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點(diǎn)接觸型二極管基礎(chǔ)知識(shí)

發(fā)布人:云漢芯城 時(shí)間:2019-05-10 來(lái)源:工程師 發(fā)布文章

點(diǎn)接觸型二極管是在鍺或硅材料的單晶片上壓觸一根金屬針后,再通過(guò)電流法而形成的。因此,其PN結(jié)的靜電容量小,適用于高頻電路。點(diǎn)接觸型與面結(jié)型相比,較少使用于大電流和整流。因?yàn)闃?gòu)造簡(jiǎn)單,所以價(jià)格便宜。對(duì)于小信號(hào)的檢波、整流、調(diào)制、混頻和限幅等一般用途而言,它是應(yīng)用范圍較廣的類型。

點(diǎn)接觸型二極管結(jié)構(gòu)

點(diǎn)接觸型二極管是由一根根細(xì)的金屬絲熱壓在半導(dǎo)體薄片上制成的。在熱壓處理過(guò)程中,半導(dǎo)體薄片與金屬絲接觸面上形成了一個(gè)PN結(jié),金屬絲為正極,半導(dǎo)體薄片為負(fù)極。

點(diǎn)接觸型二極管的金屬絲和半導(dǎo)體的金屬面很小,雖難以通過(guò)較大的電流,但因其結(jié)電容較小,可以在較高的頻率下工作。點(diǎn)接觸型二極管可用于檢波、變頻、開關(guān)等電路及小電流的整流電路中。

點(diǎn)接觸型二極管類型

一般用點(diǎn)接觸型二極管

這種二極管正如標(biāo)題所說(shuō)的那樣,通常被使用于檢波和整流電路中,是正向和反向特性既不特別好,也不特別壞的中間產(chǎn)品。如:SD34、SD46、1N34A等等屬于這一類。

高反向耐壓點(diǎn)接觸型二極管

是最大峰值反向電壓和最大直流反向電壓很高的產(chǎn)品。使用于高壓電路的檢波和整流。這種型號(hào)的二極管一般正向特性不太好或一般。在點(diǎn)接觸型鍺二極管中,有SD38、1N38A、OA81等等。這種鍺材料二極管,其耐壓受到限制。要求更高時(shí)有硅合金和擴(kuò)散型。

高反向電阻點(diǎn)接觸型二極管

正向電壓特性和一般用二極管相同。雖然其反方向耐壓也是特別地高,但反向電流小,因此其特長(zhǎng)是反向電阻高。使用于高輸入電阻的電路和高阻負(fù)荷電阻的電路中,就鍺材料高反向電阻型二極管而言,SD54、1N54A等等屬于這類二極管。

高傳導(dǎo)點(diǎn)接觸型二極管

它與高反向電阻型相反。其反向特性盡管很差,但使正向電阻變得足夠小。對(duì)高傳導(dǎo)點(diǎn)接觸型二極管而言,有SD56、1N56A等等。對(duì)高傳導(dǎo)鍵型二極管而言,能夠得到更優(yōu)良的特性。這類二極管,在負(fù)荷電阻特別低的情況下,整流效率較高。 在開關(guān)電源中,所需的整流二極管必須具有正向壓降低,快速恢復(fù)的特點(diǎn),還應(yīng)具有足夠的輸出功率,可以使用1.高效快速恢復(fù)二極管;2高效超快速二極管;3肖特基勢(shì)壘整流二極管??焖倩謴?fù)和超快速恢復(fù)二極管具有適中的和較高的正向壓降,其范圍是從0.8---1.2v.這兩種整流二極管還具有較高的截止電壓參數(shù)。因此,它們特別適合于在輸入小功率,電壓在12v左右的輔助電源電路中使用。

點(diǎn)接觸型二極管原理

點(diǎn)接觸型二極管是在鍺(硅)平面上放置一金屬絲(一般用金作材料)作電極(正極)由于這種二極管的接觸面非常小,所以形成的結(jié)電容也非常?。娙莸娜萘咳Q于電容極板相對(duì)面積與相對(duì)距離,相對(duì)面積越大,電容量越大,相對(duì)距離越小,電容量越大)。二極管的結(jié)電容在二極管工作頻率較低時(shí),幾乎沒什么影響,但在工作頻率很高時(shí),影響就會(huì)非常突出(電容的特性是頻率越高容抗越?。?huì)對(duì)高頻信號(hào)失去整流作用。容抗,是電容對(duì)交流電的阻力。由于點(diǎn)接觸二極管的接觸面非常小,所以點(diǎn)接觸二極管不能通過(guò)較大的電流,所以它也不能用于大電流的整流電路中。

點(diǎn)接觸二極管一般用作調(diào)頻檢波電路,如收音機(jī)的檢波級(jí)、電視信號(hào)從中頻信號(hào)到音頻信號(hào)的監(jiān)頻等。

比較

按照管芯結(jié)構(gòu),二極管點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。

1)、點(diǎn)接觸型二極管是用一根很細(xì)的金屬絲壓在光潔的半導(dǎo)體晶片表面,通以脈沖電流,使觸絲一端與晶片牢固地?zé)Y(jié)在一起,形成一個(gè)“PN結(jié)”。由于是點(diǎn)接觸,只允許通過(guò)較小的電流(不超過(guò)幾十毫安),適用于高頻小電流電路,如收音機(jī)的檢波等。

2)、是利用擴(kuò)散、多用合金及外延等摻雜質(zhì)方法,實(shí)現(xiàn)P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體直接接觸而形成PN結(jié)的。面接觸型二極管的“PN結(jié)”面積較大,允許通過(guò)較大的電流(幾安到幾十安),主要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中。適用于大電流整流電路或在脈沖數(shù)字電路中作開關(guān)管。因其結(jié)電容相對(duì)較大,故只能在較低的頻率下工作。

圖2

3)、平面型二極管是一種特制的硅二極管,它不僅能通過(guò)較大的電流,而且性能穩(wěn)定可靠,多用于開關(guān)、脈沖及高頻電路中。

點(diǎn)接觸型二極管應(yīng)用總結(jié)

由于現(xiàn)代的開關(guān)電源工作頻率都在20khz以上,比起一般的整流二極管,快速恢復(fù)二極管和超快速恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間減小到了毫微秒極。因此,大大提高了電源的效率。據(jù)經(jīng)驗(yàn),在選擇快速恢復(fù)二極管時(shí),其反向恢復(fù)時(shí)間至少應(yīng)該比開關(guān)晶體管的上升時(shí)間低三倍。這兩種整流二極管還減少了開關(guān)電壓尖峰。而這種尖峰直接影響輸出直流電壓的紋波。雖然某些稱為軟恢復(fù)型整流二極管的噪聲較小,但是它們的反向恢復(fù)時(shí)間trr較長(zhǎng),反向電流Irm也較大。因此使得開關(guān)損耗較大??焖倩謴?fù)整流二極管和超快恢復(fù)整流二極管在開關(guān)電源中作為整流器使用時(shí),是否需要散熱器,要根據(jù)電路的最大功率決定。一般情況下,這些二極管再制造時(shí)允許的結(jié)溫在175度。生產(chǎn)廠家對(duì)其產(chǎn)品都有技術(shù)說(shuō)明,提供給設(shè)計(jì)者去計(jì)算最大的輸出工作電流、電壓、及外殼溫度等。

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