隧道二极管、体效应二极管和变容二极管
7、开关用二极管 有在小电流下(10mA)使用的逻辑运算和在数百毫安下使用的磁芯激励用开关二极管。小电流的开关二极管通常有点接触型和键型等二极管,也 有在高温下还工作的硅扩散型、台面型和平面型二极管。开关二极管的特长是开关速度快。而肖特基型二极管的开关时间特短,因理想的开关二极管。2AK型点接触为中速开关电路用; 2CK型平面接触为高速开关电路用; 用于开关、限幅、钳位或检波等电路; 肖特基(SBD)硅大电流开关,正向压降小,速度快、效率高。
8、变容二极管 用于自动频率控制(AFC)和调谐用的小功率二极管称变容二极管。日本厂商也 有叫法。通过施加反向电压,使其PN结的静电容量发生变化。,被使用于自动频率控制、扫描振荡、调频和调谐等用途。通常,虽然是采用硅的扩散型二极管,也 可采用合金扩散型、外延结合型、双重扩散型等特殊制作的二极管,这些二极管电压而言,其静电容量的变化率特别大。结电容随反向电压VR变化,取代可变电容,用作调谐回路、振荡电路、锁相环路,常用于电视机高频头的频道转换和调谐电路,多以硅材料制作。
9、频率倍增用二极管 对二极管的频率倍增作用而言,有依靠变容二极管的频率倍增和依靠阶跃(即急变)二极管的频率倍增。频率倍增用的变容二极管称为可变电抗器,可变电抗器虽然和自动频率控制用的变容二极管的工作原理,但电抗器的构造却能承受大功率。阶跃二极管又被称为阶跃恢复二极管,从导通切换到关闭时的反向恢复时间trr短,,其特长是急速地变成关闭的转移时间显著地短。对阶跃二极管施加正弦波,,因tt(转移时间)短,输出波形急骤地被夹断,故能产生高频谐波。
10、稳压二极管 是代替稳压电子二极管的产品。被制作成为硅的扩散型或合金型。是反向击穿特性曲线急骤变化的二极管。控制电压和标准电压使用而制作的。二极管工作时的端电压(又称齐纳电压)从3V左右到150V,按每隔10%,能划分成等级。在功率,也 有从200mW至100W的产品。工作在反向击穿,硅材料制作,动态电阻RZ很小,为2CW型; 将两个互补二极管反向串接以减少温度系数则为2DW型。
11、 PIN型二极管(PIN Diode) 这是在P区和N区夹一层本征半导体(或低浓度杂质的半导体)构造的晶体二极管。PIN中的I是“本征”意义的英文略语。当其工作频率超过100MHz时,少数载流子的存贮效应和“本征”层中的渡越时间效应,其二极管失去整流作用而变成阻抗元件,并且,其阻抗值随偏置电压而改变。在零偏置或直流反向偏置时,“本征”区的阻抗很高; 在直流正向偏置时,载流子注入“本征”区,而使“本征”区呈现出低阻抗。,把PIN二极管可变阻抗元件使用。它常被应用于高频开关(即微波开关)、移相、调制、限幅等电路中。
12、 雪崩二极管 (Avalanche Diode) 它是在外加电压作用下产生高频振荡的晶体管。产生高频振荡的工作原理是栾的:雪崩击穿对晶体注入载流子,因载流子渡越晶片的时间,其电流滞后于电压,延迟时间,若地控制渡越时间,,在电流和电压关系上就会负阻效应,从而产生高频振荡。它常被应用于微波领域的振荡电路中。
13、 江崎二极管 (Tunnel Diode) 它是以隧道效应电流为主要电流分量的晶体二极管。其基底材料是砷化镓和锗。其P型区的N型区是高掺杂的(即高浓度杂质的)。隧道电流由这些简并态半导体的量子力学效应所产生。发生隧道效应具备如下三个条件:①费米能级位于导带和满带内; ②空间电荷层宽度很窄(0.01微米以下); 简并半导体P型区和N型区中的空穴和电子在同一能级上有交叠的性。江崎二极管为双端子有源器件。其主要参数有峰谷电流比(IP/PV),其中,下标“P”代表“峰”; 而下标“V”代表“谷”。江崎二极管被应用于低噪声高频放大器及高频振荡器中(其工作频率可达毫米波段),也 被应用于高速开关电路中。
14、 快速关断(阶跃恢复)二极管 (Step Recovary Diode) 它也 是一种具有PN结的二极管。其结构上的特点是:在PN结边界处具有陡峭的杂质分布区,从而形成“自助电场”。PN结在正向偏压下,以少数载流子导电,并在PN结附近具有电荷存贮效应,使其反向电流经历一个“存贮时间”后才能降至最小值(反向饱和电流值)。阶跃恢复二极管的“自助电场”缩短了存贮时间,使反向电流快速截止,并产生丰富的谐波分量。这些谐波分量可设计出梳状频谱发生电路。快速关断(阶跃恢复)二极管用于脉冲和高次谐波电路中。
15、 肖特基二极管 (Schottky Barrier Diode) 它是具有肖特基特性的“金属半导体结”的二极管。其正向起始电压较低。其金属层除材料外,还采用金、钼、镍、钛等材料。其半导体材料采用硅或砷化镓,多为N型半导体。这种器件是由多数载流子导电的,,其反向饱和电流较以少数载流子导电的PN结大得多。肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微,其频率响仅为RC时间常数限制,因而,它是高频和快速开关的理想器件。其工作频率可达100GHz。并且,MIS(金属-绝缘体-半导体)肖特基二极管用来制作太阳能电池或发光二极管。
16、阻尼二极管 具有较高的反向工作电压和峰值电流,正向压降小,高频高压整流二极管,用在电视机行扫描电路作阻尼和升压整流用。
17、瞬变电压抑制二极管 TVP管,对电路进行快速过压保护,分双极型和单极型两种,按峰值功率(500W-5000W)和电压(8.2V~200V)分类。
18、双基极二极管(单结晶体管) 两个基极,一个发射极的三端负阻器件,用于张驰振荡电路,定时电压读出电路中,它具有频率易调、温度稳定性好等优点。
19、发光二极管 用磷化镓、磷砷化镓材料制成,体积小,正向驱动发光。工作电压低,工作电流小,发光均匀、寿命长、可发红、黄、绿单色光。
三、 二极管种类和二极管的种类分法:根据特性分类 点接触型二极管,按正向和反向特性分类如下。 1、 用点接触型二极管 这种二极管正如标题的那样,通常被使用于检波和整流电路中,是正向和反向特性既不特别好,也 不特别坏的产品。如:SD34、 SD46、1N34A等等属于这一类。
2、 高反向耐压点接触型二极管 是最大峰值反向电压和最大直流反向电压很高的产品。使用于高压电路的检波和整流。这种型号的二极管正向特性不太好或。在点接触型锗二极管中,有SD38、1N38A、OA81等等。这种锗材料二极管,其耐压受到限制。更高时有硅合金和扩散型。
3、 高反向电阻点接触型二极管 正向电压特性和用二极管。虽然其反方向耐压也 是特别地高,但反向电流小,其特长是反向电阻高。使用于高输入电阻的电路和高阻负荷电阻的电路中,就锗材料高反向电阻型二极管而言,SD54、 1N54A等等属于这类二极管。
4、 高传导点接触型二极管它与高反向电阻型相反。其反向特性很差,但使正向电阻足够小。对高传导点接触型二极管而言,有SD56、1N56A等等。对高传导键型二极管而言,得到更优良的特性。这类二极管,在负荷电阻特别低的下,整流效率较高。