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二极管技术含量高吗

来源:www.haichao.net  时间:2023-07-19 01:19   点击:139  编辑:admin   手机版

一、二极管技术含量高吗

一,1,二极管的工作原理 晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。

当不存在外加电压时,由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。

当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。

当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。

当外加的反向电压高到一定程度时,p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。 2,二极管最重要的特性就是单方向导电性。

在电路中,电流只能从二极管的正极流入,负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。 1. 正向特性。

在电子电路中,将二极管的正极接在高电位端,负极接在低电位端,二极管就会导通,这种连接方式,称为正向偏置。

必须说明,当加在二极管两端的正向电压很小时,二极管仍然不能导通,流过二极管的正向电流十分微弱。

只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”,锗管约为0.2V,硅管约为0.6V)以后,二极管才能直正导通。

导通后二极管两端的电压基本上保持不变(锗管约为0.3V,硅管约为0.7V),称为二极管的“正向压降”。 2. 反向特性。

在电子电路中,二极管的正极接在低电位端,负极接在高电位端,此时二极管中几乎没有电流流过,此时二极管处于截止状态,这种连接方式,称为反向偏置。二极管处于反向偏置时,仍然会有微弱的反向电流流过二极管,称为漏电流。

当二极管两端的反向电压增大到某一数值,反向电流会急剧增大,二极管将失去单方向导电特性,这种状态称为二极管的击穿。

3,利用不同的半导体材料、掺杂分布、几何结构,可制成不同类型的二极管,用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换。

例如稳压二极管可在电源电路中提供固定偏压和进行过压保护;雪崩二极管作为固体微波功率源,用于小型固体发射机中的发射源;半导体光电二极管能实现光-电能量的转换,可用来探测光辐射信号;半导体发光二极管能实现电-光能量的转换,可用作指示灯、文字-数字显示、光耦合器件、光通信系统光源等;肖特基二极管可用于微波电路中的混频、检波、调制、超高速开关、倍频和低噪声参量放大等。 二,1,工作原理 晶体三极管晶体三极管(以下简称三极管)按材料分有两种:储管和硅管。

而每一种又有NPN和PNP两种结构形式,但使用最多的是硅NPN和PNP两种三极管,两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的,下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。

NPN管它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极。

当b点电位高于e点电位零点几伏时,发射结处于正偏状态,而C点电位高于b点电位几伏时,集电结处于反偏状态,集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。

在制造三极管时,有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的,同时基区做得很薄,而且,要严格控制杂质含量,这样,一旦接通电源后,由于发射结正确,发射区的多数载流子(电子)极基区的多数载流子(控穴)很容易地截越过发射结构互相向反方各扩散,但因前者的浓度基大于后者,所以通过发射结的电流基本上是电子流,这股电子流称为发射极电流Ie。由于基区很薄,加上集电结的反偏,注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic,只剩下很少(1-10%)的电子在基区的空穴进行复合,被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补纪念给,从而形成了基极电流Ibo根据电流连续性原理得:Ie=Ib+Ic这就是说,在基极补充一个很小的Ib,就可以在集电极上得到一个较大的Ic,这就是所谓电流放大作用,Ic与Ib是维持一定的比例关系,即:β1=Ic/Ib式中:β--称为直流放大倍数,集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为:β=△Ic/△Ib式中β--称为交流电流放大倍数,由于低频时β1和β的数值相差不大,所以有时为了方便起见,对两者不作严格区分,β值约为几十至一百多。三极管是一种电流放大器件,但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用,通过电阻转变为电压放大作用。 2,1、输入特性其特点是:1)当Uce在0-2伏范围内,曲线位置和形状与Uce有关,但当Uce高于2伏后,曲线Uce基本无关通常输入特性由两条曲线(Ⅰ和Ⅱ)表示即可。2)当Ube<UbeR时,Ib≈O称(0~UbeR)的区段为“死区”当Ube>UbeR时,Ib随Ube增加而增加,放大时,三极管工作在较直线的区段。3)三极管输入电阻,定义为:rbe=(△Ube/△Ib)Q点,其估算公式为:rbe=rb+(β+1)(26毫伏/Ie毫伏)rb为三极管的基区电阻,对低频小功率管,rb约为300欧。2、输出特性输出特性表示Ic随Uce的变化关系(以Ib为参数),它分为三个区域:截止区、放大区和饱和区。截止区当Ube<0时,则Ib≈0,发射区没有电子注入基区,但由于分子的热运动,集电集仍有小量电流通过,即Ic=Iceo称为穿透电流,常温时Iceo约为几微安,锗管约为几十微安至几百微安,它与集电极反向电流Icbo的关系是:Icbo=(1+β)Icbo常温时硅管的Icbo小于1微安,锗管的Icbo约为10微安,对于锗管,温度每升高12℃,Icbo数值增加一倍,而对于硅管温度每升高8℃,Icbo数值增大一倍,虽然硅管的Icbo随温度变化更剧烈,但由于锗管的Icbo值本身比硅管大,所以锗管仍然受温度影响较严重的管,放大区,当晶体三极管发射结处于正偏而集电结于反偏工作时,Ic随Ib近似作线性变化,放大区是三极管工作在放大状态的区域。饱和区当发射结和集电结均处于正偏状态时,Ic基本上不随Ib而变化,失去了放大功能。根据三极管发射结和集电结偏置情况,可能判别其工作状态。截止区和饱和区是三极管工作在开关状态的区域,三极管和导通时,工作点落在饱和区,三极管截止时,工作点落在截止区。 3,主要用于放大信号。作为主要部件,它及时、普遍地首先在通讯工具方面得到应用,并产生了巨大的经济效益。由于晶体管彻底改变了电子线路的结构,集成电路以及大规模集成电路应运而生,这样制造像高速电子计算机之类的高精密装置就变成了现实。

二、二极管选用

二极管类有几种类型,信号二极管,大电流二极管、稳压管、TVS管、肖特基二极管等。

1.信号二极管

即正向电流较小、恢复速度较快、个头较小的二极管。用于信号线上。

2.大电流二极管

一般用作防反,选择时要注意额定正向电流、反向电压以及正向压降。

这种二极管选型时,因为其正向电流较大,为了减少功率消耗,一般正向压降越小越好。而反向电压也越大越好。

3.稳压管

又称齐纳管,这里指的是信号线上保护用的小个头稳压管。除非信号波动幅度很大,否则没有必要特别注意功率。

4.TVS管

指大功率的瞬态保护,一般用于电源线上,要根据后继电路的耐压选择稳压值,根据电源信号波动情况选择功率。

5.肖特基二极管

以上4种类型是按功能进行划分的,而肖特基二极管的名字是来自于它与其他管子不同的制作工艺,是完全另一种划分方法。

即肖特基二极管既有小型信号二极管,也有大个头的防反用二极管。

肖特基二极管的特点是正向压降小,但反向耐压也较小。在对反向耐压无要求时尽量选用肖特基二极管。

以上只是根据经验进行的大致划分。

三、二极管讲解

充电器,指示灯的限流电阻选取150或1K是考虑指示亮度来定的,LED的点亮电流一般在5ma左右,当电池电压高时,限流电阻就大,小时就小。一般是R=E/5 (K)

四、二极管应用视频讲解

在回答问题之前我们必须搞清楚这个由变压器输出的12V接整流管要干什么?也就是说是是什么负载?

如果用来给直流电动机供电,或者是对电源质量要求不高的设备,我们可以只用一只二极管接成半波整流再加上滤波(可用几十到100的滤波电容)。如果用来给功放或者显示器供电,那必须选用四只二极管或全桥组成全波整流。并配备不小于4700UF的电解电容方可使用。

五、二极管科普

电子管与晶体管都具有单向导电性,利用这种特性可以完成一些特定的逻辑,也正是这些逻辑单元构成了电子计算机的基础。

举两个最简单的例子:二极管与门电路二极管或门电路虽然两者都具有单向导电性,但是原理并不相同。

电子管的阳极与阴极断开,类似电池组的正负两极。阴极处有一个加热灯丝,工作时灯丝开始发热加热阴极,当阴极原子被加热到激态,阴极开始向阳极发射电子,电路导通。

反之向阳极加电压时,并不能使电路导通,从而得到了单向导电性。

晶体管由P型半导体与N型半导体相连组成,P型半导体是由纯净的四价元素掺杂三价元素制成,含较多带正电的载流子——空穴;N型半导体由纯净的四价元素掺杂五价元素制成,含较多带负电的载流子——电子。

但是这二者单独来说都是电中性的,两者相连后由于扩散作用,P型半导体的正电荷载流子一部分去了N型那边,同样N型半导体的负电荷载流子一部分去了P型那边。

这样在连接处就形成了PN结,一方带正电一方带负电,形成了内电场,这样的一个电场就阻止了空穴与电子的进一步扩散。

当晶体管外接正电压或负电压时,就会导致PN结变宽或变窄,从而形成更弱或更强的内电场,二极管从而导通或截止。这样就得到了单向导电性。从原理可以看出电子管的体积很难做的非常小,将阴极加热到激态也需要非常高的能耗,工作电压也很难降低。

而晶体管在体积,能耗与工作电压方面都具有非常大的优势。

所以晶体管在问世之后就逐渐取代了电子管在电子世界中的地位。

电子管可以在音响、微波炉及人造卫星的高频发射机看见它的身影。电子管在高端的音响领域有很重要的作用,但是具体情况也不甚了解,懂行的同学可以科普一下。

六、二极管相关推荐股票

先进封装(Chiplet概念),深科达20cm涨停,朗迪集团、通富微电、大港股份、同兴达涨停;

A股标的方面,建议关注Chiplet先进封装相关公司,包括封测领域的通富微电、载板领域的兴森科技、IP领域的芯原股份、封测机领域的华峰测控等。

芯片(自主可控,国产替代);

先进封装

深科达、朗迪集团、通富微电、大港股份、同兴达、中富电路、晶方科技、中京电子、经纬辉开

底层支撑(半导体设备):北方华创、芯源微、盛美上海、中微公司、万业企业、华峰测控、光力科技。

半导体表现弱势,跟早盘一则新闻有关:“中芯国际北京12英寸晶圆厂,因为CIM国产化不及预期,陷入停摆”!然而收盘后就辟谣了。

总的来说,芯片整体是先分歧,后回流的走法,今天是再次加速的预期。从短线风控的角度来说,前排是没有买点的。

在芯片半导体板块内部来说,适合去做低位补涨——包括细分方向和题材。

七、二极管知乎

不会!5万多台电脑维修经验告诉我,长期开着的电脑寿命比更少使用的电脑更长久和稳定。

其实大家平时生活中也都可以观察到类似的情况,只要是电器,一直开着的损耗绝对比偶尔开一下对电子产品带来的伤害更小。比如电视机,冰箱,哪怕是汽车。读大学的时候你们应该都有体会,偶尔回家玩一下电脑,机器就开不起来了。放在学校的电脑,一个暑假没用,回去就开不起来了。这种情况很常见。而我们每次寒暑假后开学的那第一周,就特别忙。因为学校里放假回家,很多电脑停用了个把月,故障率就会提高。

一般这种情况只要是企业的网管,学校机房的老师,应该深有体会。

并且这种现象南方比北方更严重。为什么,因为电脑在开机运行时会提高内部温度,温度会蒸发掉附着在元器件以及金属触点上的湿气。从而让元器件的金属部位氧化更少。而一直不开机的电脑,内存条,显卡的金手指氧化会更严重一些。南方湿度大,所以这个现象比北方突出一些。

凡是电解质的器件,长时间不用更容易坏。例如一台长期不用的变频器在他库里时间放长了,其内部的电子原器件电解电容器,通电时应该先加上下一致50%的额定电压,加压时间应在半小时以上,再加上80%的额定电压也是同样的时间之后才可以完全用它的额定电压,它的漏电流就会慢慢降下去,从而达到一个自我修复的目的。若没有这个修复的过程,库存时间太长的产品很容易在加了额定电压后击穿。以上内容引用与:

电容器的保管条件及长期库存品的应用-上海勋烨电子有限公司

而电脑内也同样使用了大量的电解质元器件。此内容感谢知友:invalid s 提供补充

还有一个原因就是温差,开机工作的时候其实很多元器件的温度很高。关机以后降低到室温。具体导致故障的原理我不懂,但很多故障客户不理解,用好关机的时候还好好的,下一次开机就开不起来了。所以,频繁的开关机,会导致更高的故障率是确定的。

感谢知友李阳在评论中补充认为:开关机会导致元器件(电感电容,二极管,三极管等)温度忽高忽低,电子元器件很多都有PN结,结温度的循坏次数多了,自然故障率也就高了。

所以我自己的电脑基本上是一直开着的,除非晚上睡觉才关机。偶尔出去一下,预计一个小时内能回来,也不会关机。

那么电脑一直开着,确实也存在损耗,但是电脑用坏的在维修中真的很少见,唯一影响寿命的部件只有电容。而现在大多数主板都选用了寿命更长久的固态电容。也就更不需要担心了。哪怕是普通电容的也不用担心,因为电容的设计寿命一般达到7-10年以上的寿命。

而工作中发现,在用和不用对于电脑寿命影响以外,还有另一个杀手。就是休眠待机。这种情况发生在windows笔记本上比较多,很多用户下班,携带,喜欢直接合上笔记本就拿着走了。接着就唤不醒了。强行关机以后就无法开机,然后就主板坏掉了。

原因主要是windows的硬件型号规格众多,驱动版本,软件兼容,破解软件,不稳定的操作系统,以及后台程序导致软件和驱动之间的不兼容,让系统和计算机无法正确的进入待机休眠状态,只要有一个程序无法中断,处理器就会反复操作这个命令,或者直接死机。然后放在包里的笔记本由于散热不好。温度就开始升高。最后导致有可能存在的无法开机情况。这种时候我们只能强制关机,再开机,而强制关机时的瞬间电压容易诱发主板元器件和硬盘的故障。

macOS的笔记本台式机,IOS手机平板,Android手机平板,确实不会存在这样的情况。而由于windows操作系统的复杂关系,驱动匹配,硬件兼容,以及国内外那么多软件厂商,无法准确做到其他操作系统一样那么稳定。既然现在大家都用固态硬盘了,来关机也挺快的,能不用休眠待机的情况下,建议就尽量少用吧。

最后祝大家的电脑都能用的顺手,用的舒心。

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八、好的二极管

猜测您可能说的是玻璃封装的很小的那种二极管,一般在小电流、低电压电路中大量使用的1N4148吧。主要作用为检波、整流等用处。

九、二极管例子

制造二极管时,通常不会用两块相同大小的P型半导体和N型半导体结合形成PN结,而是通常用其中一种半导体作基底,例如一块N型半导体,在其中一端渗透一点三价元素,得到很小一块P型半导体区域,这样的二极管就是N型二极管;或者用一块P型半导体,在其中渗透一点五价元素得到PN结,这样的二极管就是P型二极管。总之,二极管用P型材料制作就是P型二极管,用N型材料制作就是N型二极管,上面的PN结是在作为基底的P型或N型半导体扩散上去的。

举个例子,N型点接触二极管是这样做的:用一块N型半导体,正级使用一根铝线与半导体接触,这样就有少量的铝扩散到半导体里,形成PN结,得到一个二极管,整个二极管就是一块N型半导体加一个PN结,没有P型半导体(或者小到可以忽略)。

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