BAT54C 二极管是如何工作的？这是一个多电源供电的电路：Vcc是正常供电电源（如5V，由市电变换得到），电压大于（Vcc1-Vf），正常供电时二极管不导通；Vcc1是电池供电电源，当Vcc撤掉时，DD1（上边的二极管）导通，由Vcc1供电；当电池Vcc1耗尽或更换电池时（Vcc1低于3.6V-Vf），由3.6V电源供电，做数据保护之用。BAT54C的参数：VR≥30VVF≤1V（@IF=100mA）IFM=100mA这种二极管一般都是用来限制电压的，不超过VCC1，不低于3.6v_VCCBAT54C基本信息所属类别：半导体二极管二极管类型:肖特基电流:0.2A电压:30V正向电压:320mV时间:5ns工作温度范围:-65°C--+150°C封装形式:SOT-23针脚数:3温度:125°C表面安装器件:表面安装应用范围:功率功率特性:中功率频率特性:高频特性编辑低导通电压快速开关esd保护反相击穿电压（ir=10）总电容 （vr= 1.0v, f=1.0兆赫）反相漏 （vr= 25v）正向电压 （if=0.1mAdc)正向电流（DC）BAT54C绝对最大额定值BAT54C电气特性：

激光二极管工作原理 一、激光的产生机理 在讲激光产生机理之前,先讲一下受激辐射.在光辐射中存在三种辐射过程,一时处于高能态的粒子在外来光的激发下向低能态跃迁,称之为自发辐射; 二是处于高能态的粒子在外来光的激发下向低能态跃迁,称之为受激辐射; 三是处于低能态的粒子吸收外来光的能量向高能态跃迁称之为受激吸收. 自发辐射,即使是两个同时从某一高能态向低能态跃迁的粒子,它们发出光的相位、偏振状态、发射方向也可能不同,但受激辐射就不同,当位于高能态的粒子在外来光子的激发下向低能态跃迁,发出在频率、相位、偏振状态等方面与外来光子完全相同的光.在激光器中,发生的辐射就是受激辐射,它发出的激光在频率、相位、偏振状态等方面完全一样.任何的受激发光系统,即有受激辐射,也有受激吸收,只有受激辐射占优势,才能把外来光放大而发出激光.而一般光源中都是受激吸收占优势,只有粒子的平衡态被打破,使高能态的粒子数大于低能态的粒子数(这样情况称为离子数反转),才能发出激光. 产生激光的三个条件是:实现粒子数反转、满足阈值条件和谐振条件.产生光的受激发射的首要条件是粒子数反转,在半导体中就是要把价带内的电子抽运到导带.为了获得离子数反转,通常采用重掺杂的P型和N型材料构成PN结,这样,在外加电压作用下,在结区附近就出现了离子数反转-在高费米能级EFC以下导带中贮存着电子,而在低费米能级EFV以上的价带中贮存着空穴.实现粒子数反转是产生激光的必要条件,但不是充分条件.要产生激光,还要有损耗极小的谐振腔,谐振腔的主要部分是两个互相平行的反射镜,激活物质所发出的受激辐射光在两个反射镜之间来回反射,不断引起新的受激辐射,

1．结构类型在PN结两端各引出一个电极，再封装在管壳里就构成半导体二极管，又称晶体二极管，简称二极管(Diode)。从P区引出来的电极称为阳极（或正极），从N区引出来的电极称为阴极（或负极）。图1.9所示力几种常见二极管的外形。 二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。根据不同的用途，二极管可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管、硅功率开关二极管、旋转二极管等。按照管芯结构，二极管又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个PN结。由于是点接触，PN结面积较小，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于检波和变频等高频小电流电路，如收音机的检波等。面接触型二极管的PN结面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。 平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。二极管的电路符号，箭头方向代表正向导通时的电流方向。 2．伏安特性既然二极管内部是一个PN结，因此它当然具有WP92592L1单向导电性，其伏安特性曲线如图1.11所示。处于第一象限的是正向特性曲线，处于第三象限的是反向特性曲线。 由图1.11可见，二极管在外加正向电压很低时，还不足以克服PN结内电场对多数载流子运动的阻挡作用，二极管正向电流很小，几乎为零，这一区域称为死区。通常硅二极管的死区

二极管的结构：半导体二极管由一个PN结、电极引线外加密封管壳制成，具有单向导电性。其结构及电路符号。 1．二极管的分类1)按二极管结构分二极管可分为点接触型和面接触型两种：点接触型二极管常用于检波和变频等电路；面接触型主要用于整流等电路中。 2)按二极管材料分二极管可分为锗二极管和硅二极管：锗二极管正向压降为0.2～0.3V，硅二极管正向压降为0.5～0.7V。 3)按二极管用途分二极管可分为普通PEB3065N3.1V二极管、整流二极管、开关二极管、发光二极管、变容二极管、稳压二极管和光电二极管等。常见二极管的外形如表2-6所示。 2．二极管的主要技术参数不同类型的二极管有不同的特性参数，二极管的主要技术参数如下。 (1)最大正向电流IF。指二极管长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。 (2)最高反向工作电压URM。指正常工作时，二极管所能承受的反向电压的最大值。一般手册上给出的最高反向工作电压约为击穿电压的一半，目的是确保二极管安全运行。 (3)最高工作频率fM。指晶体二极管能保持在良好工作性能条件下的最高工作频率。 (4)反向饱和电流IS。指在规定的温度和最高反向电压的作用下，二极管没有击穿时流过二极管的反向电流。反向饱和电流越小，二极管的单向导电性能越好。 3．二极管的检测用指针式万用表R×100或RXlk挡测其正反向电阻，由二极管的单向导电性可知，测得阻值小时与黑表笔相接的一端为正极；反之，为负极。

(1)半导体二极管的分类 二极管类型很多。依据功率有大、中、小功率二极管；依据工作频率有高、中、低频二极管；依据材料有硅、锗二极管；依据结构有点接触、面接触等。点接触二极管的工作频率高，但可承受电压不高，允许通过的电流也小，多用于检波、小电流整流或高频开关电路；面接触二极管的工作电流和能承受功率较大，但适用的频率较低，多用于整流、稳压、低频开关电路等；依据应用有普通、特殊二极管，普通二极管包括整流二极管、开关二极管、检波二极管等，特殊二极管包括稳压二极管、变容二极管、光电二极管、发光二极管等。(2)半导体二极管的型号命名 我国国标规定，半导体二极管、三极管型号由5个部分组成。第1部分：用数字表示器件的电极数，“2”表示二极管，“3”表示三极管。第2部分：用字母表示器件的材料和极性，对于二极管有A、B、C、D四种，A、B、C、D分别表示N型锗材料、P型锗材料、N型硅材料、P型硅材料；对于三极管有A、B、C、D、E五种，A、B、C、D、E分别表示PNP锗材料、NPN锗材料、PNP硅材料、NPN硅材料、化合物材料，我国产品多为PNP锗材料、NPN硅材料2种。第3部分：用字母表示器件的类别。例如，P（表示普通管）；V(表示微波管)；W（表示稳压管）；C(表示参量管)；Z(表示整流管)；L（表示整流堆）；S（表示隧道管）；N（表示阻尼管）；U（表示光电器件）；K（表示开关管）；X(表示低频小功率管，功率小于1 W，特征频率小于3 MHz)；G(表示高频小功率管，功率小于1W，特征频率大于3 MHz)；D(表示低频大功率管，功率大于1W，特征频率小于3 MHz)；A(表示高频大功率管，功率

如图所示的电路接线，其中R为必须接入的限流电阻，以防止电路中电流过大，损坏元件。当测定二极管的正向特性时，其正向电流不得超过35mA，二极管VD的正向电压UV+可在0～0.75之间取值，在0.5～0.75V之间应多取几个测量点。当测定二极管的反向特性时，反向电压UV-的取值范围是0～30V。测量数据记入表(a)(b)。 线性电阻、白炽灯伏安特性测量电路二极管、稳压管伏安特性测量电路 二级管正向伏安特性(a)二级管反向伏安特性(b)

CT---势垒电容Cj---结（极间）电容，表示在二极管两端加规定偏压下，锗检波二极管的总电容Cjv---偏压结电容Co---零偏压电容Cjo---零偏压结电容Cjo/Cjn---结电容变化Cs---管壳电容或封装电容Ct---总电容CTV---电压温度系数。在测试电流下，稳定电压的相对变化与环境温度的绝对变化之比CTC---电容温度系数Cvn---标称电容IF---正向直流电流（正向测试电流）。锗检波二极管在规定的正向电压VF下，通过极间的电流；硅整流管、硅堆在规定的使用条件下，在正弦半波中允许连续通过的最大工作电流（平均值），硅开关二极管在额定功率下允许通过的最大正向直流电流；测稳压二极管正向电参数时给定的电流IF（AV）---正向平均电流IFM（IM）---正向峰值电流（正向最大电流）。在额定功率下，允许通过二极管的最大正向脉冲电流。发光二极管极限电流。IH---恒定电流、维持电流。Ii---发光二极管起辉电流IFRM---正向重复峰值电流IFSM---正向不重复峰值电流（浪涌电流）Io---整流电流。在特定线路中规定频率和规定电压条件下所通过的工作电流IF(ov)---正向过载电流IL---光电流或稳流二极管极限电流ID---暗电流IB2---单结晶体管中的基极调制电流IEM---发射极峰值电流IEB10---双基极单结晶体管中发射极与第一基极间反向电流IEB20---双基极单结晶体管中发射极向电流ICM---最大输出平均电流IFMP---正向脉冲电流IP---峰点电流IV---谷点电流IGT---晶闸管控制极触发电流IGD---晶闸管控制极不触发电流IGFM---控制

半导体二极管在电工电路中应用颇多。一旦原有二极管损坏，必须更换新管。对待换管的好坏可用如图所示进行判断。图中，T为220／3V-2W电源变压器，VD1、VD2为2CP10整流二极管， H1、H2为发光二极管，VDX为待测二极管。测试时，将VDX插入插座X1、 X2中，通电后，若其中有一只发光二极管发光，说明这只二极管是好的；若 H1、H2都发光，说明VDx已内部短路；若两只发光二极管都不亮，表明被测二极管内部已经开路。

半导体二极管是一种基本电子器件，广泛应用于电子电路中。它由P型半导体和N型半导体组成，形成了一个P-N结。下面将对半导体二极管的概念、原理、特性以及应用进行详细介绍。一、概念半导体二极管是一种具有非线性特性的电子元件，最早由德国物理学家F.布鲁斯特（Ferdinand Braun）发明。它是由两个相邻但材料性质不同的CD4073BE半导体构成，其中一侧为P型半导体，另一侧为N型半导体，两者之间形成了一个P-N结。二、原理1. P-N结：P型半导体具有正电荷载流子（空穴），N型半导体具有负电荷载流子（电子）。当P型半导体与N型半导体通过晶体接触形成P-N结时，会产生一个电势垒。该电势垒会阻碍电流在正向偏置条件下通过，但在反向偏置条件下允许电流通过。2. 正向偏置：当P型半导体连接于正极电源，N型半导体连接于负极电源时，P型半导体的空穴会向N型半导体扩散，N型半导体的电子会向P型半导体扩散，从而减小P-N结的电势垒。这种情况下，半导体二极管呈现出低电阻状态，允许电流流过。3. 反向偏置：当P型半导体连接于负极电源，N型半导体连接于正极电源时，P-N结的电势垒增加，阻碍电流通过。此时，半导体二极管呈现出高电阻状态，几乎不允许电流流过。三、特性1. 整流作用：半导体二极管在正向偏置条件下具有整流作用，可以将交流信号转换为直流信号。2. 电压放大效应：在正向偏置条件下，半导体二极管的电压与电流之间呈指数关系，即小电压变化可引起较大电流变化，从而实现电压放大的效果。3. 快速开关特性：半导体二极管由于结电容小、响应时间短，可实现快速的开关动作。四、应用半导体二极管广泛应用于各类电子设备和电

市场一般预料，2006年全球与中国内地半导体市场发展，会较05年好转，但仍难有高增幅；然而，同属半导体行业的内地分立器件市场，未来仍会保持往年的双位数增长；据中国半导体行业协会统计，去年中国内地分立器件的产量，按年增长13.2%，实现销售收入按年增31.4%。 分立器件生产包括了半导体芯片制造、封装及测试，产品应用於家用电器等消费电子、电脑、网络通信、电子仪器仪表、汽车电子、平板电视及电子照明等。 从事设计、开发、制造及销售晶圆及二极管业务的银河半导体(资讯 行情 论坛)，属分立器件一类；银河半导体主席杨森茂表示，集团销售逾750个型号的二极管，该集团的商业模式及产品，与现时本港资本市场上的半导体上市公司，如中芯国际(资讯 行情 论坛)(0981-HK)及上海先进半导体(资讯 行情 论坛)(3355-HK)，并没有可以相类或比较之处；晶圆制造属上游业务，二极管生产则包括了晶圆制造及封装；二极管在不同的电子产品上亦有不同功能，应用范围广泛；由於通用性极高，二极管的议价能力亦高。 该集团生产的二极管有四大种类，包括塑封、玻封、表面贴装塑封及整流桥等；以有自有品牌营销的二极管产品占该集去年度营业额约95%(其中塑封二极管占集团去年度营业额约80%)，代工产品仅约5%；85%的营业额贡献自内地客户，约15%来自海外；内地客户包括TCL、康佳、长虹电子、熊猫电子、海信等，海外客户包括三星、LG、佳能等。 杨森茂表示，由於二极管占电子成品的成本比例很小，但又是必需配件，故集团於二极管的议价能力颇高；二极管成本跟随原材料铜的价格上涨，亦可转嫁客户；以平板电视为例，二极管

1．反向饱和漏电流IR 指在二极管两端加入反向电压时，流过二极管的电流，该电流与半导体材料和温度有关。在常温下，硅管的IR为纳安（10-9A）级，锗管的IR为微安（10-6A）级。 2．额定整流电流IF 指二极管长期运行时，根据允许温升折算出来的平均电流值。目前大功率整流二极管的IF值可达1000A。 3.最大平均整流电流IO 在半波整流电路中，流过负载电阻的平均整流电流的最大值。这是设计时非常重要的值。 4.最大浪涌电流IFSM 允许流过的过量的正向电流。它不是正常电流，而是瞬间电流，这个值相当大。 5．最大反向峰值电压VRM 即使没有反向电流，只要不断地提高反向电压，迟早会使二极管损坏。这种能加上的反向电压，不是瞬时电压，而是反复加上的正反向电压。因给整流器加的是交流电压，它的最大值是规定的重要因子。最大反向峰值电压VRM指为避免击穿所能加的最大反向电压。目前最高的VRM值可达几千伏。 6.最大直流反向电压VR 上述最大反向峰值电压是反复加上的峰值电压，VR是连续加直流电压时的值。用于直流电路，最大直流反向电压对于确定允许值和上限值是很重要的. 7．最高工作频率fM 由于PN结的结电容存在，当工作频率超过某一值时，它的单向导电性将变差。点接触式二极管的fM值较高，在100MHz以上；整流二极管的fM较低，一般不高于几千赫。 8．反向恢复时间Trr 当工作电压从正向电压变成反向电压时，二极管工作的理想情况是电流能瞬时截止。实际上，一般要延迟一点点时间。决定电流截止延时的量，就是反向恢复时间。虽然它直接影响二极管的开关速度，但不一定说这个值小就好。也即当二极管由导通突然反向时

半导体二极管按其用途可分为：普通二极管和特殊二极管。普通二极管包括整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开关二极管、快速二极管等；特殊二极管包括变容二极管、发光二极管、隧道二极管、触发二极管等。

一节学习要求 （1）了解半导体器件中扩散与漂移的概念、PN结形成的原理。 （2）掌握半导体二极管的单向导电特性和伏安特性。 （3）掌握二极管基本电路及其分析方法。 （4）熟悉硅稳压管的稳压原理和主要参数。 第二节半导体的基本知识 多数现代电子器件是由性能介于导体与绝缘体之间的半导体材料制成的。为了从电路的观点理解这些器件的性能，首先必须从物理的角度了解它们是如何工作的。 一、半导体材料 从导电性能上看，物质材料可分为三大类： 导体：电阻率ρ109Ω·cm 半导体：电阻率ρ介于前两者之间。 目前制造半导体器件的材料用得最多的有：硅和锗两种 二、本征半导体及本征激发 1、本征半导体 没有杂质和缺陷的半导体单晶，叫做本征半导体。 2、本征激发 当温度升高时，电子吸收能量摆脱共价键而形成一对电子和空穴的过程，称为本征激发。 三、杂质半导体 在本征半导体中掺入微量的杂质，就会使半导体的导电性能发生显著的变化。因掺入杂质不同，杂质半导体可分为空穴（P）型半导体和电子（N）型半导体两大类。 1、P型半导体 在本征半导体中掺入少量的三价元素杂质就形成P型半导体，P型半导体的多数载流子是空穴，少数载流子是电子。 2、N型半导体 在本征半导体中掺入少量的五价元素杂质就形成N型半导体。N型半导体的多数载流子是电子，少数载流子是空穴。 第三节PN结的形成及特性 一、PN结及其形成过程 在杂质半导体中， 正负电荷数是相等的，它们的作用相互抵消，因此保持电中性。 1、载流子的浓度差产生的多子的扩散运动 在P型半导体和N型半导体结合后，在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差，N型区内的电子很多而空

CT---势垒电容 Cj---结（极间）电容，表示在二极管两端加规定偏压下，锗检波二极管的总电容 Cjv---偏压结电容 Co---零偏压电容 Cjo---零偏压结电容 Cjo/Cjn---结电容变化 Cs---管壳电容或封装电容 Ct---总电容 CTV---电压温度系数。在测试电流下，稳定电压的相对变化与环境温度的绝对变化之比 CTC---电容温度系数 Cvn---标称电容 IF---正向直流电流（正向测试电流）。锗检波二极管在规定的正向电压VF下，通过极间的电流；硅整流管、硅堆在规定的使用条件下，在正弦半波中允许连续通过的最大工作电流（平均值），硅开关二极管在额定功率下允许通过的最大正向直流电流；测稳压二极管正向电参数时给定的电流 IF（AV）---正向平均电流 IFM（IM）---正向峰值电流（正向最大电流）。在额定功率下，允许通过二极管的最大正向脉冲电流。发光二极管极限电流。 IH---恒定电流、维持电流。 Ii---发光二极管起辉电流 IFRM---正向重复峰值电流 IFSM---正向不重复峰值电流（浪涌电流） Io---整流电流。在特定线路中规定频率和规定电压条件下所通过的工作电流 IF(ov)---正向过载电流 IL---光电流或稳流二极管极限电流 ID---暗电流 IB2---单结晶体管中的基极调制电流 IEM---发射极峰值电流 IEB10---双基极单结晶体管中发射极与第一基极间反向电流 IEB20---双基极单结晶体管中发射极向电流 ICM---最大输出平均电流 IFMP---正向脉冲电流 IP---峰点电流 IV---谷点电流 IGT---晶闸管控制

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