晶体二极管基础知识及检测方法

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晶体二极管基础知识及检测方法

一、極管基礎知識

1.二極體的主要參數 正向電流IF：在額定功率下，允許通過二極體的電流值。 正向電壓降VF：二極體通過額定正向電流時，在兩極間所産生的電壓降。 最大整流電流（平均值）IOM：在半波整流連續工作的情況下，允許的最大半波電流的平均值。 反向擊穿電壓VB：二極體反向電流急劇增大到出現擊穿現象時的反向電壓值。 正向反向峰值電壓VRM：二極體正常工作時所允許的反向電壓峰值，通常VRM爲VP的三分之二或略小一些。

反向電流IR：在規定的反向電壓條件下流過二極體的反向電流值。

結電容C：電容包括電容和擴散電容，在高頻場合下使用時，要求結電容小於某一規定數值。
最高工作頻率FM：二極體具有單向導電性的最高交流信號的頻率。

[img]http://www.diybcq.com/]2.常用二極體

（1） 整流二極體 將交流電源整流成爲直流電流的二極體叫作整流二極體，它是面結合型的功率器件，因結電容大，故工作頻率低。 通常，IF在1安以上的二極體採用金屬殼封裝，以利於散熱；IF在1安以下的採用全塑膠封裝（見圖二）由於近代工藝技術不斷提高，國外出現了不少較大功率的管子，也採用塑封形式。

（a)全密封金属结构

（b）塑料封装

（2）  檢波二極體        檢波二極體是用於把叠加在高頻載波上的低頻信號檢出來的器件,它具有較高的檢波效率和良好的頻率特性。 （3）開關二極體 　　 在脈衝數位電路中，用於接通和關斷電路的二極體叫開關二極體，它的特點是反向恢復時間短，能滿足高頻和超高頻應用的需要。 開關二極體有接觸型，平面型和擴散臺面型幾種，一般IF＜500毫安培的矽開關二極體，多採用全密封環氧樹脂，陶瓷片狀封裝，如圖三所示，引腳較長的一端爲正極。

圖3、矽開關二極體全密封環環氧樹脂陶瓷片狀封裝

（4）穩壓二極體 穩壓二極體是由矽材料製成的面結合型晶體二極管，它是利用PN結反向擊穿時的電壓基本上不隨電流的變化而變化的特點，來達到穩壓的目的，因爲它能在電路中起穩壓作用，故稱爲、穩壓二極體（簡稱穩壓管）其圖形符號見圖4

圖4、穩壓二極體的圖形符號

穩壓管的伏安特性曲線如圖5所示，當反向電壓達到Vz時，即使電壓有一微小的增加，反向電流亦會猛增（反向擊穿曲線很徒直）這時，二極體處於擊穿狀態，如果把擊穿電流限制在一定的範圍內，管子就可以長時間在反向擊穿狀態下穩定工作。

图5、硅稳压管伏安特性曲线

5） 變容二極體 變容二極體是利用PN結的電容隨外加偏壓而變化這一特性製成的非線性電容元件，被廣泛地用於參量放大器，電子調諧及倍頻器等微波電路中，變容二極體主要是通過結構設計及工藝等一系列途徑來突出電容與電壓的非線性關係，並提高Q值以適合應用。 　　 變容二極體的結構與普通二極體相似，其符號如圖6所示，幾種常用變容二極體的型號參數見表一

（圖6、變容二極體圖形符號

表一				常用变容二极管
型号	产地	反向电压（V）		电容量（pF		电容比	使用波段
		最小值	最大值	最小值	最大值
2CB11	中国	3	25	2.5	12		UHF
2CB14	中国	3	30	3	18	6	VHF
BB125	欧洲	2	28	2	12	6	UHF
BB139	欧洲	1	28	5	45	9	VHF
MA325	日本	3	25	2	10.3	5	UHF
ISV50	日本	3	25	4.9	28	5.7	VHF
ISV97	日本	3	25	2.4	18	7.5	VHF
ISV59.OSV70/IS2208	日本	3	25	2	11	5.5	UHF

3.二極體的選用常識

選用三極管要注意的幾個方面： （1）正向特性

另在二極體兩端的正向電壓（P爲正、N爲負）很小時（鍺管小於0.1伏，矽管小於0.5伏），管子不導通處於“死區”狀態，當正向電壓起過一定數值後，管子才導通，電壓再稍微增大，電流急劇暗加（見曲線I段）。不同材料的二極體，起始電壓不同，矽管爲0.5-.7伏左右，鍺管爲0.1-0.3左右。 （2）反向特性 　　二極體兩端加上反向電壓時，反向電流很小，當反向電壓逐漸增加時，反向電流基本保持不變，這時的電流稱爲反向飽和電流（見曲線II段）。不同材料的二極體，反向電流大小不同，矽管約爲1微安到幾十微安，鍺管則可高達數百微安，另外，反向電流受溫度變化的影響很大，鍺管的穩定性比矽管差。 （3）擊穿特性 　　當反向電壓增加到某一數值時，反向電流急劇增大，這種現象稱爲反向擊穿（見曲線III）。這時的反向電壓稱爲反向擊穿電壓，不同結構、工藝和材料製成的管子，其反向擊穿電壓值差異很大，可由1伏到幾百伏，甚至高達數千伏。 （4）頻率特性 由於結電容的存在，當頻率高到某一程度時，容抗小到使PN結短路。導致二極體失去單向導電性，不能工作，PN結面積越大，結電容也越大，越不能在高頻情況下工作。

二、二極體檢測方法

1.普通二極體的檢測
　　二極體的極性通常在管殼上注有標記，如無標記，可用萬用表電阻檔測量其正反向電阻來判斷（一般用R×100或×1K檔）具體方法如表一。
表一 二極體簡易測試方法

项目	正向电阻	反向电阻
測試方法
測試情況	矽管：錶針指示位置在中間或中間偏右一點；鍺管：錶針指示在右端靠近滿刻度的地方（如圖所示）表明管子正向特性是好的。 如果錶針在左端不動，則管子內部已經斷路	矽管：錶針在左端基本不動，極靠近OO位置，鍺管：錶針從左端起動一點，但不應超過滿刻度的1/4（如上圖所示），則表明反向特性是好的， 如果錶針指在0位，則管子內部已短路

2.普通發光二極體的檢測
�おぃ�1）用萬用表檢測。利用具有×10kΩ擋的指標式萬用表可以大致判斷發光二極體的好壞。正常時，二極體正向電阻阻值爲幾十至200kΩ,反向電阻的值爲∝。如果正向電阻值爲0或爲∞，反向電阻值很小或爲0，則易損壞。這種檢測方法，不能實地看到發光管的發光情況，因爲×10kΩ擋不能向LED提供較大正向電流。
�おと绻�有兩塊指標萬用表（最好同型號）可以較好地檢查發光二極體的發光情況。用一根導線將其中一塊萬用表的“+”接線柱與另一塊表的“-”接線柱連接。餘下的“-”筆接被測發光管的正極（P區），餘下的“+”筆接被測發光管的負極（N區）。兩塊萬用表均置×10Ω擋。正常情況下，接通後就能正常發光。若亮度很低，甚至不發光，可將兩塊萬用表均撥至×1Ω若，若仍很暗，甚至不發光，則說明該發光二極體性能不良或損壞。應注意，不能一開始測量就將兩塊萬用表置於×1Ω，以免電流過大，損壞發光二極體。
�おぃ�2）外接電源測量。用3V穩壓源或兩節串聯的乾電池及萬用表（指標式或數位式皆可）可以較準確測量發光二極體的光、電特性。爲此可按圖10所示連接電路即可。如果測得VF在1.4～3V之間，且發光亮度正常，可以說明發光正常。如果測得VF=0或VF≈3V，且不發光，說明發光管已壞。

3.紅外發光二極體的檢測
�おび伸都t外發光二極體，它發射1～3μm的紅外光，人眼看不到。通常單只紅外發光二極體發射功率只有數mW，不同型號的紅外LED發光強度角分佈也不相同。紅外LED的正向壓降一般爲1.3～2.5V。正是由於其發射的紅外光人眼看不見，所以利用上述可見光LED的檢測法只能判定其PN結正、反向電學特性是否正常，而無法判定其發光情況正常否。爲此，最好準備一隻光敏器件（如2CR、2DR型矽光電池）作接收器。用萬用表測光電池兩端電壓的變化情況。來判斷紅外LED加上適當正向電流後是否發射紅外光。其測量電路如圖11所示。

李小路

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