在信號(hào)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(hào)的幅度。當(dāng)輸入信號(hào)的幅度超過(guò)一定值時(shí),二極管開(kāi)始導(dǎo)通,將信號(hào)的幅度限制在一個(gè)特定的范圍內(nèi),從而保護(hù)后續(xù)電路免受過(guò)大信號(hào)的損害。在檢波電路中,二極管用于從已調(diào)幅的高頻信號(hào)中提取出原始的低頻信號(hào)。在高頻信號(hào)通過(guò)二極管時(shí),由于二極管的單向?qū)щ娦?,只有信?hào)的正半周或負(fù)半周能夠通過(guò),經(jīng)過(guò)后續(xù)的濾波等處理,就可以得到原始的低頻信號(hào)。此外,二極管還可以用于信號(hào)的邏輯運(yùn)算,如在數(shù)字電路中,二極管可以與其他邏輯元件組合,實(shí)現(xiàn)與、或、非等邏輯功能。二極管反向偏置時(shí),幾乎無(wú)電流通過(guò)。BUK7222-55A,118
利用二極管的單向?qū)щ娞匦钥梢栽谥骰芈分写?lián)一個(gè)二極管實(shí)現(xiàn)低成本且可靠的防反接功能。當(dāng)電源極性接反時(shí)二極管處于截止?fàn)顟B(tài)阻止電流通過(guò)從而保護(hù)電路中的其他元器件不受損壞。倍壓電路是一種利用二極管的單向?qū)щ娞匦詫?shí)現(xiàn)電源電壓倍增的電路。通過(guò)多個(gè)二極管和電容器的組合可以將較低的輸入電壓轉(zhuǎn)換為較高的輸出電壓滿足電路對(duì)高電壓的需求。倍壓電路廣泛應(yīng)用于高壓發(fā)生器、靜電除塵等領(lǐng)域。電壓鉗位電路是一種利用二極管將電路中的電壓限制在一定范圍內(nèi)的電路。當(dāng)電路中的電壓超過(guò)設(shè)定值時(shí)二極管會(huì)導(dǎo)通并將多余的電壓鉗制在二極管的正向?qū)妷夯蚍聪驌舸╇妷荷蠌亩Wo(hù)電路中的其他元器件不受過(guò)高電壓的損害。電壓鉗位電路廣泛應(yīng)用于各種保護(hù)電路中確保電路的安全可靠運(yùn)行。STD9N10-1雙向觸發(fā)二極管無(wú)正負(fù)極之分,常用于可控硅觸發(fā)與過(guò)電壓保護(hù)電路。
二極管是電子電路中的基礎(chǔ)元件之一,由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成,具有單向?qū)щ娦?。?dāng)正向電壓施加于二極管時(shí),它允許電流通過(guò);而當(dāng)反向電壓施加時(shí),則阻止電流通過(guò)。這種特性使得二極管在整流、開(kāi)關(guān)、限流等多種電路中發(fā)揮重要作用。二極管種類繁多,按照所用半導(dǎo)體材料可分為硅二極管和鍺二極管。硅二極管的正向壓降一般為0.6-0.7V,而鍺二極管的正向壓降較低,約為0.3V。此外,根據(jù)用途不同,二極管還可分為整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開(kāi)關(guān)二極管、發(fā)光二極管等,每種二極管都有其特定的應(yīng)用場(chǎng)景和性能特點(diǎn)。
在光通信領(lǐng)域,光電二極管是光接收機(jī)的重要元件之一。在光纖通信系統(tǒng)中,光信號(hào)通過(guò)光纖傳輸?shù)浇邮斩?。光電二極管可以將接收到的微弱光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),然后通過(guò)后續(xù)的放大、解調(diào)等電路處理,恢復(fù)出原始的信息。由于光通信中的信號(hào)非常微弱,要求光電二極管具有高靈敏度和低噪聲的特性。例如,雪崩光電二極管(APD)是一種特殊的高靈敏度光電二極管,它利用了雪崩倍增效應(yīng),在高反向偏壓下,光生載流子在 PN 結(jié)內(nèi)獲得足夠的能量,通過(guò)碰撞電離產(chǎn)生更多的載流子,從而使光電流得到倍增,能夠有效地檢測(cè)到更微弱的光信號(hào),提高了光通信系統(tǒng)的接收靈敏度。激光二極管發(fā)出的激光方向性強(qiáng),應(yīng)用于光纖通信、激光打印機(jī)等領(lǐng)域。
磁敏二極管對(duì)磁場(chǎng)具有敏感特性,當(dāng)有磁場(chǎng)作用于磁敏二極管時(shí),其內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,從而導(dǎo)致二極管的電學(xué)性能發(fā)生變化。在磁場(chǎng)檢測(cè)電路中,磁敏二極管可將磁場(chǎng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。例如在指南針等磁傳感器中,磁敏二極管能夠感知地球磁場(chǎng)的方向和強(qiáng)度變化,通過(guò)電路處理后,為用戶提供準(zhǔn)確的方向指示。在電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量、位置檢測(cè)等應(yīng)用中,磁敏二極管也發(fā)揮著重要作用。通過(guò)檢測(cè)電機(jī)周圍磁場(chǎng)的變化,可精確獲取電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的準(zhǔn)確控制,在工業(yè)自動(dòng)化、智能交通等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景??旎謴?fù)二極管具有極短的反向恢復(fù)時(shí)間,在開(kāi)關(guān)電源中快速切換電流方向,提升電源轉(zhuǎn)換效率。BSC020N03MSG
二極管的額定電流和電壓需匹配電路需求。BUK7222-55A,118
二極管的種類繁多,按材料分類是其中一種重要的方式,不同材料制成的二極管具有各自獨(dú)特的性能和應(yīng)用場(chǎng)景。鍺是一開(kāi)始用于制造二極管的材料之一。鍺二極管具有較低的正向電壓降,一般在 0.2 - 0.3V 左右。這使得它在一些對(duì)電壓要求較低的電路中表現(xiàn)出色。例如,在早期的收音機(jī)等音頻電路中,鍺二極管可以在較低的電源電壓下正常工作,有效地對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行整流等處理。然而,鍺二極管也有一些缺點(diǎn),它的反向漏電流相對(duì)較大,這意味著在反向電壓下,仍有一定量的電流通過(guò),這在某些高精度要求的電路中可能會(huì)帶來(lái)問(wèn)題。BUK7222-55A,118