半导体二极管实物图(精)
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二极管的分类与特性参数(精)
二极管的分类与参数
一、半导体二极管
1.1二极管的结构
半导体二极管简称二极管,由一个PN结加上相应的电极引线和管壳构成,其基本结构和符号如图1所示。
图1 二极管的结构及符号
1.2 二极管的分类
1、根据所用的半导体材料不同,可分为锗二极管和硅二极管。
2、按照管芯结构不同,可分为:
(1)点接触型二极管
由于它的触丝与半导体接触面很小,只允许通过较小的电流(几十毫安以下),但在高频下工作性能很好,适用于收音机中对高频信号的检波和微弱交流电的整流,如国产的锗二极管2AP系列、2AK系列等。
(2)面接触型二极管
面接触型二极管PN结面积较大,并做成平面状,它可以通过较大了电流,适用于对电网的交流电进行整流。如国产的2CP系列、2CZ系列的二极管都是面接触型的。
(3)平面型二极管
它的特点是在PN结表面被覆一层二氧化硅薄膜,避免PN结表面被水分子、气体分子以及其他离子等沾污。这种二极管的特性比较稳定可靠,多用于开关、脉冲及超高频电路中。国产2CK系列二极管就属于这种类型。
3、根据管子用途不同,可分为整流二极管、稳压二极管、开关二极管、光电二极管及发光二极管等。
1.3 二极管的特性 引外壳触丝基PN二极管的电路P N
阳阴极 点接面接
1、正向特性
二极管正向连接时的电路如图所示。二极管的正极接在高电位端,负极接在低电位端,二极管就处于导通状态(灯泡亮),如同一只接通的开关。实际上,二极管导通后有一定的管压降(硅管0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V)。我们认为它是恒定的,且不随电流的变化而变化。
但是,当加在二极管两端的正向电压很小的时候,正向电流微弱,二极管呈现很大的电阻,这个区域成为二极管正向特性的“死区”,只有当正向电压达到一定数值(这个数值称为“门槛电压”,锗二极管约为0.2V,硅二极管约为0.6V)以后,二极管才真正导通。此时,正向电流将随着正向电压的增加而急速增大,如不采取限流措施,过大的电流会使PN结发热,超过最高允许温度(锗管为90℃~100℃,硅管为125℃~200℃)时,二极管就会被烧坏。
一、基本图解
二极管Diode阴极阳极,阳极正,阴极负。符号是三角形后面加一竖杠,电流流向
就是三角形的方向。电子器件都要考虑散热,实际形状都考虑
到了散热,比如第一个是螺纹形状,A级
就是一个散热器,第二个是平板形状,AK
之间就夹杂着散热器。
加正向电压,硅管0.5-0.7V,锗管0.1-0.3V
会导通,加反向电压,3V-7V,会反向击穿
导通,其中3V为齐纳击穿,7V为雪崩击穿。
齐纳击穿:主要是反向电场越来越大时,少子
运动速度加快,宏观来看电流增加。
雪崩击穿:反向电场更大时,少子
运动更快,且碰撞原子,出现更多
载流子,少子数量增加,增加后的少子
再加速碰撞原子,循环效应,导致少子越来越多,电流成倍窜升。
二极管在反向击穿后,如果物理特性没变,也就是内部微观世界没有变化,可以
正常使用,如果因为电流太大且持续时间长,发热量大,导致物理特性改变,则
会损坏。
在实际使用中,主要会看懂图,超过Uto会导通,
超过Uf会饱和,电流不会再随电压增加而增加。
—202— 半导体二极管及其应用
电子电路区别于以前所学电路的主要特点是电路中引入各种电子器件。电子器件的类型
很多,目前使用得最广泛的是半导体器件——二极管、稳压管、晶体管、绝缘栅场效应管等。
由于本课程的任务不是研究这些器件内部的物理过程,而是讨论它们的应用,因此,在简单
介绍这些器件的外部特性的基础上,讨论它们的应用电路。
我们在物理课中已经知道,在纯净的四价半导体晶体材料(主要是硅和锗)中掺入微量三价(例如硼)或五价(例如磷)元素,半导体的导电能力就会大大增强。这是由于形成了有传导电流能力的载流子。掺入五价元素的半导体中的多数载流子是自由电子,称为电子半导体或N型半导体。而掺入三价元素的半导体中的多数载流子是空穴,称为空穴半导体或P型半导体。在掺杂半导体中多数载流子(称多子)数目由掺杂浓度确定,而少数载流子(称少子)数目与温度有关,并且温度升高时,少数载流子数目会增加。
在一块半导体基片上通过适当的半导体工艺技术可以形成P型半导体和N型半导体的交接面,称为PN结。PN结具有单向导电性:当PN结加正向电压时,P端电位高于N端,PN结变窄,由多子形成的电流可以由P区向N区流通,见图4-1 (a),而当PN结加反向电压时,N端电位高于P端,PN结变宽,由少子形成的电流极小,视为截止(不导通),见图4-1 (b)。
半导体二极管就是由一个PN结加上相应的电极引线及管壳封装而成的。由P区引出的电极称为阳极,N区引出的电极称为阴极。因为PN结的单向导电性,二极管导通时电流方向是由阳极通过管子内部流向阴极。二极管的种类很多,按材料来分,最常用的有硅管和锗管两种;按结构来分,有点接触型,面接触型和硅平面型几种;按用途来分,有普通二极管、整流二极管、稳压二极管等多种。
阴极 阴极 阴极 阴极 阴极 阳极 阳极 阳极 阳极 阳极 (a) PN结加正向电压 (b) PN结加反向电压
常见贴片二极管/三极管的封装
二极管:
名称 尺寸及焊盘间距 其他尺寸相近的封装名称
SMC 6.8X6-8.0
SMB 4.5X3.5-5.3
SMA 4.5X2.5-5.0 SOD-106
SOD-123 2.7X1.6-3.5 SC-77A
SOD-323 1.7X1.2-2.5 SC-76/SC-90A
SOD-523 1.2X0.8-1.6 SC-79
SOD-723 1.0X0.6-1.4
SOD-923 0.8X0.6-1.0
三极管:
D2PAK 10X8.8-2.54 LDPAK
DPAK 6.5X5.5-2.3 SC-63
SOT-223 6.5X3.5-2.3 SC-73
SOT-89 4.5X2.5-1.5 TO-243/SC-62/UPAK/MPT3
SOT-23 2.9X1.5-2.0 SC-59A/SOT-346/MPAK/SMT3
SOT-323 2.0X1.2-1.3 SC-70/CMPAK/UMT3
SOT-523 1.6X0.8-1.0 SC-75A/EMT3
SOT-623 1.4X0.8-0.9 SC-89/MFPAK
SOT-723 1.2X0.8-0.8
SOT-923 1.2X0.8-0.8 VMT3
我想知道电子元器件SOT封装的定义,比如说SOT23和SOT203等等,后面的数字代表什么呢?
SOT是SOP系列封装的一种,一般翻译如下:
SOJ(J型引脚小外形封装)、TSOP(薄小外形封装)、VSOP(甚小外形封装)、 SSOP(缩小型SOP)、