元器件小知识:二极管的特性有哪些？

发布时间：2022-01-14 00:00
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二极管由管芯、管壳和两个电极构成，是一种只允许电流从一个方向通过的双端器件，这种特点称为单向导电性。二极管通常用作整流器，即将交流电转换成直流电，也可以用来抑制电压脉冲或者保护器件免受反向电压影响，二极管在高频电路中也有特殊应用。

元器件小知识:二极管的特性有哪些？

二极管的导电特性二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。

1. 正向特性在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V)以后，二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变(锗管约为0.3V，硅管约为0.7V)，称为二极管的“正向压降”。

2. 反向特性在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。

元器件小知识:二极管的特性有哪些？

二极管的四个特性1、正向特性当加在二极管两端的正向电压（P为正、N为负）很小时（锗管小于0.1伏，硅管小于0.5伏），管子不导通，处于“截止”状态，当正向电压超过一定数值后，管子才导通，电压再稍微增大，电流急剧暗加（见曲线I段）。不同材料的二极管，起始电压不同，硅管为0.5-.7伏左右，锗管为0.1-0.3左右。

2、反向特性二极管两端加上反向电压时，反向电流很小，当反向电压逐渐增加时，反向电流基本保持不变，这时的电流称为反向饱和电流（见曲线II段）。不同材料的二极管，反向电流大小不同，硅管约为1微安到几十微安，锗管则可高达数百微安，另外，反向电流受温度变化的影响很大，锗管的稳定性比硅管差。

3、击穿特性当反向电压增加到某一数值时，反向电流急剧增大，这种现象称为反向击穿（见曲线III）。这时的反向电压称为反向击穿电压，不同结构、工艺和材料制成的管子，其反向击穿电压值差异很大，可由1伏到几百伏，甚至高达数千伏。

4、频率特性由于结电容的存在，当频率高到某一程度时，容抗小到使PN结短路。导致二极管失去单向导电性，不能工作，PN结面积越大，结电容也越大，越不能在高频情况下工作。

二极管区域的工作特性1、正向工作区此时二极管正向导通，导通电流由外部电流决定，最大不超过二极管的最大正向工作电流，而正向导通压降随电流缓慢增大，但变化幅度不大。

2、死区二极管依然处于正偏状态，由于正偏电压过小，小于二极管开启电压，不能使二极管导通，因此此时正向电流为0。

3、反向工作区此时二极管处于反向工作状态，反向电流很小，一般硅管是几uA到几十uA，二极管不导通。此工作区与正向工作区一起，体现了二极管的单向导电性，可以用于整流等场合。

4、反向击穿区此时二极管也处于反向工作状态，但反压较大，此时二极管的反向工作电流会迅速增加，但反向工作电压却基本保持不变，这个特性可以用于稳压二极管。


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的问题，抑制元件横截面越大，越不易饱和，可承受的偏流越大。　　铁氧体抑制元件应当安装在靠近干扰源的地方。对于输入/输出电路，则应尽量靠近屏蔽壳的进、出口处。　　安装时还应当注意，铁氧体元件易破碎，应采取可靠的固定措施。　　3. 电源线滤波器　　电源线是电磁干扰传入设备和传出设备的主要途径。为防止这两种情况的发生，必须在设备的电源接口安装电源线滤波器。它只允许电源频率通过，而高于电源频率的电磁干扰却受到很大的衰减。　　电源线上的干扰以两种形式出现，在火线、零线回路中的干扰为差模干扰，在火线、零线与地线回路中的干扰为共模干扰。虽然电源线滤波器对差模干扰和共模干扰都有抑制作用，但效果不一样，应分别给出两者的插入损耗。除了特别说明允许不接地的滤波器外，所有电源滤波器都必须接地，因为滤波器中的共模旁路电容只有接地时才起作用。　　使用电源滤波器时，应尽量靠近电源入口处安装，并使滤波器的输入/输出端之间屏蔽隔离，避免电磁干扰从输入端直接耦合到滤波器的输出端。此外，滤波器的接地点还应尽量靠近设备的接地点。电源线滤波器的技术指标包括：最大泄漏电流、耐压、额定工作频率、额定工作电压、额定工作电流和温度范围等。　　九、结束语　　电磁兼容性元器件是解决电磁干扰发射和电磁敏感度问题的关键，正确选择和使用这些元器件是做好电磁兼容性设计的前提。因此，我们必须深入掌握这些元器件，这样才有可能设计出符合标准要求、性能价格比最优的电子、电气产品。
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电路板上最容易出故障的元器件是什么？

　　电容损坏引发的故障在电子设备中是最高的，其中以电解电容的损坏最为常见。电容损坏表现为：容量变小、完全失去容量、漏电、短路。　　电容在电路中所起的作用不同，引起的故障也各有特点：在工控电路板中，数字电路占绝大多数，电容多用做电源滤波，用做信号耦合和振荡电路的电容较少。用在开关电源中的电解电容如果损坏，则开关电源可能不起振，没有电压输出;　　输出电压滤波不好，电路因电压不稳而发生逻辑混乱，表现为机器工作时好时坏或开不了机，如果电容并在数字电路的电源正负极之间，故障表现同上。　　这在电脑主板上表现尤其明显，很多电脑用了几年就出现有时开不了机，有时又可以开机的现象，打开机箱，往往可以看见有电解电容鼓包的现象，如果将电容拆下来量一下容量，发现比实际值要低很多。　　电容的寿命与环境温度直接有关，环境温度越高，电容寿命越短。这个规律不但适用电解电容，也适用其它电容。所以在寻找故障电容时应重点检查和热源靠得比较近的电容，如散热片旁及大功率元器件旁的电容，离其越近，损坏的可能性就越大。所以在检修查找时应有所侧重。　　有些电容漏电比较严重，用手指触摸时甚至会烫手，这种电容必须更换。在检修时好时坏的故障时，排除接触不良的可能性以外，一般大部分就是电容损坏引起的故障了。所以在碰到此类故障时，重点检查一下电容，换掉电容后结果令人惊喜。　　电阻故障　　许多初学者在检修电路时，在电阻上折腾，又是拆又是焊的，修得多了，只要了解了电阻的损坏特点，就不必大费周章。　　电阻是电器设备中数量最多的元件，但不是损坏率最高的元件。电阻损坏以开路最常见，阻值变大较少见，阻值变小十分少见。常见的有碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻和保险电阻几种。　　前两种电阻应用最广，其损坏的特点一是：低阻值 (100Ω以下) 和高阻值 (100kΩ以上) 的损坏率较高，中间阻值 (如几百欧到几十千欧) 的极少损坏;特点二是：低阻值电阻损坏时往往是烧焦发黑，很容易发现，而高阻值电阻损坏时很少有痕迹。　　线绕电阻一般用作大电流限流，阻值不大;圆柱形线绕电阻烧坏时有的会发黑或表面爆皮、裂纹，有的没有痕迹;水泥电阻是线绕电阻的一种，烧坏时可能会断裂;保险电阻烧坏时有的表面会炸掉一块皮，有的也没有什么痕迹，但绝不会烧焦发黑。根据以上特点，在检查电阻时可有所侧重，快速找出损坏的电阻。　　根据以上列出的特点，我们先可以观察一下电路板上低阻值电阻有没有烧黑的痕迹，再根据电阻损坏时绝大多数开路或阻值变大以及高阻值电阻容易损坏的特点，我们就可以用万用表在电路板上先直接量高阻值的电阻两端的阻值。　　如果量得阻值比标称阻值大，则这个电阻肯定损坏 (要注意等阻值显示稳定后才下结论，因为电路中有可能并联电容元件，有一个充放电过程) ，如果量得阻值比标称阻值小，则一般不用理会它。这样在电路板上每一个电阻都量一遍，即使“错杀”一千，也不会放过一个了。　　运算放大器故障　　运算放大器好坏的判别对相当多的电子维修者有一定的难度，在此与大家共同探讨一下，希望对大家有所帮助。　　理想运算放大器具有“虚短”和“虚断”的特性，这两个特性对分析线性运用的运放电路十分有用。为了保证线性运用，运放必须在闭环(负反馈)下工作。如果没有负反馈，开环放大下的运放成为一个比较器。如果要判断器件的好坏，首先应分清楚器件在电路中是做放大器用还是做比较器用。　　根据放大器虚短的原理，就是说如果这个运算放大器工作正常的话，其同向输入端和反向输入端电压必然相等，即使有差别也是mv级的，当然在某些高输入阻抗电路中，万用表的内阻会对电压测试有点影响，但一般也不会超过0.2V，如果有0.5V以上的差别，则放大器必坏无疑。　　如果器件是做比较器用，则允许同向输入端和反向输入端不等。同向电压>反向电压，则输出电压接近正的最大值;同向电压<反向电压，则输出电压接近0V或负的最大值(视乎双电源或单电源)。如果检测到电压不符合这个规则，则器件必坏无疑!这样你不必使用代换法，不必拆下电路板上的芯片就可以判断运算放大器的好坏了。　　SMT元件故障　　有些贴片元件非常细小，用普通万用表表笔测试检修时很不方便，一是容易造成短路，二是对涂有绝缘涂层的电路板不便接触到元件管脚的金属部分。这里告诉大家一个简便方法，会给检测带来不少方便。　　取两枚最小号的缝衣针，将之与万用表笔靠紧，然后取一根多股电缆里的细铜线，用细铜线将表笔和缝衣针绑在一起，再用焊锡焊牢。这样用带有细小针尖的表笔去测那些SMT元件的时候就再无短路之虞，而且针尖可以刺破绝缘涂层，直捣关键部位，再也不必费神去刮那些膜膜了。　　公共电源短路故障　　电路板维修中，如果碰到公共电源短路的故障往往头大，因为很多器件都共用同一电源，每一个用此电源的器件都有短路的嫌疑。　　如果板上元件不多，采用“锄大地”的方式终归可以找到短路点;如果元件太多，“锄大地”能不能锄到状况就要靠运气了。在此推荐一比较管用的方法，采用此法，事半功倍，往往能很快找到故障点：　　要有一个电压电流皆可调的电源，电压0-30V，电流0-3A，这种电源不贵，大概300元左右。将开路电压调到器件电源电压水平，先将电流调至最小，将此电压加在电路的电源电压点如74系列芯片的5V和0V端，视乎短路程度，慢慢将电流增大。　　用手摸器件，当摸到某个器件发热明显，这个往往就是损坏的元件，可将之取下进一步测量确认。当然操作时电压一定不能超过器件的工作电压，并且不能接反，否则会烧坏其它好的器件。　　板卡故障　　工业控制用到的板卡越来越多，很多板卡采用金手指插入插槽的方式。由于工业现场环境恶劣，多尘、潮湿、多腐蚀气体的环境易使板卡产生接触不良故障，很多朋友可能通过更换板卡的方式解决了问题，但购买板卡的费用非常可观，尤其是某些进口设备的板卡。　　其实大家不妨使用橡皮擦在金手指上反复擦几下，将金手指上的污物清理干净后，再试机，没准就解决了问题，方法简单又实用。　　电气故障　　各种时好时坏电气故障从概率大小来讲大概包括以下几种情况：　　接触不良：板卡与插槽接触不良、缆线内部折断时通时不通、线插头及接线端子接触不好、元器件虚焊等皆属此类;　　信号受干扰：对数字电路而言，在特定的情况条件下故障才会呈现，有可能确实是干扰太大影响了控制系统使其出错，也有电路板个别元件参数或整体表现参数出现了变化，使抗干扰能力趋向临界点从而出现故障;　　元器件热稳定性不好：从大量的维修实践来看，其中首推电解电容的热稳定性不好，其次是其它电容、三极管、二极管、IC、电阻等;　　电路板上有湿气、尘土等：湿气和积尘会导电具有电阻效应，而且在热胀冷缩的过程中，阻值还会变化，这个电阻值会同其它元件有并联效果，这个效果比较强时就会改变电路参数使故障发生;　　软件也是考虑因素之一：电路中许多参数使用软件来调整，某些参数的裕量调得太低处于临界范围，当机器运行工况符合软件判定故障的理由时，那么报警就会出现。
2024-04-15 13:51 阅读量：555
微波元器件有哪些
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微波元器件有哪些

　　微波元器件是在微波频段(300 MHz至300 GHz)工作的电子器件，用于处理和传输高频率的无线信号。它们在通信、雷达、卫星通信、无线电频谱分析等领域中发挥着重要作用。本文AMEYA360电子元器件采购网将介绍一些常见的微波元器件及其功能。　　1.驻波比和功分器　　1.1 驻波比器　　驻波比器是用于测量和调整驻波比的微波元器件。驻波比是反映信号传输线上匹配情况的参数，其值越小表示传输线上的匹配越好。驻波比器通过测量反射信号和正向信号的幅度比来计算驻波比，并提供相应的调节装置来改善匹配性能。　　1.2 功分器　　功分器是一种被广泛应用于微波系统中的被动器件，用于将输入信号按照特定的功率比例分配到多个输出端口。功分器可以实现信号的功率平分、功率分配比例不等或功率组合切换等功能。它在无线通信系统、雷达和测试仪器等应用中被广泛使用。　　2.滤波器和耦合器　　2.1 滤波器　　滤波器是一种用于选择或抑制特定频率范围信号的微波元器件。它可以通过删除或衰减不需要的频率成分来实现信号的频率选择性。常见的滤波器类型包括带通滤波器、带阻滤波器、低通滤波器和高通滤波器等。滤波器在无线通信系统中用于频谱清理和干扰抑制等关键任务。　　2.2 耦合器　　耦合器是一种用于将微波信号从一个端口传输到另一个端口的微波元器件。它可以实现功率分配、功率合并、相位匹配和方向性耦合等功能。耦合器通常有两个输入端口和两个输出端口，分别用于输入和输出信号的连接。在微波系统中，耦合器被广泛应用于功率检测、网络分析和天线阵列等领域。　　3.放大器和开关　　3.1 放大器　　放大器是一种用于增加信号的幅度或功率的微波元器件。在微波系统中，由于信号在传输过程中会发生衰减，因此需要放大器来增强信号的强度以保持其质量和可靠性。微波放大器通常采用高频率的晶体管、功率管或半导体放大器等技术，可以实现不同功率和带宽要求的放大功能。　　3.2 开关　　开关是一种用于控制信号流通路径的微波元器件。它可以实现信号的切换、连接或隔离等功能。微波开关通常采用PIN二极管、微波开关芯片或机械式开关等技术。开关在通信系统、雷达和测试设备中被广泛应用，用于信号路由、调制解调和频谱分析等任务。　　4.混频器和相移器　　4.1 混频器　　混频器是一种用于将两个或多个不同频率的信号进行混合的微波元器件。它可以实现频率上、下变换以及频谱转换的功能。混频器在通信系统中广泛应用于频率合成、调制解调、频谱分析和频率转换等任务。　　4.2 相移器　　相移器是一种用于改变信号相位的微波元器件。它可以通过改变信号的延迟或引入特定的相移量来实现信号的相位调整。相移器在通信系统、无线电测向系统等领域中被广泛使用。　　5.天线和耦合器　　5.1 天线　　天线是将电磁波转换为电信号或将电信号转换为电磁波的微波元器件。它是无线通信系统中至关重要的组成部分，用于发送和接收无线信号。常见的微波天线包括方向性天线、全向天线、补偿天线和天线阵列等。　　5.2 耦合器　　耦合器(coupler)是一种传输能量的微波元器件，常用于将信号从一个系统传输到另一个系统。它可以实现功率分配、功率合并、相位匹配和方向性耦合等功能。耦合器在微波系统中广泛应用于功率检测、网络分析和天线阵列等领域。
2023-12-19 15:12 阅读量：1779
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