普通二極管,如常見的硅二極管和鍺二極管,具有較為典型的伏安特性。硅二極管的正向導通電壓約為 0.7V,鍺二極管則約為 0.3V。在電子電路中,普通二極管常被用于整流電路,將交流電轉換為直流電。例如在簡單的半波整流電路里,二極管在交流電正半周導通,負半周截止,從而輸出單向脈動直流電。在一些信號檢測電路中,普通二極管還可用于檢波,從調制信號中提取出原信號,普遍應用于收音機、電視機等設備的信號處理環節,是電子領域較基礎且應用非常普遍的器件之一。二極管還應用于電源管理,有效提高了電源利用效率,降低了能耗。74HCU04PW
當二極管兩端施加反向電壓時,外電場方向與內電場方向相同,會使得 PN 結變寬。這種情況下,只有極少數的載流子在反向電壓的作用下形成微弱的反向電流,這個電流通常非常小,可以忽略不計,二極管此時處于截止狀態。在實際應用中,比如在一些防止電源反接的電路設計中,利用二極管的這種單向導電性,可以有效地保護電路中的其他元件不被反向電流損壞。二極管這種獨特的單向導電特性,就像一個單向閥門,只允許電流在特定的方向流動,為電子電路的設計提供了極大的靈活性和功能性。三極管BC859C數字晶體管SOT-23在照明領域,二極管以其高效節能的特性,逐漸取代了傳統的白熾燈和熒光燈。
變容二極管利用了 PN 結的電容隨反向電壓變化的特性。當反向電壓增大時,PN 結的空間電荷區變寬,等效電容減小;反之,反向電壓減小時,電容增大。在電子調諧電路中,變容二極管被廣泛應用。例如在收音機的調諧電路里,通過改變加在變容二極管兩端的電壓,調整其電容值,從而改變 LC 諧振回路的諧振頻率,實現對不同頻率電臺信號的接收。在電視機的高頻頭中,變容二極管同樣用于頻道調諧,使電視能夠準確接收不同頻道的節目信號,為用戶提供豐富的視聽選擇,在電子設備的頻率調節和信號處理中發揮著關鍵作用。
發光二極管(LED)作為一種特殊的二極管,其獨特的發光原理和優良的特性使其在現代照明和顯示領域占據了重要地位。從發光原理來看,LED是基于半導體材料的電子與空穴復合發光機制。當在LED兩端施加正向電壓時,P型半導體中的空穴和N型半導體中的電子在電場的作用下向PN結移動。在PN結附近,電子和空穴相遇并復合。在這個復合過程中,電子從高能級躍遷到低能級,根據能量守恒定律,多余的能量以光子的形式釋放出來,從而產生光。不同的半導體材料和摻雜方式決定了所發射光的波長,也就是光的顏色。例如,使用氮化鎵(GaN)材料制造的LED可以發出藍光,而通過在氮化鎵中摻雜不同的雜質,還可以獲得綠光、紫光等不同顏色的光。二極管作為電子元件的基石,在電路中發揮著整流和開關的關鍵作用。
穩壓二極管則是專門用于穩定電壓的。它利用了二極管的反向擊穿特性,在反向擊穿區,穩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,穩壓二極管能夠自動調整通過自身的電流,從而維持負載兩端電壓的穩定。比如在一些對電壓穩定性要求較高的電子設備中,如精密儀器的電源電路,穩壓二極管可以確保即使輸入電壓有一定的變化,儀器內部的電路仍能在穩定的電壓下工作,避免電壓波動對測量精度等產生影響。發光二極管(LED)是一種將電能轉化為光能的特殊二極管。當電流通過LED時,它會發出不同顏色的光。LED的應用非常普遍,從常見的指示燈、顯示屏背光源到照明領域都有它的身影。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、能耗低等優點。在顯示屏領域,如手機屏幕、電視屏幕等,LED背光源可以提供均勻的光線,實現高對比度和高清晰度的顯示效果。而且,隨著技術的發展,白光LED的出現使得LED在普通照明領域逐漸取代了傳統的白熾燈和熒光燈,成為節能照明的首要選擇。隨著科技的發展,新型二極管如肖特基二極管等不斷涌現,為電子設備性能的提升提供了更多可能。BF821場效應管SOT-23
二極管作為電子元件的基石,在電路中發揮著整流和開關的重要作用。74HCU04PW
肖特基二極管與普通二極管不同,它是由金屬與半導體接觸形成的。其明顯特點是正向導通壓降小,一般在 0.2 - 0.4V 之間,且開關速度快,反向恢復時間極短。這些特性使肖特基二極管在高頻電路中表現出色。在開關電源的整流環節,由于其低導通壓降,可有效降低功耗,提高電源轉換效率。在高頻通信電路中,如射頻電路、微波電路等,肖特基二極管能夠快速響應高頻信號,實現信號的快速處理和轉換,滿足現代通信技術對高速、高效器件的需求,為高頻電子設備的小型化、高性能化提供了有力支持。74HCU04PW