二极管
Diode - 具有单向导电特性的半导体器件
什么是二极管？
二极管（Diode）是一种具有单向导电特性的半导体器件，由PN结构成。当P区接正、N区接负时（正向偏置），电流可以通过；当反向偏置时，电流几乎不通过。
PN结：由P型半导体和N型半导体结合形成，是二极管的核心结构。
二极管的分类
按用途分类
整流二极管
用于将交流电转换为直流电，具有较高的正向电流和耐压能力
稳压二极管(齐纳管)
工作在反向击穿区，提供稳定的参考电压
发光二极管(LED)
通电时发出可见光或红外光，广泛用于指示和照明
肖特基二极管
金属-半导体结，正向压降低，开关速度快
快恢复二极管
恢复时间短，用于高频整流和开关电路
TVS二极管
瞬态电压抑制，用于ESD保护和浪涌防护
按材料分类
| 材料 | 正向压降 | 反向耐压 | 特点 |
|---|---|---|---|
| 硅(Si) | 0.6~1V | 高 | 最常用 |
| 锗(Ge) | 0.2~0.4V | 低 | 正向压降低，较少用 |
| 砷化镓(GaAs) | 1~1.5V | 中 | 高频、光电 |
主要参数
- 正向电流(IF)：最大正向平均电流
- 正向压降(VF)：正向导通时的电压降
- 反向耐压(VR)：最大允许反向电压
- 反向漏电流(IR)：反向偏置时的漏电流
- 恢复时间(trr)：开关二极管从导通到截止的时间
- 稳压值(VZ)：稳压管的稳定电压
常见应用电路
- 整流电路：桥式整流、全波整流将AC转为DC
- 稳压电路：稳压管提供参考电压
- 保护电路：二极管并联在线圈两端抑制反电动势
- 限幅电路：限制信号幅度
- 开关电路：高速开关控制
- LED驱动：指示灯和照明
特殊二极管
| 类型 | 符号 | 主要应用 |
|---|---|---|
| 变容二极管 | 电容随电压变化 | 调谐电路、压控振荡器 |
| 隧道二极管 | 负阻特性 | 高频振荡、微波电路 |
| PIN二极管 | I层高阻特性 | 射频开关、衰减器 |
| 光电二极管 | 光生电流 | 光检测、光纤通信 |
选型要点
- 根据电路需求选择正向电流和反向耐压
- 高频电路选择快恢复或肖特基二极管
- 稳压电路选择精度高的稳压管
- 注意正向压降对效率的影响
- 功率电路注意散热