晶體二極管的選用常識

晶體二極管的選用常識

電子發(fā)燒友導讀：本內(nèi)容從各種類型的二極管出發(fā)，一一介紹二極管的選擇技巧。

晶體二極管的類型很多，僅普通二極管就有用于檢波的檢波二極管，用于整流的整流二極管，還有穩(wěn)壓、開關二極管等；特殊用途的二極管有，發(fā)光二極管，磁敏二極管、光電二極管，激光二極管等。在選用各類型晶體二極管時，既要根據(jù)他們的用途、性能和主要參數(shù)，又要根據(jù)各種電路的不同要求來選擇二極管。

1．選用二極管的基本思路

首先要根據(jù)具體電路的要求選用不同類型、不同特性的二極管。

二極管的種類繁多，同一種類的二極管又有不同型號或不同系列。在電子電路中作檢波用，就要選用檢波二極管，并且要注意不同型號的管子的參數(shù)和特性差異。在電路中作整流用，就要選用整流二極管，并且要注意功率的大小，電路的工作頻率和工作電壓。在電路中作電子調(diào)諧用，可選用變?nèi)荻O管和開關二極管。選用變?nèi)荻O管要特別注意零偏壓結電容和電容變化范圍等參數(shù)，并且根據(jù)不同的頻率覆蓋范圍，選用不同特性的變?nèi)荻O管出在電子調(diào)諧電路中選用開關管時，只要最高反向工作電壓高于電子調(diào)諧器的開關電壓，最大平均整流電流大于工作電流就可以；而對反向恢復時間要求并不嚴格。電源穩(wěn)壓等穩(wěn)壓電路就要選用穩(wěn)壓管，并注意穩(wěn)壓值的選用。另外，在一些特殊電路中，我們還要選用發(fā)光二極管。光電二極管、磁敏二極管等等。我們在介紹各類型二極管的具體選用方法時再一一介紹。

第二，在選好二極管類型的基礎上，要選好二極管的各項主要技術參數(shù)，使這些電參數(shù)和特性符合電路要求，并且要注意不同用途的二極管對哪些參數(shù)要求更嚴格，這些都是我們選用二極管的依據(jù)。比如選用整流二極管時，要特別注意最大整流電流，2AP1型二極管的最大整流電流為16mA；2CP1A型管為500mA等。使用時通過二極管的電流不能超過這個數(shù)值。并且對整流二極管來說，反向電流越小，說明二極管的單向導電性能越好。

在選用穩(wěn)壓管時，除了要注意穩(wěn)定電壓、最大工作電流等參數(shù)外，還要注意選用動態(tài)電阻較小的穩(wěn)壓管，因動態(tài)電阻越小，穩(wěn)壓管性能越好。例如，2CW53型穩(wěn)壓管的動態(tài)電阻Rz≤50mΩ；2CW55型管的Rz≤10mΩ。在選用開關二極管時，開關時間很重要，這主要由反向恢復時間這個參數(shù)決定。選用時，要注意此參數(shù)的對比，選用更符合要求的開關二極管。比如2CK19型開關二極管的反向恢復時間小于5nS；CAK6型管的反向恢復時間為150nS。

在選用二極管的各項主要參數(shù)時，除了從有關的資料和《晶體管手冊》查出相應的參數(shù)值滿足電路要求后，還最好用萬用表及其他儀器復測一次，使選用的二極管參數(shù)符合要求，并留有一定的余量。

第三，根據(jù)電路的要求和電子設備的尺寸，選好二極管的外形、尺寸大小和封裝形式。

二極管的外形、大小及封裝形式多種多樣，外形有圓形的、方形的、片狀的、小型的。超小型的、有大中型的；封裝形式有全塑封裝、金屬外殼封裝等。我們在選擇時，可根據(jù)性能要求和使用條件（包括整機的尺寸）選用符合條件的二極管。

在上述二極管的種類、型號、參數(shù)等均選好以后，再看一下二極管的外形是否完好無損，引出電極線有無折斷，管上標志的規(guī)格、型號、極性等是否清楚。最后還應用萬用表和其他方法來檢查一下二極管的性能好壞。用萬用表判別其好壞的方法如下：

利用二極管的單向導電特性，我們可以用萬用電表測其正反向電阻，來判斷它的好壞。測試的方法是將指針式萬用電表置于R×100檔或R×1k檔，測二極管的電阻，然后將紅表筆和黑表筆倒換一下再測。若兩次測得的電阻一大一小，且大的那一次趨于無窮大，就可斷定這個二極管是良好的。同時還可以斷定二極兩端的正負。即當測得阻值較小時，黑表筆接的那一端即為二極管的正極。

兩次測量中可能發(fā)現(xiàn)如下幾種情況：

① 一次電阻接近于無窮大，而另一次電阻較小，則斷定二極管良好；

②兩次測量，電阻都為無窮大，則斷定二極管內(nèi)斷路；

③兩次測量電阻都很小，則斷定二極管短路即被擊穿；

④兩次測量電阻都一樣，則斷定二極管失去單向導電作用；

⑤兩次測量電阻相差不太大，則斷定二極管的單向導電性差。

2.各種二極管的選用方法

（1）檢波二極管的選用

檢波二極管在電子電路中用來把調(diào)制在高頻電磁波上的低頻信號（如音頻信號）檢出來。一般高頻檢波電路選用鍺點接觸型檢波二極管。它的結電容小，反向電流小，工作頻率高。選用檢波二極管時，要選擇工作頻率滿足要求，結電容小，反向電流小的二極管均可，但主要考慮的是工作頻率。按頻率的要求選用，2AP1型～2AP8型（包括2AP8A、2AP8B型）適用于150MHz以下；2AP9、2AP10型適用于100MHz以下；2AP31A型適用于400MHz以下；2AP32型適用于 2000MHz以下等。晶體管收音機的檢波電路可選用2AP9、2AP10型管，它的工作頻率可達100MHz、結電容小于1pF，適合作小信號檢波。

檢波二極管有正負極性區(qū)分，一般在二極管的殼體上印有二極管符號，表示檢波二極管引線的正極和負極。標志不清的可以看二極管外形，端頭較小且有一圈凹痕的一端，裝有晶片、一是負極。也可以用指針式萬用表的R×1k檔測量檢波二極管的直流電阻。當歐姆表指示為數(shù)百歐時，是二極管的正向電阻，這時萬用表的黑表筆接觸的一端就是二極管的正極；如果測量的檢波二極管的電阻很大（在數(shù)百千歐以上），則是二極管的反向電阻，萬用表的黑表筆接觸的一端是二極管的負極。檢波二極管的正向電阻在200Ω～900Ω較好；而它的反向電阻則是越大越好。

在收音機、錄音機的檢波電路中，可選用2AP9、2AP1O等型號的二極管。自動音量控制電路中也可選用上述檢波二極管。當然在急需的條件下，損壞了一個PN結的高頻晶體三極管也可用作檢波二極管。

（2）穩(wěn)壓二極管的選用

穩(wěn)壓二極管是工作在反向擊穿狀態(tài)下的，使管子兩端電壓基本不變的一種特殊二極管。選用穩(wěn)壓管時，要根據(jù)具體電子電路來考慮，簡單的并聯(lián)穩(wěn)壓電源，輸出電壓就是穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓。晶體管收音機的穩(wěn)壓電源可選用2CW54型的穩(wěn)壓管，其穩(wěn)定電壓達6.5V即可。

穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值離散性很大，即使同一廠家同一型號產(chǎn)品其穩(wěn)定電壓值也不完全一樣，這一點在選用時應加注意。對要求較高的電路選用前對穩(wěn)壓值應進行檢測。

使用穩(wěn)壓管時應注意，二極管的反向電流不能無限增大，否則會導致二極管的過熱損壞。因此，穩(wěn)壓管在電路中一般需串聯(lián)限流電阻。在選用穩(wěn)壓管時，如需要穩(wěn)壓值較大的管子，維修現(xiàn)場又沒有，可用幾只穩(wěn)壓值低的管子串聯(lián)使用；當需要穩(wěn)壓值較低的管子時而又買不到，可以用普通硅二極管正向導通代替穩(wěn)壓管用。比如用兩只2CZ82A硅二極管串聯(lián)，可當作一個1.4V的穩(wěn)壓管使用；但穩(wěn)壓管一般不得并聯(lián)使用。

目前國產(chǎn)穩(wěn)壓管還有三個電極的，如2DW7型穩(wěn)壓管。這種穩(wěn)壓管是將兩個穩(wěn)壓二極管相互對稱地封裝在一起，使兩個穩(wěn)壓管的溫度系數(shù)相互抵消，提高了管子的穩(wěn)定性。這種三個電極的穩(wěn)壓管的外形很像晶體三極管，選用的時候要加以區(qū)別。

在收錄機、彩色電視機的穩(wěn)壓電路中，可以選用1N4370型、1N746－1N986型系列穩(wěn)壓二極管。比如1N966型管（2CW8）的穩(wěn)定電壓為16V，動態(tài)電阻為17Ω，電壓溫度系數(shù)為0.09。1N975型（2CW71）穩(wěn)定電壓力39V，動態(tài)電阻為80Ω，反向測試電流為3.0mA，反向漏電流為5uA，功耗為500mw。

在電氣設備和其他無線電電子設備的穩(wěn)壓電路中可選用硅穩(wěn)壓二極管，如 2CW100－2CW121系列型穩(wěn)壓管。

（3）整流二極管的選用

在整流電路中，要選用整流二極管。選用前要先了解整流電路的輸入電壓、輸出電流。整流電路的形式及各項參數(shù)值等。然后根據(jù)電路的具體要求選用合適的整流二極管。在串聯(lián)型電源電路中可選用一般的整流二極管。只要有足夠大的整流電流和反向工作電壓就可以選用。在低壓整流電路中，所選用的整流二極管的正向電壓應盡量小。在選用彩色電視機行掃描電路中整流二極管時，除了考慮最高反向電壓、最大整流電流、最大功耗等參數(shù)外，還要重點考慮二極管的開關時間，不能用普通整流二極管。一般可選用FR－200、FR－206以及FR300－307系列整流管，它們的開關時間小于0.85uS。在電視機的穩(wěn)壓電源中，一般為開關型穩(wěn)壓電源，應選用反向恢復時間短的快速恢復整流二極管?？蛇x用PFR150－157系列，其反向恢復時間為0.85uS。在收音機、收錄機的電源部分用于整流的二極管，可選用硅塑封的普通整流二極管，比如2CE系列，1N4000系列，1N5200系列。1N4001型（2CZ85B）整流二極管的額定正向整流電流為1A。

（4）變?nèi)荻O管的選用

變?nèi)荻O管是專門作為“壓控可變電容器”的特殊二極管，它有很寬的容量變化范圍，很高的Q值。變?nèi)荻O管的導電特性與檢波二極管相似，但結構卻不同。變?nèi)荻O管為獲得較大的結電容和較寬的可變范圍，多用面接觸型和臺面型結構。變?nèi)荻O管適用于電視機的電子調(diào)諧電路；在調(diào)頻收音機的AFC電路中，作為壓控可變電容在振蕩回路中使用。

選用變?nèi)荻O管時，要注意結電容和電容變化范圍。使用變?nèi)荻O管時，要避免變?nèi)荻O管的直流控制電壓與振蕩電路直流供電系統(tǒng)之間的相互影響；通常采用電感或大電阻來作兩者的隔離。另外，變?nèi)荻O管的工作點要選擇合適，即直流反偏壓要選適當。一般要選用相對容量變化大的反向偏壓小的變?nèi)荻O管。

下面為幾種變?nèi)荻O管的選用參考參數(shù)：

1S2268型管：反向電壓：25V

電容變化范圍：3.5pF－6.0pF

品質(zhì)因素Q值：200（50MHz）

2CC1型管：反向電壓：25V

電容變化范圍：3.6pF－6.5pF

Q值：250（50MHz）

MV201型管：反向電壓：23V

電容變化范圍：9.0pF－14pF

Q值：160（50MHz）。

（5）開關二極管的選用

開關二極管是利用PN結的單向導電性，在電路中對電流進行控制，來實現(xiàn)對電路開和關的控制。開關二極管常用于開關電路、限幅電路、檢波電路等。開關二極管多以玻璃和陶瓷封裝，硅開關二極管的開關時間比鍺開關管短，只有幾個nS。

在收錄機、電視機及其他電子設備的開關電路中（包括檢波電路），常選用2CK、2AK系列小功率開關二極管。2CK系列為硅平面開關二極管，（如2CK70－2CK71型）常用于高速開關電路；2AK系列為點接觸鍺開關二極管，常用于中速開關電路。新生產(chǎn)的整機配套用開關二極管也有用同外標準（同外型號）的開關二極管，比如 1N4148、1N4151、1N4152等。在彩色電視機的高速開關電路中，可選用這類開關二極管。在錄像機、彩色電視機的電子調(diào)諧器等開關電路中，可選用MA165、MA166、MA167型高速開關二極管。

（6）發(fā)光二極管的選用

發(fā)光二極管和普通二極管一樣是由一個N結組成的，它具有單向導電的特性?？梢姲l(fā)光二極管有砷化鋁（GaAs）、磷化鎵（GaP）和磷砷化鎵（GaAsP）發(fā)光二極管，因它們耗電低，可直接用集成電路或雙極型電路推動發(fā)光，可選用作為家用電器和其他電子設備的通斷指示或數(shù)指顯示。如果我們把發(fā)光二極管（GaP／GaAsP）的管芯制成條狀，用7條形發(fā)光二極管組成七段式數(shù)碼管和符號管，可選用作為數(shù)字化儀表、計算機和其他電子設備的數(shù)字顯示。它具有體積小、工作電壓低，亮度高、壽命長、視角大的特點。比如BSR3161型發(fā)紅光的磷化鎵發(fā)光管的每段工作電壓只有2.5V，發(fā)光強度大于0.35mcd；BSR4103G型發(fā)光二極管發(fā)光強度大于1.5mcd；BSR6103C型管的工作電壓2.5V，發(fā)光強度大于10mcd。

選用發(fā)光二極管時，可先用萬用表的R×1k檔（最好用通斷器串一個100Ω電阻來測）測其正反向電阻和發(fā)光管發(fā)光情況。發(fā)光二極管的正向電阻一般應小于50Ω-80Ω；反向電阻應大于400kΩ。在測正向電阻時，發(fā)光二極管本身應發(fā)光，如果測正、反向電阻時（兩次測試）發(fā)光二極管都不亮，說明該二極管已損壞，不能選用；如果測得正、反向電阻均為零，說明發(fā)光管內(nèi)部擊穿短路；如果正、反向電阻均為無窮大，說明發(fā)光二極管內(nèi)部開路、另外，還可用兩只同型號的萬用表，把兩表的一只紅表筆和一只黑表筆串聯(lián)起來使用（以提供較高的正向電壓），將萬用表均撥到R×10檔，測量發(fā)光管能否正常發(fā)光。

使用發(fā)光二極管時，第一，要注意判別正負極性。對全塑封的發(fā)光管電極引線較長的是正極，較短的是負極；對有金屬管座的發(fā)光管（上面罩一光學透鏡）。管側有一突起，靠近突起的是正極。第二，使用調(diào)整發(fā)光二極管工作點時，不要只注意其電壓值，主要使它的工作電流不能超過規(guī)定值。第三，大功率的砷化鎵發(fā)光二極管因工作電流較大。管子易發(fā)熱，使用時注意加散熱片。第四，發(fā)光二極管的管帽大多用透明樹脂封裝，使用時不要沾上污物，不要磨損劃傷。

紅外發(fā)光二極管可選用作光電控制電路的光源；另外還可把小功率的紅外發(fā)光管和硅光電二極管組裝在一起，制成光電開關器件，在自動控制電路中做隔離式開關用。

使用變色和三色發(fā)光二極管時，第一要注意管腳排列，并要串接限流電阻，確保發(fā)光管通過規(guī)定電流。第二，焊接時，要注意散熱，焊接時間不要過長。第三，注意保護管殼、管帽光潔，確保透光性好。第四，變色發(fā)光二極管的使用環(huán)境溫度在+85℃以下，溫度越低管子的發(fā)光亮度越高，在低溫時，發(fā)光性能非常好。第五，使用時，注意管腳的正、負極，如將管子接反了，發(fā)光管就不能發(fā)光。