PIN 二極管由 P 型半導體、本征半導體(I 層)和 N 型半導體組成,其 I 層較厚。這種特殊結構使 PIN 二極管在正向偏置時,呈現低電阻狀態,類似于導通的開關;在反向偏置時,呈現高電阻狀態,類似于斷開的開關。在射頻(RF)電路中,PIN 二極管常被用作射頻開關。例如在手機的天線切換電路中,通過控制 PIN 二極管的導通和截止,實現不同頻段天線的切換,使手機能夠在不同通信環境下穩定接收和發送信號。在射頻功率放大器的電路中,PIN 二極管也可用于功率控制和信號切換,確保射頻電路在不同工作狀態下的高效運行,是實現射頻信號靈活處理和控制的關鍵器件。在數字電路中,二極管常用作開關元件,實現邏輯功能。PEMX1,315 超小型管
二極管在信號處理電路中有著普遍而重要的應用,它能夠對信號進行多種方式的處理,滿足不同電路對信號的特殊要求。在限幅電路中,二極管發揮著關鍵作用。限幅電路用于限制信號的幅度,防止信號過大而損壞后續電路元件。例如,在音頻信號處理電路中,如果輸入的音頻信號幅度可能會超過功放電路的承受范圍,就可以使用二極管限幅電路。當音頻信號電壓在正常范圍內時,二極管處于截止狀態,信號正常通過。但當信號電壓超過一定值時,二極管導通,將信號電壓限制在一個安全范圍內。這種限幅功能可以通過不同的電路結構實現,如串聯一個電阻和一個二極管,或者使用多個二極管組成的雙向限幅電路,從而對信號的正、負半周都進行幅度限制。PMFPB8032XP,115 MOS(場效應管)雙向觸發二極管可雙向導通,在晶閘管觸發電路中作為觸發器件,控制電路的通斷與功率調節。
瞬態電壓抑制二極管(TVS)是一種專門用于保護電路免受瞬態高電壓沖擊的器件。當電路中出現瞬間的高電壓脈沖,如雷電感應、靜電放電、電路開關瞬間產生的浪涌電壓等,TVS 能夠迅速響應,在極短時間內進入反向雪崩擊穿狀態,將過高的電壓鉗位在安全值,吸收多余的能量,保護電路中的其他敏感元件免受損壞。在電子設備的接口電路,如 USB 接口、以太網接口等,以及電源輸入輸出端,常接入 TVS 二極管進行防護。在汽車電子系統中,由于汽車運行環境復雜,存在各種電氣干擾和電壓瞬變,TVS 二極管廣泛應用于汽車電子控制單元(ECU)、車載通信設備等的保護,確保汽車電子設備在惡劣電氣環境下可靠運行。
二極管的反向特性曲線反映了二極管在反向偏置時的電流與電壓的關系。在反向偏置的情況下,二極管中只有少數載流子形成的微弱反向電流。當反向電壓較小時,反向電流幾乎保持不變,這個電流稱為反向飽和電流。隨著反向電壓的繼續增加,當反向電壓達到二極管的擊穿電壓時,二極管的反向電流會急劇增加。如果不加以限制,過大的反向電流會導致二極管損壞。不過,在穩壓二極管中,正是利用了這種反向擊穿特性來實現穩壓功能。通過對反向特性曲線的分析,可以了解二極管的反向耐壓能力和擊穿特性。二極管在發光二極管(LED)中的應用,使得現代照明技術更加節能高效。
在功率放大器中,二極管扮演著保護晶體管、限制電流的重要角色。當電流過大時,二極管會導通并提供一條安全的電流路徑,防止晶體管被燒毀。同時,二極管還可以作為限流器使用,通過限制電流來達到穩定電壓的目的。濾波器是電源中不可或缺的重要部件之一。在濾波器中,二極管利用其單向導電特性實現信號的整流和穩壓作用。當交流信號輸入到濾波器中時,二極管將正負半周的信號分別變為單向導通的電流輸出;同時,在反向電壓下二極管還可以起到穩壓作用,確保電源輸出的穩定性和可靠性。二極管在電子設備中廣泛應用,如電視機、計算機等。74HC688D,652
二極管在電路中能夠穩定電壓,防止電壓波動對設備造成損害。PEMX1,315 超小型管
雙基極二極管具有獨特的負阻特性,由一個 PN 結和兩個基極組成。在特定的電路條件下,雙基極二極管可用于構成弛張振蕩器。當在雙基極二極管的發射極加上正向電壓,且電壓達到一定值(峰點電壓)時,二極管導通,發射極電流迅速增大,進入負阻區,電壓下降。當發射極電流減小到一定值(谷點電流)時,二極管截止,電壓再次上升,如此反復,形成周期性的振蕩信號。在一些定時電路、脈沖發生器電路中,雙基極二極管構成的弛張振蕩器可產生穩定的脈沖信號,用于控制電路的工作節奏和定時操作,如在電子鬧鐘的定時電路、晶閘管觸發脈沖的產生電路等方面有廣泛應用。PEMX1,315 超小型管