二極管在使用過程中可能出現(xiàn)多種失效模式,常見的包括開路、短路、性能退化等。正向電流過大或反向電壓超過額定值,會導(dǎo)致二極管過熱燒毀,出現(xiàn)開路故障;PN 結(jié)擊穿后若電流不受限制,可能造成長久性短路。此外,長期工作在高溫、高濕度環(huán)境下,二極管的性能會逐漸退化,如正向壓降增大、反向漏電流增加。故障診斷時,可使用萬用表的二極管檔測量其正向壓降和反向電阻,正常情況下,正向壓降應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi),反向電阻趨于無窮大;對于復(fù)雜電路中的二極管,可通過示波器觀察其電壓、電流波形,判斷是否存在異常。預(yù)防二極管失效需在電路設(shè)計階段合理選型,確保工作條件在器件額定范圍內(nèi),并采取適當?shù)纳帷⒎雷o措施,延長二極管的使用壽命,保障電路穩(wěn)定運行??旎謴?fù)二極管具有極短的反向恢復(fù)時間,在開關(guān)電源中快速切換電流方向,提升電源轉(zhuǎn)換效率。PDTD143XQAZ
在信號處理領(lǐng)域,二極管也有著重要的應(yīng)用。在限幅電路中,二極管可以限制信號的幅度。當輸入信號的幅度超過一定值時,二極管開始導(dǎo)通,將信號的幅度限制在一個特定的范圍內(nèi),從而保護后續(xù)電路免受過大信號的損害。在檢波電路中,二極管用于從已調(diào)幅的高頻信號中提取出原始的低頻信號。在高頻信號通過二極管時,由于二極管的單向?qū)щ娦?,只有信號的正半周或負半周能夠通過,經(jīng)過后續(xù)的濾波等處理,就可以得到原始的低頻信號。此外,二極管還可以用于信號的邏輯運算,如在數(shù)字電路中,二極管可以與其他邏輯元件組合,實現(xiàn)與、或、非等邏輯功能。MBRA340T3G封裝SMA二極管的工作原理基于PN結(jié)的半導(dǎo)體特性,涉及復(fù)雜的物理過程。
硅是目前應(yīng)用非常普遍的二極管材料。硅二極管的正向電壓降通常在 0.6 - 0.7V 左右。雖然這個電壓降比鍺二極管高,但硅二極管的優(yōu)點非常突出。它的反向漏電流極小,能夠在較高的反向電壓下保持良好的截止特性。這使得硅二極管在大多數(shù)電子電路中成為優(yōu)先選擇,無論是在電源整流電路、數(shù)字電路中的信號處理還是在其他各種電子設(shè)備的電路中,硅二極管都能穩(wěn)定可靠地工作。比如在計算機的電源電路中,硅二極管可以將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,為計算機內(nèi)部的各個元件提供穩(wěn)定的直流電源,同時有效防止反向電流對電路的損害。
穩(wěn)壓二極管則是專門用于穩(wěn)定電壓的。它利用了二極管的反向擊穿特性,在反向擊穿區(qū),穩(wěn)壓二極管兩端的電壓基本保持恒定。當電源電壓波動或者負載變化時,穩(wěn)壓二極管能夠自動調(diào)整通過自身的電流,從而維持負載兩端電壓的穩(wěn)定。比如在一些對電壓穩(wěn)定性要求較高的電子設(shè)備中,如精密儀器的電源電路,穩(wěn)壓二極管可以確保即使輸入電壓有一定的變化,儀器內(nèi)部的電路仍能在穩(wěn)定的電壓下工作,避免電壓波動對測量精度等產(chǎn)生影響。發(fā)光二極管(LED)是一種將電能轉(zhuǎn)化為光能的特殊二極管。當電流通過LED時,它會發(fā)出不同顏色的光。LED的應(yīng)用非常普遍,從常見的指示燈、顯示屏背光源到照明領(lǐng)域都有它的身影。例如,在交通信號燈中,紅色、綠色和黃色的LED被普遍使用,它們具有亮度高、壽命長、能耗低等優(yōu)點。在顯示屏領(lǐng)域,如手機屏幕、電視屏幕等,LED背光源可以提供均勻的光線,實現(xiàn)高對比度和高清晰度的顯示效果。而且,隨著技術(shù)的發(fā)展,白光LED的出現(xiàn)使得LED在普通照明領(lǐng)域逐漸取代了傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈,成為節(jié)能照明的首要選擇。二極管性能穩(wěn)定,是電子電路長期穩(wěn)定運行的重要保障。
二極管按結(jié)構(gòu)可分為點接觸型、面接觸型和平面型。點接觸型二極管的 PN 結(jié)面積小,結(jié)電容低,適用于高頻信號檢波和小電流整流,如收音機中的信號處理;面接觸型二極管的 PN 結(jié)面積大,能承受較大電流與反向電壓,常用于電源整流電路;平面型二極管采用光刻、擴散等半導(dǎo)體制造工藝,精度高、穩(wěn)定性好,是集成電路中常用的二極管類型。制造過程中,通過摻雜技術(shù)在硅或鍺等本征半導(dǎo)體中引入雜質(zhì),形成 P 型和 N 型半導(dǎo)體;再經(jīng)晶圓切割、光刻、蝕刻、封裝等工序,將二極管制成適合不同應(yīng)用場景的形態(tài),其性能與制造工藝的精度密切相關(guān)。變?nèi)荻O管的結(jié)電容隨反向電壓變化而改變,常用于無線電調(diào)諧電路,實現(xiàn)頻道頻率的準確調(diào)節(jié)。BZX8450-C18-QR
二極管的價格相對較低,使得其在電子行業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)。PDTD143XQAZ
二極管陣列是將多個二極管集成在一個芯片上,形成具有特定功能的器件。這些二極管可以單獨工作,也可以根據(jù)電路設(shè)計協(xié)同工作。二極管陣列具有體積小、一致性好、便于安裝和電路設(shè)計等優(yōu)點。在圖像傳感器中,二極管陣列可作為像素單元,將光信號轉(zhuǎn)換為電信號,通過對每個二極管輸出信號的處理,實現(xiàn)圖像的采集和成像。在一些通信電路中,二極管陣列用于信號的多路復(fù)用和解復(fù)用,提高通信系統(tǒng)的傳輸效率。在電子測試設(shè)備中,二極管陣列可用于模擬不同的電路狀態(tài),進行電路性能測試和故障診斷,在現(xiàn)代電子系統(tǒng)的小型化、集成化設(shè)計中發(fā)揮著重要作用。PDTD143XQAZ