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  • 各种二极管电路中的符号示意图全览
    各种二极管电路中的符号示意图全览
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  •   发布日期: 2026-11-10  浏览次数: 33

    整流二极管(功率/信号应用)

    整流二极管(Rectifier Diode)是一种最基本的二极管,可让电流只在单一方向通过,并阻断反向电流。常见的小功率型号有1N4148,而在高功率应用中,可能会使用像1N4045这类额定275A、100V的整流二极管,常见于风力发电机的桥式整流器,甚至更大规格者亦有。

    肖特基二极管(热载流子二极管)

    肖特基二极管(Schottky Diode)是以金属与半导体材料形成结而制成的。由于采用金属-半导体结构(可使用多种金属),其优势在于正向压降比一般半导体结低,且几乎没有储存电荷,因此可实现极快速的关断时间(turn-off time)。这使其特别适合高频或高速开关应用。

    阶跃恢复二极管

    阶跃恢复二极管(Step Recovery Diode)是一种半导体结二极管,其内部储存有一定量的电荷,使其在反向导通期间能维持极短的导电时间。若在适当时间点控制,使反向导电恰好在输入RF正弦波的270°处因储存电荷耗尽而瞬间停止导通,即可产生极为陡峭的电流终止波形。这种极强的电流骤停特性,使得该器件成为倍频器应用中非常理想的谐波发生器。

    PIN二极管(P型–本征–N型结构)

    PIN二极管由P型半导体、本征层(未掺杂区域)及N型半导体三层构成。其内部储存了适量的电荷,允许反向导通一段时间。在足够高的频率(通常为1GHz以上)下,PIN二极管的动态阻抗可通过调整直流偏置电流来改变。这种可变阻抗特性可用于制造可编程信号衰减器。

    光电二极管

    光电二极管(Photo Diode)在受到光照时会产生电流或电压输出。根据结构与材料不同,有些型号甚至可检测紫外线(UV)或X射线。这类组件广泛应用于光传感、光通信与辐射测量等领域。

    发光二极管

    发光二极管(LED)在受到电流刺激时会发光。不同材料可对应不同波长的发光效果,包含红、黄、琥珀、绿、蓝或白光,也有红外线或紫外线LED。

    举例而言,牙医常使用手持式紫外线LED光源来加速补牙的树脂材料的固化过程。笔者曾向牙医询问此技术,他表示早期是以紫外线灯照射固化,现今已改用高效率LED光源。

    激光二极管

    激光二极管(Laser Diode)采用PIN结构,利用内部的本征区作为受激发射区域,当在光学谐振腔内达到阈值电流时,该区域会产生受激辐射,形成激光输出。这类组件常见于激光笔、CD/DVD播放器、光纤通信模块等设备中。

    齐纳二极管

    齐纳二极管(Zener Diode)是一种在反向偏压下设计为低击穿阈值的特殊二极管。在反向偏压未达临界值前,通过的电流非常微弱;一旦电压达到击穿阈值,则会迅速导通产生显著电流。这种稳定的击穿阈值特性常被用于电压稳定与电源保护等应用。 

    瞬态吸收二极管

    瞬态吸收二极管(TVS diode)在特性上与齐纳二极管相似,但能承受短时间的高功率击穿能量。其主要用途是保护电子电路免受瞬变电压或静电放电(ESD)的损害,广泛用于电源、通信接口及汽车电子保护电路中。

    反向二极管

    反向二极管(Back Diode)的反向击穿电压极低,甚至比一般二极管的正向压降还低,有时甚至比自身的正向压降还小。这项特性使其非常适合用于微小信号或低功率RF检波器中,用以检测低幅值RF信号。

    变容二极管

    变容二极管(Varactor Diode)是一种主要在反向偏压条件下工作的二极管。其特性是电容值会随反向偏压电压变化而反比改变——也就是说,当反向电压增加时,电容会减小。

    这类组件常被应用于RF调谐电路中,尤其是在压控振荡器(VCO)的频率调整上,是最常见的用途之一。通过控制施加的直流偏压,即可精密地改变谐振频率,实现电子调谐功能。

    隧道二极管

    隧道二极管(Tunnel Diode,又称江崎二极管Esaki Diode)是一种电压与电流特性曲线呈不连续性的组件,具备“压控负阻”特性。此现象源自于量子隧穿效应(tunneling effect),使其在特定区域内,电压上升反而导致电流下降。

    隧道二极管于1957年由江崎玲于奈发明,当时被视为开启半导体技术新纪元的重要里程碑。Heathkit公司甚至曾推出一款以隧道二极管为核心的DIP振荡器,以取代早期的栅极DIP振荡器。

    虽然如今隧道二极管已不再普遍使用,但仍在特定高速或微波应用中可见其踪迹。

    耿氏二极管

    耿氏二极管(Gunn diode)是一种单一材料半导体组件,没有PN结,却仍能展现负阻抗特性。这种特性可用于制作微波振荡器(microwave oscillator)。

    由于它并没有传统意义上的PN结,有些人反对用“二极管”一词来描述这些器件。然而,耿氏二极管这个名称已成为业界惯用的术语,因此即使名称上略显不精确,也被广泛接受。  

    限流二极管

    严格来说,限流二极管(Current Limiting Diode)不一定是真正的二极管,但与耿氏二极管一样,业界常以此名称称呼它。实际上,它是一个结型场效晶体管(JFET),其中栅极(gate)与源极(source)相连。

    在这种结构下,JFET的电压-电流特性曲线相当于在Vgs=0的情况下工作。当外加电压高到足以使JFET脱离饱和区(saturation region)时,组件会表现出恒定电流源的特性。

    因此,限流二极管被广泛用于电流保护或定电流驱动应用。

    真空二极管

    没错,我们终于来到真空管时代了。真空二极管(Vacuum Diode)是一种热电子组件(thermionic device),其行为与固态二极管相似——都只允许电流在单一方向通过。

    典型的例子包括5Y3GT与35Z5GT等。如果这些型号对你来说陌生,不妨查阅一下,你会发现它们在早期收音机与电源整流器中极为常见。

    汞蒸气二极管

    汞蒸气二极管(Mercury Vapor Diode)与真空二极管密切相关,但其内部包含加热后的汞蒸气。在使用前,必须先让灯丝加热,使汞蒸发形成导电气体。一般需要约60秒的预热时间(依笔者印象)。

    此外,该组件必须垂直安装使用,底部为基极引脚,顶部为阳极帽(plate cap)。当管内汞离子化时,会发出蓝色光芒。

    典型的例子是866A整流管——若此型号你不熟悉,建议也可以搜寻看看。

    氙气二极管

    氙气二极管(Xenon Gas Diode)是一种同样依赖气体导电的二极管,不同的是其内部气体为氙气。由于氙气在室温下即为气态,因此不需预热即可使用。

    当此二极管工作时,离子化的氙气会发出略带黄白色的光。典型的型号为3B28。如果你对这个零件编号不熟悉,也可以查阅,它在老式电源设备与通信系统中仍有历史地位。

    磁控管

    磁控管(Magnetron)实际上是一种进化版的真空二极管,专门用于产生微波信号。它是现代微波炉与雷达系统的核心组件之一。

    冷阴极气体稳压管

    严格说起来,冷阴极气体稳压管(Cold Cathode Gas Voltage Regulator)这类组件通常不被称为二极管,但依作者观点,它仍符合单向导通的特性。

    该组件内部充满可离子化的气体,一旦气体被击穿(ionized),阳极与冷阴极之间的电压会趋于稳定,功能上与齐纳二极管(Zener Diode)类似。

    Mogen二极管

    最后这一个Mogen二极管其实是虚构的组件,由已故的电子设计名人Bob Pease所创造。

    无需进一步讨论——它只是工程师之间的一个经典玩笑。


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