在本教程中，我们将学习一种特殊的二极管称为信号二极管。它用于波形整形、箝位、保护电路，主要应用于信号二极管反激二极管或续流二极管。我们将看到大约1N4148，这是一种非常常用的硅开关信号二极管，其V-I特性和一些重要规格。
大纲
介绍
二极管通常用作直接整流器，作为混合器，用于复合信号和作为打开或关闭电路的开关。混频器中的二极管用于检测信号，这些二极管通常称为信号二极管。信号二极管的简单和常规应用是它用作基本二极管开关。
信号二极管可以是一种非线性半导体器件，由半导体晶体制成，形成一种电子电路和电路的小元素。
信号二极管被广泛认可，因为它们经常出现在电子电路中，如电视、收音机和其他一些数字逻辑电路中，它们被设计成只驱动很少或没有功率，尽管高频电流只在一个方向上。
PN结信号二极管通常在玻璃壳体或塑料壳中制造，并且通常在端子的阴极端具有黑色或红色带。
信号二极管具有恢复时间快的优点，在信号处理中有着广泛的应用。信号二极管可用于数字器件的时钟功能，共同防止反向信号损坏微控制器。信号二极管将用于开关和剪切应用中，只要短持续时间的脉冲波形通常被剪切掉。
信号二极管使电流能力高达100毫安，已知用于处理从电动发射器发送的电信号中找到的信息。锗二极管具有大约0.2伏的正向电压下降用作无线电中的检测电路。
在不需要精确的锗二极管、硅半导体的电子电路中，通常使用信号二极管，因为它们的电阻值更低，而且容易受热。
信号二极管的类型
这是经常使用的一些信号二极管的列表。
- 1 n4973
- 1N4148
- 1 n34a(锗二极管)
- 1 n4454
小信号二极管具有低功率和电流，与传统的整流二极管相比，大约为500mW和150mA。信号二极管的特性对于锗信号和硅信号二极管完全不同。它们如下：
锗信号二极管-这些二极管有非常少的反向偏置电阻值，导致在PN结上有一个很低的正向压降，通常在0.2 V- 0.3 V之间，但是由于PN结面积小，它有一个很高的正向偏置电阻值。
硅二极管信号- 这些二极管具有一个非常高的反向偏置电阻值，导致前部电压下降约0.6-0.7V。它们具有适度低的正向偏置电阻值，从而产生更高的正向电流和反向偏置电压。
信号二极管的V-I特性
如果外部电源的正极和负极都连接到PN结的各自端子，则称信号二极管处于正向偏置。正向偏压供给二极管的电压产生正向电流，用I表示F。
正向电流的值与施加的外部电压成正比，与二极管的内置电阻成反比。由于耗尽层内电荷离子的作用，阻止电子和空穴离开结的静电力称为势垒电压
锗二极管的P-N结处的阻挡电压的典型值为0.2V〜0.3V，而硅二极管为0.6V〜0.7V。
如果电源的正极端子连接到信号二极管的阴极，负端子连接到二极管的阳极，则表示信号二极管处于反向偏置。当在反向偏置时外部电压施加到二极管时，由于少量电荷载流子交叉耗尽层并远离其而存在，所谓的已知作为漏电流的少量电流存在。
这种泄漏电流也被称为反向饱和电流，它与外加电压无关，但取决于器件的温度。
如果施加的反向偏置电压很高，少数载流子获得足够的能量来碰撞并分裂共价键，产生大量的电子-空穴对。
电子 - 孔对生成现象称为击穿。在其击穿条件之前施加到二极管的最大反向电压可以称为峰值反向电压或峰值逆电压。
在正向偏置时，信号二极管充当闭合开关，因此仅在一个方向(从正极到负极)驱动电流时发生短路。在反向偏置时，硅二极管起到开路开关的作用，从而断开电路以阻断流过二极管的电流。
硅信号二极管充当整流器、开关电路、限流电路和限流电路，用于对短持续时间波形进行限流。
信号二极管特性
下面给出了信号二极管特性和信号二极管规格的参数细节。
峰值逆电压（PIV）
峰值逆电压参数定义为可以以相反的电压施加到二极管的最大电压量。不应超过该峰值电压，因为大于该峰值电压的电压可能导致器件故障。它也被称为最大反向电压，并且较小偏差特性的二极管的雪崩击穿条件小。
典型的反电压峰值值可能从几伏到几千伏不等。在整流电路中，与振幅有关的反电压峰值被称为正弦波的最大负值，被一个周期的负交替所包围。
功耗（pD.的）
总功耗被定义为在电流传导期间将在PN结信号二极管处消散的最大功率量。过量的功率将以热量散发。信号二极管的正向电阻是动态特性，它非常小，有时它变化。
在这种情况下，通过将施加于二极管的电压乘以正向流过信号二极管的电流来测量总功耗。
前进电流（IF的）
信号二极管的正电流额定值参数被定义为信号二极管可以容易地处理的阳极电流的最大量，而不会损坏设备。如果电流超过正向电流额定值那然后，信号二极管可能由于热过载而在结处损坏。
工作温度(T)
信号二极管的最大工作温度参数通常与总功耗有关，也与PN结的温度有关。它被定义为设备达到最大正向电流时的最高温度。
超过这个温度值，设备就会损坏，导致设备故障。PN结信号二极管应保持在一个温度，其中最大正向电流达到之前，它得到恶化。
规格1N4148信号二极管
以下是1N4148信号二极管的一些规格。它们如下。
- 最大重复反向电压= 100 V
- 平均整流前锋电流= 200 mA
- 最大正向直流电流= 300毫安
- 最大正向压降= 1.0 V在10ma。
- 非重复峰值向前浪涌电流= 1.0 a（脉冲宽度= 1 s）
- 总功率耗散= 500mw
- 反向恢复时间<4 ns
