在本教程中，我们将了解一个称为信号二极管的特殊二极管。它用于波形，夹紧，保护电路和信号二极管的主要应用是反式二极管或自由转轮二极管。我们将看到大约1N4148，这是一种非常常用的硅开关信号二极管，其V-I特征，几乎没有重要规格。
大纲
介绍
二极管通常用作简单的整流器，用作复合信号和开关以打开或关闭电路的混合器。混合器中的二极管用于检测信号，这些二极管通常称为信号二极管。信号二极管的简单且常规的应用是它充当基本二极管开关。
信号二极管可能是最近几天可用的非线性半导体设备，形成了由半导体晶体制成的电路和电子电路的小元素。
信号二极管被广泛认可，因为它们在电子电路中经常发现，例如在电视，收音机，其他一些数字逻辑电路中，并且它们的设计目的是驱动很少或没有功率，尽管高频电流仅在一个方向上。
PN连接信号二极管通常在玻璃外壳或塑料外壳中制造，通常在端子的阴极末端有黑色或红色带。
信号二极管具有快速恢复时间的优势，并且在信号处理中具有多种应用。信号二极管可用于数字设备中的时钟功能，共同用来防止逆向信号损坏微控制器。信号二极管通常在短时间脉冲波形的任何地方进行切换和剪辑应用。
信号二极管可实现高达100毫安的电流能力，并以处理从电气发射机发送的电信号中发现的信息而闻名。锗二极管的正向电压下降约0.2伏，用作收音机中的电路。
在不需要锗二极管准确性的电子电路中，硅半导体，信号二极管通常是由于其耐药性较低及其易受热的脆弱性而受使用的。
信号二极管的类型
这是一些经常使用的信号二极管的列表。
- 1N4973
- 1N4148
- 1N34A（锗二极管）
- 1N4454
与传统的整流器二极管相比，小信号二极管具有低功率和电流评级，约为500MW和150mA。信号二极管的特征对于锗信号和硅信号二极管完全不同。它们的给出如下：
锗信号二极管- 这些二极管的反向偏置电阻值很少，导致PN连接的正向电压下降较低，通常约为0.2 V-0.3 V，但是它具有可归因于小PN连接区域的高向前偏置电阻值。
硅信号二极管- 这些二极管具有极高的反向偏置电阻值，导致整个PN连接的正向电压下降约0.6 - 0.7V。它们具有适度的正向偏置电阻值，从而导致较高的正向电流和反向偏置电压值。
信号二极管的V-I特征
如果外部电源的正末端和负末端都连接到PN连接的各个端子，则据说信号二极管处于正向偏置。向前偏置中提供给二极管的电压会产生由I表示的正向电流F。
正向电流的值与施加的外部电压成正比，并且与二极管的内置电阻相互成比例。由于电荷离子在耗尽层内的影响，禁止电子和孔从连接处传递的静电力称为屏障电压
在锗二极管的P-N连接处的屏障电压的典型值为0.2 V〜0.3 V，而硅二极管的典型值为0.6 V〜0.7 V。
如果供应的正末端连接到信号二极管的阴极，而负末端则连接到二极管的阳极，则据说信号二极管处于反向偏置。当将外部电压施加到反向偏置的二极管上时，由于少数荷荷载流子越过耗尽层并从中移开，因此存在少量称为泄漏电流的电流。
该泄漏电流也称为反向饱和电流，该电流由或独立于施加的外部电压表示，但取决于设备的温度。
如果施加的反向偏置电压非常高，则少数荷载体将获得足够的能量，以相撞并拆分共价键以产生大量的电子 - 孔对。
电子 - 孔对生成的现象称为故障。在二极管分解条件之前，施加到二极管的最大反向电压可以称为峰值反向电压或峰值逆电压。
在正向偏置中，信号二极管充当闭合开关，因此仅沿一个方向驱动电流（从正末端到负末端）而短路。在反向偏置中，硅二极管充当打开开关，因此开放循环以阻止二极管中流动的电流。
硅信号二极管充当整流器，切换电路，限制电路和剪裁电路，以剪断短持续时间波形。
信号二极管特性
信号二极管特性和信号二极管的规格的参数详细信息如下。
峰值逆电压（PIV）
峰值逆电压参数定义为可以在相反方向上应用于二极管的最大电压量。不应超过该峰值电压，因为大于该峰值电压的电压可能会导致设备故障。它也称为最大反向电压，并且小于反向偏置特征中二极管的雪崩故障条件。
峰值逆电压的典型值可能从几伏到数千伏不等。在振幅的整流器电路中，峰值逆电压称为正弦波的最大负值，被周期的负交替包围。
功率耗散（Pd）
总功率耗散定义为在电流传导期间将在PN结信号二极管上消散的最大功率。多余的功率将以热的形式消散。信号二极管的正向电阻是一个动态属性，它很小，有时会变化。
在这种情况下，将通过将施加到二极管的电压和向前流过信号二极管流动的电压来测量的总功率。
向前电流（iF）
信号二极管的正向电流额定参数定义为信号二极管可以轻松处理的最大阳极电流量，而无需损坏设备。如果电流超过正向电流评级值，，，，然后，由于热超载，信号二极管可能会在连接处损坏。
工作温度（T）
信号二极管的最大工作温度参数通常与总功率耗散有关，也与PN连接温度有关。它被定义为达到最大向前电流的设备的最高温度。
除了此温度值之外，设备会损坏并导致设备故障。PN连接信号二极管应保持在最大正向电流恶化之前达到最大向前电流的温度。
1N4148信号二极管的规格
这是1N4148信号二极管的一些规格。他们如下。
- 最大重复反向电压= 100 V
- 平均矫正电流= 200 mA
- 最大直接电流= 300 mA
- 最大正向电压下降= 10 mA时1.0 V。
- 非竞争性峰向正向电流电流= 1.0 A（脉冲宽度= 1 s）
- 总功率耗散= 500兆瓦
- 反向恢复时间<4 ns
