項目一 常用半導體器件

任務1 晶體二極管

活動1 晶體二極管的選用

學習目標

1．了解晶體二極管的結構。

2．掌握PN結單向導電特性。

3．掌握二極管的選用。

建議學時

6學時

知識準備

晶體二極管符號如圖1-1-1所示。

利用不同的半導體材料、摻雜分布、幾何結構，研制出結構種類繁多、功能用途各異的多種晶體二極管。制造材料有鍺、硅及化合物半導體。晶體二極管可用來產生、控制、接收、變換、放大信號和進行能量轉換等。

一、分類

1．根據構造分類

半導體二極管主要是依靠PN結而工作的。與PN結不可分割的點接觸型和肖特基型，也被列入一般的二極管范圍內。包括這兩種型號在內，根據PN結構造面的特點，晶體二極管分為點接觸型二極管、鍵型二極管、合金型二極管、擴散型二極管、臺面型二極管、平面型二極管、合金擴散型二極管、外延型二極管。

2．根據用途分類

（1）檢波用二極管。

（2）整流用二極管。整流二極管的內部結構為一個PN結，外形封裝有金屬殼封、塑料封裝和玻璃封裝等多種形式。整流二極管主要用于整流電路，利用二極管的單項導電性，將交流電變為直流電。由于整流管的正向電流較大，所以整流二極管多為面接觸型的二極管，結面積大、結電容大，但工作頻率低。2CP系列管殼用于小電流整流。

（3）限幅用二極管。

（4）調制用二極管。

（5）混頻用二極管。

（6）放大用二極管。

（7）開關用二極管。開關二極管是利用二極管的單向導電性，半導體PN結加上正向偏壓后，在導通狀態下，電阻很小（幾十到幾百歐）；加上反向偏壓后截止，其電阻很大（硅管在100MΩ以上）。開關二極管的這一特性，在電路中起到控制電流通過或關斷的作用，使它成為一個理想的電子開關。開關二極管的正向電阻很小，反向電阻很大，開關速度很快。

常用開關二極管可分為小功率和大功率管形。小功率開關二極管主要用于電視機、收錄機及其他電子設備的開關電路、檢波電路高頻高速脈沖整流電路等。其主要型號有2AK系列（用于中速開關電路）、2CK系列（硅平面開關，適用于高速開關電路）等。合資生產的小功率開關管有1N4148、1N4152、1N4151等型號。大功率開關二極管主要用于各類大功率電源作續流、高頻整流、橋式整流及其他開關電路。其主要型號有2CK27系列、2CK29系列及FR系列（采用國外標準生產的、型號相同）等。

（8）變容二極管。

（9）頻率倍增用二極管。

（10）穩壓二極管。穩壓二極管在電子設備電路中，起穩定電壓的作用。穩壓二極管有金屬外殼、塑料外殼等封裝形式。

二極管的穩壓作用是通過二極管的PN結反向擊穿后使其兩端電壓變化很小，基本維持一個恒定值來實現的。當反向電壓小于擊穿電壓時，反向電流很小；當反向擊穿電壓接近擊穿電壓時，反向電流劇增。穩壓二極管在反向擊穿前的導電特性與普通整流、檢波二極管相似；在擊穿電壓下，只要限制其通過的電流（不超過額定值），它是可以安全工作在反向擊穿狀態下的。二極管兩端電壓基本保持不變，起到了穩壓的作用。

（11）發光二極管，圖形符號如圖1—1—2所示。

發光二極管的內部結構為一個PN結，而且具有晶體管的通性，即單向導電性。當發光二極管的PN結上加上正向電壓時，由于外加電壓產生電場的方向與PN結內電場方向相反，使PN結勢壘（內總電場）減弱，則載流子的擴散作用占了優勢。于是P區的空穴很容易擴散到N區，N區的電子也很容易擴散到P區，相互注入的電子和空穴相遇后會產生復合。復合時產生的能量大部分以光的形式出現，會使二極管發光。

發光二極管采用砷化鎵、磷化鎵、鎵鋁砷等材料制成。不同材料制成的發光二極管，能發出不同顏色的光：有發綠色光的磷化鎵發光二極管；有發紅色光的磷砷化鎵發光二極管；有發紅外光的砷化鎵二極管；有雙向變色發光二極管（加正向電壓時發紅色光，加反向電壓時發綠色光）；還有三顏色變色發光二極管；等等。

發光二極管的外形有圓形的、方形的、三角形的、組合型等，封裝形式有透明和散射的，有無色和著色的等。著色散射型用D表示；白色散射型用W表示；無色透明型用C表示；著色透明型用T表示。封裝有金屬、陶瓷和全塑料三種形式，并以陶瓷和全塑料為主。

3．根據特性分類

點接觸型二極管，按正向和反向特性分類如下：

（1）一般用點接觸型二極管。

（2）高反向耐壓點接觸型二極管。

（3）高反向電阻點接觸型二極管。

（4）高傳導點接觸型二極管。

二、二極管的特性

二極管最主要的特性是單向導電性，其伏安特性曲線如圖1—1—3所示。

1．正向特性

當加在二極管兩端的正向電壓（P為正、N為負）很小時（鍺管小于0.1V，硅管小于0.5V），二極管不導通，處于“截止”狀態，當正向電壓超過一定數值后，二極管才導通，電壓再稍微增大，電流急劇增加。不同材料的二極管，起始電壓不同，硅管為0.5～0.7V，鍺管為0.1～0.3V。

2．反向特性

二極管兩端加上反向電壓時，反向電流很小，當反向電壓逐漸增加時，反向電流基本保持不變，這時的電流稱為反向飽和電流。不同材料的二極管，反向電流大小不同，硅管為1μA到幾十微安，鍺管則可高達數百微安，另外，反向電流受溫度變化的影響很大，鍺管的穩定性比硅管差。

3．擊穿特性

當反向電壓增加到某一數值時，反向電流急劇增大，這種現象稱為反向擊穿。這時的反向電壓稱為反向擊穿電壓，不同結構、工藝和材料制成的二極管，其反向擊穿電壓值差異很大，可由1V到幾百伏，甚至高達數千伏。

4．頻率特性

由于結電容的存在，當頻率高到某一程度時，容抗小到使PN結短路。導致二極管失去單向導電性，不能工作，PN結面積越大，結電容也越大，越不能在高頻情況下工作。

三、二極管的作用

二極管在電路中的應用是必不可少的，無論是做整流電路、鉗位作用，還是其他的一些作用，都會用到它。

二極管可分為發光二極管（LED）、整流二極管、穩壓二極管、開關二極管等，這里只介紹前面幾種。

發光二極管，一般作為指示燈用，例如，電腦的硬盤燈一閃一閃的表示硬盤正在工作（如果不閃，則很可能是電腦忙不過來或者是處在待機狀態），還有就是一些隨身聽上的指示燈，以及充電器的指示燈。發光二極管相對其他二極管正向導通電壓較大，一般為1.6～1.8V。其他二極管一般為0.2～0.3V（鍺管），0.6～0.8V（硅管）。

整流二極管，也是很常見的，利用的是二極管的單向導通特性，從而可以將負極性電信號濾掉（半波整流），也可以進行其他的整流（如全波整流）。

二極管還具有穩壓作用，這是因為二極管反向接通時，在二極管被擊穿的情況下，其電流將瞬間增大，這樣在外電壓增大時，由于二極管被擊穿后增加的電流會通過二極管而不會經過與二極管并聯的負載上，從而可以保護與其并聯的器件。常見的有保護場效應管，即在場效應管柵極反向并接一個二極管。二極管擊穿電壓一般為4～7V。

開關二極管常見型號有1N4148、1N4150、1N4448，利用的是二極管的高速轉換特性。

其他二極管還有肖特基二極管、隧道二極管、雙向出發二極管、微功耗基準電壓二極管等，由于其制作工藝不同而具有不同的功能。

四、主要參數

晶體二極管一般可用到10萬h以上。但是如果使用不合理，它就不能充分發揮作用，甚至很快地被損壞。要合理地使用二極管，必須掌握它的主要參數，因為參數是反應質量和特性的。

1．普通二極管的主要參數

（1）最高工作頻率fM（Hz）：二極管能承受的最高頻率。若通過PN結交流電頻率高于此值，二極管不能正常工作。

（2）最高反向工作電壓URM（V）：二極管長期正常工作時，所允許的最高反壓。若越過此值，PN結就有被擊穿的可能，對于交流電來說，最高反向工作電壓也就是二極管的最高工作電壓。

（3）最大整流電流IOM（mA）：二極管能長期正常工作時的最大正向電流。因為電流通過二極管時就要發熱，如果正向電流越過此值，二極管就會有燒壞的危險。所以用二極管整流時，流過二極管的正向電流（輸出直流）不允許超過最大整流電流。

（4）最大反向電流IRM：在最高反向工作電壓下所允許流過的反向電流。

2．穩壓二極管的參數

1）電阻

（1）直流電阻。在晶體二極管上加上一定的直流電壓U，就有一對應的直流電流I，直流電壓U與直流電流I的比值，就是晶體二極管的等效直流電流。

（2）動態電阻。在晶體二極管上加一定的直流電壓U的基礎上，再加上一個增量電壓，則晶體二極管也有一個增量電流ΔI。增量電壓ΔU與增量電流ΔI的比值，就是晶體二極管的動態電阻，即動態電阻為晶體二極管兩端電壓變化與電流變化的比值。

二極管的正向直流電阻和動態電阻都是隨工作點的不同而發生變化的。普通晶體二極管反向運動時，其直流電阻和動態電阻都很大，通常可以近似為無窮大。

2）額定電流

晶體二極管的額定電流是指晶體二極管長時間連續工作時，允許通過的最大正向平均電流。在二極管連續工作時，為使PN結的溫度不超過某一極限值，整流電流不應超過標準規定的允許值。

例如：2AP1的額定電流為12mA;2AP5為16mA;2AP9為5mA。對于大功率晶體二極管，為了降低它的溫度、增大電流，必須加裝散熱片。

3）反向擊穿電壓

反向擊穿電壓是指二極管在工作中能承受的最大反向電壓，它也是使二極管不致反向擊穿的電壓極限值。在一般情況下，最大反向工作電壓應小于反向擊穿電壓。選用晶體二極管時，還要以最大反向工作電壓為準，并留有適當余地，以保證二極管不致損壞。

例如：2AP21型二極管的反向擊穿電壓為15V，最大反向工作電壓小于10V;2AP26的反向擊穿電壓為150V，最大反向工作電壓小于100V。

4）最高工作頻率

最高工作頻率是指晶體二極管能正常工作的最高頻率。選用二極管時，必須使它的工作頻率低于最高工作頻率。

例如：2AP8的最高工作頻率為150MHz;2CZ12的最高工作頻率為3kHz;2AP16的最高工作頻率為40MHz。

活動實施

一、識別方法

晶體二極管在電路中常用“D”加數字表示，如D5表示編號為5的二極管。

1．作用

二極管的主要特性是單向導電性，也就是在正向電壓的作用下，導通電阻很小；在反向電壓作用下，導通電阻極大或無窮大。正因為二極管具有上述特性，無繩電話機中常把它用在整流、隔離、穩壓、極性保護、編碼控制、調頻調制和靜噪等電路中。

電話機里使用的晶體二極管按作用可分為整流二極管（如1N4004）、隔離二極管（如1N4148）、肖特基二極管（如BAT85）、發光二極管、穩壓二極管等。

2．識別方法

二極管的識別很簡單，小功率二極管的N極（負極），在二極管外表大多采用一種色圈標出來，有些二極管也用二極管專用符號來表示P極（正極）或N極（負極），也有采用符號標志為“P”“N”來確定二極管極性的。發光二極管的正負極可從引腳長短來識別，長腳為正，短腳為負。

3．測試注意事項

用數字式萬用表去測二極管時，紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負極，此時測得的阻值才是二極管的正向導通阻值，這與指針式萬用表的表筆接法剛好相反。

常用的1N4000系列二極管耐壓比較見表1—1—1。

二、二極管的檢測

1．二極管的檢查項目

二極管的檢查項目主要有包裝、標示、數量、尺寸、絲印、部件本體等外觀檢查項，功能檢查有二極管的極性（二極管的單向導通性）、正向導通電壓、反向擊穿電壓（穩壓管穩壓值）、特性曲線等（后三項在條件允許或要求的時候才檢測）。

2．二極管檢查中的常見不良項

二極管來料檢查中的常見不良項主要有：包裝變形、破損；標示不清或無標示、錯漏；多數、少數；尺寸與規格不符；二極管本體破損；引腳松、斷、氧化；極性標示不明確、極性反；擊穿短路、內部開路；發光管不發光、暗；穩壓管穩壓值偏高、偏低。

測試注意事項：用數字式萬用表測二極管時，紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負極，此時測得的阻值才是二極管的正向導通阻值，這與指針式萬用表的表筆接法剛好相反。

利用二極管的單向導電特性，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擋或R×1k擋，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管兩端的正負。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。

兩次測量中可能發現如下幾種情況：

（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。

三、晶體二極管主要應用

1．整流二極管

利用二極管單向導電性，可以把方向交替變化的交流電變換成單一方向的脈動直流電。

2．開關元件

二極管在正向電壓作用下電阻很小，處于導通狀態，相當于一只接通的開關；在反向電壓作用下，電阻很大，處于截止狀態，如同一只斷開的開關。利用二極管的開關特性，可以組成各種邏輯電路。

3．限幅元件

二極管正向導通后，它的正向壓降基本保持不變（硅管為0.7V，鍺管為0.3V）。利用這一特性，在電路中作為限幅元件，可以把信號幅度限制在一定范圍內。

4．繼流二極管

在開關電源的電感中和繼電器等感性負載中起繼流作用。

5．檢波二極管

在收音機中起檢波作用。

6．變容二極管

使用于電視機的高頻頭中。

四、選用思路

（1）首先要根據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二極管的參數和特性差異。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。在電路中作電子調諧用，可選用變容二極管和開關二極管。選用變容二極管要特別注意零偏壓結電容和電容變化范圍等參數，并且根據不同的頻率覆蓋范圍，選用不同特性的變容二極管時，只要最高反向工作電壓高于電子調諧器的開關電壓，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。電源穩壓等穩壓電路就要選用穩壓管，并注意穩壓值的選用。另外，在一些特殊電路中，還要選用發光二極管、光敏二極管、磁敏二極管等。

（2）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，使這些電參數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要求更嚴格，這些都是選用二極管的依據。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型二極管為500mA等。使用時通過二極管的電流不能超過這個數值。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。

在選用穩壓管時，除了要注意穩定電壓、最大工作電流等參數外，還要注意選用動態電阻較小的穩壓管，因動態電阻越小，穩壓管性能越好。例如：2C W53型穩壓管的動態電阻Rz≤50mΩ;2C W55型二極管的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決定。選用時，要注意此參數的對比，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; C A K6型二極管的反向恢復時間為150ns。

在選用二極管的各項主要參數時，除了從有關的資料和《晶體管手冊》查出相應的參數值滿足電路要求后，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符合要求，并留有一定的余量。

（3）根據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、大中型的；封裝形式有全塑封裝、金屬外殼封裝等。在選擇時，可根據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。

五、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，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，它的工作頻率可達100MHz，結電容小于1p F，適合作小信號檢波。

檢波二極管有正負極性區分，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是負極。也可以用指針式萬用表的R×1k擋測量檢波二極管的直流電阻。當歐姆表指示為數百歐時，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200～900Ω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、2AP10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．穩壓二極管的選用

穩壓二極管是工作在反向擊穿狀態下的，使二極管兩端電壓基本不變的一種特殊二極管。選用穩壓管時，要根據具體電子電路來考慮，簡單的并聯穩壓電源，輸出電壓就是穩壓管的穩定電壓。晶體管收音機的穩壓電源可選用2CW54型的穩壓管，其穩定電壓達6.5V即可。

穩壓管的穩壓值離散性很大，即使同一廠家同一型號產品其穩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應對穩壓值進行檢測。

使用穩壓管時應注意，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，穩壓管在電路中一般需串聯限流電阻。在選用穩壓管時，如需要穩壓值較大的二極管，維修現場又沒有，可用幾只穩壓值低的二極管串聯使用；當需要穩壓值較低的二極管而又買不到時，可以用普通硅二極管正向導通代替穩壓管用。比如，用兩只2CZ82A硅二極管串聯，可當作一個1.4V的穩壓管使用，但穩壓管一般不得并聯使用。

中國國產穩壓管還有三個電極的，如2DW7型穩壓管。這種穩壓管是將兩個穩壓二極管相互對稱地封裝在一起，使兩個穩壓管的溫度系數相互抵消，提高了二極管的穩定性。這種三個電極的穩壓管的外形很像晶體三極管，選用的時候要加以區別。

在收錄機、彩色電視機的穩壓電路中，可以選用1N4370型、1N746～1N986型系列穩壓二極管。比如：1N966型管（2CW8）的穩定電壓為16V，動態電阻為17Ω，電壓溫度系數為0.09；1N975型（2CW71）穩定電壓為39V，動態電阻為80Ω，反向測試電流為3.0mA，反向漏電流為5μA，功耗為500m W。

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

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值等。然后根據電路的具體要求選用合適的整流二極管。在串聯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的整流二極管時，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FR—300～FR—307系列整流管，它們的開關時間小于0.85μs。在電視機的穩壓電源中，一般為開關型穩壓電源，應選用反向恢復時間短的快速恢復整流二極管。可選用PFR150～PFR157系列，其反向恢復時間為0.85μs。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，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．變容二極管的選用

變容二極管是專門作為“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。變容二極管的導電特性與檢波二極管相似，但結構卻不同。變容二極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。變容二極管適用于電視機的電子調諧電路；在調頻收音機的AFC電路中，作為壓控可變電容在振蕩回路中使用。

選用變容二極管時，要注意結電容和電容變化范圍。使用變容二極管時，要避免變容二極管的直流控制電壓與振蕩電路直流供電系統之間的相互影響，通常采用電感或大電阻來作兩者的隔離。另外，變容二極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、反向偏壓小的變容二極管。

下面為幾種變容二極管的選用參考參數：

1）1S2268型管

反向電壓：25V。

電容變化范圍：3.5～6.0p F。

品質因素Q值：200（50MHz）。

2）2CC1型管

反向電壓：25V。

電容變化范圍：3.6～6.5p F。

Q值：250（50MHz）。

3）MV201型管

反向電壓：23V。

電容變化范圍：9.0～14p F。

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二極管短，只有幾納秒。

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。新生產的整機配套用開關二極管也有用同等標準（同等型號）的開關二極管，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諧器等開關電路中，可選用MA165、MA166、MA167型高速開關二極管。

6．發光二極管的選用

發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。可見發光二極管有砷化鋁（Ga As）、磷化鎵（Ga P）和磷砷化鎵（Ga As P）等類型，因它們耗電低，可直接用集成電路或雙極型電路推動發光，可選用作為家用電器和其他電子設備的通斷指示或數字顯示。如果把發光二極管（Ga P/Ga As P）的管芯制成條狀，用七種條形發光二極管組成七段式數碼管和符號管，可選用作為數字化儀表、計算機和其他電子設備的數字顯示。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型發紅光的磷化鎵發光管的每段工作電壓只有2.5V，發光強度大于0.35mcd；BSR4103G型發光二極管發光強度大于1.5mcd；BSR6103C型二極管的工作電壓為2.5V，發光強度大于10mcd。

選用發光二極管時，可先用萬用表的R×1k擋（最好用通斷器串一個100Ω電阻來測）測其正反向電阻和發光管發光情況。發光二極管的正向電阻一般應小于50～80Ω；反向電阻應大于400kΩ。在測正向電阻時，發光二極管本身應發光，如果測正、反向電阻時，（兩次測試）發光二極管都不亮，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，說明發光管內部擊穿短路；如果正、反向電阻均為無窮大，說明發光二極管內部開路。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起來使用（以提供較高的正向電壓），將萬用表均撥到R×10擋，測量發光管能否正常發光。

使用發光二極管時：第一，要注意判別正負極性。對全塑封的發光管，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，使用調整發光二極管工作點時，不要只注意其電壓值，主要使它的工作電流不能超過規定值。第三，大功率的砷化鎵發光二極管因工作電流較大。二極管易發熱，使用時注意加散熱片。第四，發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，確保發光管通過規定電流。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，變色發光二極管的使用環境溫度在+85℃以下，溫度越低二極管的發光亮度越高，在低溫時，發光性能非常好。第五，使用時，注意管腳的正、負極，如將二極管接反了，發光管就不能發光。

六、注意事項

1．用于整流電路的二極管

用于整流電路的二極管，最重要的參數是最高反向工作電壓和最大工作電流容量。例如，在電壓為50V的電路中，使用最高反向工作電壓為30V的二極管，或在電流為500mA左右的電路中使用最大工作電流為100mA的二極管，通電后二極管會立即燒毀。一般根據電路要求，選電壓、電流容量為二倍以上容量的二極管即可。對于小功率整流二極管，通常宜選用面接觸型二極管，如2CP1～2CP6、2CP10～2CP20、2CP1A～2CP1H等型號。

2．用于檢波電路的二極管

雖然檢波和整流的原理基本是一樣的，但檢波二極管的作用是從被調制波中取出信號成分（包絡線），工作在高頻狀態下。因此，選用二極管時主要考慮工作頻率要高、反向電流要小，這樣的二極管檢波效率高。

3．正確安裝二極管

一般小功率二極管的安裝方式有兩種：一種是立式安裝，另一種是臥式安裝，可視電路板空間大小來選擇。在彎折管腳時要格外注意正確操作。一定不要采用直角彎折，而要彎成一定的弧度，且用力要均勻，防止將二極管的玻璃封裝殼體撬碎，造成二極管報廢。

4．正確焊接二極管，防止虛焊

小功率二極管的管腳并不是純銅材料制成的，焊接時一定要注意防止虛焊。特別是經過長時間存放的二極管，其管腳氧化發黑，必須先用刀子刮干凈，并預先吃錫，爾后再往電路板上焊，以確保焊接質量。

活動評分標準：

收獲和體會：

想一想，寫一寫認識二極管的收獲和體會。

評議：

根據二極管的實訓課題，在聽取小組實訓成果匯報的基礎上，進行評議，填寫課題實訓情況評議表。

小資料：