什么是信号二极管?V-I特性、类型、规格

在本教程中,我们将学习一种叫做信号二极管的特殊二极管。亚博彩票下载它用于波形整形、箝位、保护电路,信号二极管的主要应用是反激二极管或自由滚轮二极管。我们将看到关于1N414亚博彩票下载8,一个非常常用的硅开关信号二极管,它的V-I特性和一些重要的规格。

介绍

二极管常被用作直接整流器、混合信号时的混频器以及断开或闭合电路的开关。混频器中的二极管用于检测信号,这些二极管通常称为信号二极管。信号二极管简单而传统的应用是作为一个基本的二极管开关。

一个信号二极管可能是一种非线性半导体器件,可以形成一种小型的电子电路元件,由半导体晶体制成。

信号二极管被广泛认可,因为它们经常被发现在电子电路中,如电视,收音机,一些其他数字逻辑电路,他们被设计为驱动很少或没有功率,尽管高频电流只在一个方向。

PN结信号二极管通常制作在玻璃外壳或塑料外壳中,通常在端子的阴极端有黑色或红色带。

信号二极管

信号二极管具有恢复时间快的优点,在信号处理中有着广泛的应用。信号二极管可用于数字器件的时钟功能,同时用于防止反向信号对单片机的损坏。信号二极管将用于开关和限幅应用,当短持续时间的脉冲波形被截断时。

信号二极管使电流能达到100毫安,它们被认为是处理电子发送器发送的电信号中的信息。锗二极管的正向电压降约为0.2伏,被用作无线电中的检测电路。亚博彩票下载

在不需要锗二极管、硅半导体的精度的电子电路中,通常使用信号二极管,因为它们的电阻值较低且易受热。

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信号二极管类型

这里列出了一些常用的信号二极管。

  • 1 n4973
  • 1 n4148
  • 1 n34a(锗二极管)
  • 1 n4454

小信号二极管具有较低的功率和电流额定值,与传统整流二极管相比,几乎在500mW和150mA左右。锗信号二极管和硅信号二极管的特性是完全不同的。它们分别如下:

锗二极管信号-这些二极管的反向偏置电阻值很少,导致PN结正向压降很低,通常约为0.2 V- 0.3 V,但是由于PN结面积小,它的正向偏置电阻值很高。亚博彩票下载

硅二极管信号-这些二极管有一个非常高的反向偏置电阻值,导致在PN结上正向电压降约0.6 - 0.7V。亚博彩票下载它们的正向偏压电阻值较低,导致正向电流和反向偏压值较高。

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信号二极管的V-I特性

1.信号二极管的V-I特性

如果外部电源的正负极都连接到PN结的各自终端,那么信号二极管称为正向偏置。在正向偏压中提供给二极管的电压产生一个用I表示的正向电流F

正向电流的值与外部施加的电压成正比,与二极管的内置电阻成反比。由于耗尽层内电荷离子的作用,阻止电子和空穴离开结的静电力称为势垒电压

锗二极管p-n结势垒电压的典型值为0.2 V~ 0.3 V,硅二极管的势垒电压为0.6 V~ 0.7 V。

如果电源的正极连接到信号二极管的阴极,而负极连接到二极管的阳极,则称信号二极管处于反向偏置。当外部电压以反向偏压加到二极管上时,由于少数载流子穿过耗尽层并远离耗尽层,会产生少量的电流,称为泄漏电流。

这种泄漏电流也称为反向饱和电流,用或表示与施加的外部电压无关,但取决于设备的温度。

当反向偏置电压很高时,少数载流子获得足够的能量使共价键发生碰撞和分裂,从而产生大量的电子-空穴对。

电子-空穴对产生的现象称为击穿。二极管在击穿状态前所施加的最大反向电压可以称为反向峰值电压或反向峰值电压。

2.正向偏置信号二极管
正向偏置信号二极管
反向偏置信号二极管
反向偏置信号二极管

在正偏置中,信号二极管作为闭合开关,因此短路,驱动电流仅在一个方向(从正极到负极)。在反向偏压,硅二极管作为开路开关,从而开路阻断电流流过二极管。

硅信号二极管可作为整流器、开关电路、限制电路和限幅电路,用于限幅短时波形。

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信号二极管特性

信号二极管特性和规格的参数细节如下所示。

峰值反向电压(PIV)

峰值反向电压参数定义为二极管反向所能施加的最大电压量。不应超过此峰值电压,因为电压大于此峰值电压可能导致设备故障。它也称为最大反向电压,小于二极管反向偏压特性的雪崩击穿条件。

峰值反向电压的典型值可能从几伏到几千伏不等。在整流电路中,就振幅而言,峰值反向电压被称为正弦波的最大负值包围着一个周期的负交替。

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功耗(PD)

总功率耗散定义为PN结信号二极管在电流传导过程中耗散的最大功率。多余的功率将以热的形式耗散。信号二极管的正向电阻是一个动态特性,它很小,有时变化很大。

在这种情况下,消耗的总功率将通过乘以施加于二极管的电压和流过信号二极管的正向电流来测量。

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正向电流(我F)

信号二极管的正向额定电流参数定义为信号二极管在不损坏器件的情况下可以轻松处理的最大阳极电流。如果电流超过正向电流额定值,然后信号二极管可能会在结处因热过载而损坏。

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工作温度(T)

信号二极管的最大工作温度参数通常与总功率耗散有关,也与PN结的温度有关。它被定义为器件的最高温度,在此温度下达到最大正向电流。

超过这个温度值,设备就会损坏,并导致设备故障。PN结信号二极管应保持在一个温度,其中最大正向电流是在它得到恶化之前达到。

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1N4148信号二极管规格

以下是1N4148信号二极管的一些规格。它们如下。

  • 最大重复反向电压= 100v
  • 平均整流正向电流= 200 mA
  • 最大正向直流电流= 300毫安
  • 10ma最大正向电压降= 1.0 V。
  • 非重复峰值正向浪涌电流= 1.0 A(脉冲宽度= 1 s)
  • 总功耗= 500mw
  • 反向恢复时间< 4秒

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以前类型的二极管

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