4148是什么二极管(半导体二极管)
4148是什么二极管(半导体二极管)二、半导体二极管的伏安特性做过电路实验的小伙伴在实验室的试验箱上应该看到过,只是可能不知道是什么而已,最常用的就是那个黑色圆柱体形的元器件,上面有一些白色的字,是参数,那个就是半导体二极管了。阳极->P区;阴极->N区。2、类型:二极管的类型还是比较多的,有点接触型、面接触型、硅平面接触型。具体怎么个性能和用法小编就不和大家详细介绍了,感兴趣的大家可以在网上查一查。
该内容转载自小二电路
一、结构与类型
1、结构:
半导体二极管(二极管)=PN结 导线 外壳
阳极->P区;阴极->N区。
2、类型:
二极管的类型还是比较多的,有点接触型、面接触型、硅平面接触型。具体怎么个性能和用法小编就不和大家详细介绍了,感兴趣的大家可以在网上查一查。
做过电路实验的小伙伴在实验室的试验箱上应该看到过,只是可能不知道是什么而已,最常用的就是那个黑色圆柱体形的元器件,上面有一些白色的字,是参数,那个就是半导体二极管了。
二、半导体二极管的伏安特性
图像就大致画一下,不是很准确:
1、正向电压特性
我们会发现,接正向电压时,开始的一段没有电流值或者说电流很很很小,近似为0,当电流开始由0有所增大的时候,这个点对应的电压我们叫它“开启电压”或“阈值电压”,用Uth表示。
硅材料二极管的开启电压约是0.5V,锗材料二极管的开启电压约是0.2V。
正向电压继续增大,电流也开始像指数一样暴涨,差不多为一条垂直线时,这个时候的电压叫它“正向导通电压”。
这里要注意了小伙伴们,“开启电压”和“正向导通电压”可不是一个东西,“开启电压”,是让我们能够看见有明显的电流出现了;而“正向导通电压”是电流再怎么变,电压也几乎不变的状态了,二者间的区别还是很明显的。
“正向导通电压”,硅的一般0.6~0.8V样子,锗的就是0.1~0.3V的样子,到后面我们经常用到这个电压,一般的我们最常用硅0.7V,锗0.3V。
2、反向电压特性
反向加电压,也是有电流存在的,但是,特别小,硅管小于0.1uA,锗管大一点,几十uA。
如果反向电压已知增大,那么电流会在某一电压点下急剧升高,会发生“二极管击穿”,该点电压我们用UBR表示。不同的管子,击穿电压还不一样,差别也很大。
三、二极管的一些主要参数
1、最大整流电流(IF):允许器件在长期运行下的最大正向平均电流;
2、最高反向工作电压(UR):最大反向击穿电压的一半(UBR/2);
3、反向电流(IR):条件一定情况下,越小管子越好;
4、最高工作频率(fM):也叫上限频率,和这个PN结的结电容有关,超过了这个频率,二极管的导电性能就会变得很差。
这个结电容,小编上期没有和大家介绍,这是什么呢?
结电容=势垒电容 扩散电容
四、二极管的四个模型
1、二极管的理想模型
前提是二级管在电路中导通了,然后电路上的其他元件的电压比二级管两端电压大多了,而且,二级管截止时的反向电流也比其他元件小的多。
这个时候,我们就忽略二级管的正向压降和反向电流,单纯的认为就是一个“正向的开关”。正向导通,反向截止。
2、二极管的恒压源模型(用的最多)
在理想模型的基础上,等效再加个直流电压源,用Uon表示,硅材料的0.7V,锗的就是0.3V。
只有当二级管外的电压大于Uon时,整个电路才算导通。
3、二极管的折线模型
折线模型,又考虑了二级管本身的材料因素,必定有电阻,进一步完善。
下面的伏安特性曲线里,折线的斜率就是二级管阻值,rD。
4、二极管的微变等效信号模型(最重要)
这个模型就比较复杂了,小编尽量给大家解释清楚。
补充一个知识点:二极管伏安特性曲线表达式(I=Is(e^u/UT-1)),没必要记,知道就欧了。
微变信号模型是在直流电压下二极管导通时,再加一个交流的小信号源。
如果只考虑直流导通状态下的话,一个电压对应一个电流,这个点我们叫“直流工作点”或“静态工作点”,用Q表示。UDQ和IDQ。
则UDQ和IDQ之比就是,该点直流电阻RD。
这个时候我们加上正弦的交流小信号,那么小信号带给这个Q点的影响就是正弦的波动。正弦量是变的对吧,没错。
那么,这个时候的阻值是多少呢?
我们看下面的图,在交流小信号的影响下,横坐标我们取正弦电压的最大幅值差,纵坐标取交流信号产生的电流下最大幅值差。构成一个直角三角形,斜边斜率,就是这个交流影响下的等效电阻,用rd表示。
我们看下面这个例子,大家应该就会明白不少。
这个有点类似叠加定理,但又不完全是。我们得先算出静态工作点下的电流IDQ,单独再算交流产生的电流时,这个时候的二极管就是前面等效计算的电阻rd了。
该内容转载自小二电路,仅供学习交流使用,如有侵权,请联系删除。