晶體二極管你認識的有多少種呢？
轉自公眾號：易元互連
二極管是電路中經常用的一種電子元器件看，它的英文名稱是Diode,又稱晶體二極管，是用P型和N型半導體材料(硅、硒、鍺等)制成的一種電子元器件。它具有單向導電性能，即給二極管陽極加上正向電壓時，二極管導通。 當給陽極和陰極加上反向電壓時，二極管截止。 因此，二極管的導通和截止，則相當于開關的接通與斷開。
二極管引腳是有正負極性區分的，A（Anode）表示正極，K（Cathode，C的發音為[K])表示負極,在負極的方向會有絲印標記，稱為陰極線。二極管的種類非常多，常見的有以下幾種，看看有沒有你不認識呢？
1．整流二極管
整流二極管英文名稱為Rectifier diode，它是一種用于將交流電轉變為直流電的半導體器件，是電子行業中應用最普遍的一種二極管，整流二極管1N系列的比較多，比如1N4001-1N4007。整流二極管有SMT和THT兩種封裝形式，SMT封裝常見的有SMA、SMB、SMC和SOD123等。整流二極管的原理圖和PCB庫封裝（SMA）如下圖所示。
2．穩壓二極管
穩壓二極管英文名稱為Zener diode，又叫齊納二極管。利用PN結反向擊穿狀態，其電流可在很大范圍內變化而電壓基本不變的現象，制成的起穩壓作用的二極管。
穩壓二極管的特點就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當把穩壓管接入電路以后，若由于電源電壓發生波動，或其它原因造成電路中各點電壓變動時，負載兩端的電壓將基本保持不變。在電源電路中經常用到穩壓二極管，它與普通二極管在電路中的連接方法不同，負極接電路的高電勢，正極接地或低電勢點。
穩壓二極管的種類很多，THT和SMT形式的封裝都有，常用到的型號是1N4728、1N4729等,它的原理圖和PCB庫如下圖所示。
3．肖特基二極管
肖特基二極管也被稱為熱載流子二極管，英文名稱為Schottky Barrier Diode，它是一種具有低正向壓降和非常快速的開關動作的半導體二極管。當電流流過肖特基二極管時，肖特基二極管端子上有一個小的電壓降。普通二極管的電壓壓降在0.6V-1.7V之間，而肖特基二極管的電壓降通常在0.15V-0.45V之間，這種較低的電壓降提供了更好的系統效率和更高的開關速度。在肖特基二極管中，半導體和金屬之間形成了一個半導體-金屬結，從而形成了肖特基勢壘。N型半導體作為陰極，金屬側作為二極管的陽極，這種肖特基勢壘導致低正向電壓降和非常快速的開關。
肖特基二極管具有正向導通壓降低、恢復時間快、低接電容、低噪音、高電流密度等優點，在高速開關電路中有廣泛的應用。肖特基二極管的原理圖和PCB庫如下圖所示。
4．開關二極管
開關二極管是專門設計制造的一類二極管，用于在電路上“開”、“關”。與普通二極管相比，其由導通轉變為截止或由截止變為導通的時間較短。半導體二極管的導通相當于一個閉合開關，截止時等效于開啟(斷開)，因此二極管可用作開關，常用型號1N4148開關二極管。PN結導通由于半導體二極管具有單向傳導的性質，在正偏壓下PN結導通，在導通狀態下的電阻非常小，大約是幾十到幾百歐；而在反向偏壓下， PN結的電阻很大，一般硅二極管在10歐姆以上，而鍺管也有幾十千歐到幾百千歐。通過這種特性，二極管可以在電路中對電流進行控制，從而成為一種理想的電子開關。
開關二極管也有SMT和THT兩種封裝方式，常用的原理圖和PCB封裝如下圖所示。
5．快恢復二極管 快恢復二極管英文名稱為Fast Recovery Diodes，簡稱FRD，是一種具有開關特性好、反向恢復時間短特點的半導體二極管，主要應用于開關電源、PWM脈寬調制器、變頻器等電子電路中，作為高頻整流二極管、續流二極管或阻尼二極管使用。
快恢復二極管的內部結構與普通PN結二極管不同，它屬于PIN結型二極管，即在P型硅材料與N型硅材料中間增加了基區I，構成PIN硅片。因基區很薄，反向恢復電荷很小，所以快恢復二極管的反向恢復時間較短，正向壓降較低，反向擊穿電壓（耐壓值）較高。
快恢復二極管的外形和普通二極管相同，原理圖和PCB庫的參照整流二極管。
6．變容二極管
變容二極管英文名稱為Varactor Diodes，又稱可變電抗二極管，是利用PN結反偏時結電容大小隨外加電壓而變化的特性制成的。反偏電壓增大時結電容減小、反之結電容增大，變容二極管的電容量一般較小，其最大值為幾十pF到幾百pF，最大電容與最小電容之比約為5:1。它主要在高頻電路中用作自動調諧、調頻、調相等、例如在電視接收機的調諧回路中作可變電容。 變容二極管的外形與普通二極管相同，原理圖的封裝在K極會有兩根豎線的標記，原理圖和PCB庫的封裝如下圖所示。
7．發光二極管
發光二極管名稱名稱為Light-emitting diode，簡稱LED。是一種常用的發光器件，通過電子與空穴復合釋放能量發光。發光二極管可高效地將電能轉化為光能，在現代社會具有廣泛的用途，如照明、平板顯示、醫療器件等。 發光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結組成，也具有單向導電性。在PN結中注入的少數載流子與多數載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能，發光方向有正向、側向多種。
常見到的是發紅光、綠光或黃光的發光二極管，翠綠色是人眼感覺最舒服的顏色，所以發翠綠光的發光二極管使用的最多，同時價格也就最便宜，比如手機上的按鍵燈顏色大多是翠綠色的。每種顏色的發光二極管內阻是不同的，這就造成了同樣電壓和電流情況下，發出的光線強度不同，比如電路中使用綠色的發光二極管，光線就很亮，但換成紅色的發光二極管，發出的紅光就很暗。因此，在使用發光二極管的時候，通常會串聯一個電阻，通過電路分壓來改變電流，從而調整發光的明暗度。
發光二級管家族THT和SMT封裝的種類很多，插針的按照長正短負區分極性，貼片標有陰極線，原理圖和PCB封裝如下圖所示。
8．雪崩二極管
雪崩二極管的英文名稱為Avalanche diode，它是利用半導體結構中載流子的碰撞電離和渡越時間兩種物理效應而產生負阻的固體微波器件。當反向電壓增大到一定數值時，PN結被反向擊穿，載流子倍增就像雪崩一樣，反向電流突然快速增加。雪崩二極管用于在特定反向偏置電壓下經歷雪崩擊穿，從而阻止電流集中到某一點，通常做為安全閥使用，用于控制系統壓力和保護電路系統。
雪崩二極管通常在高壓電路中使用，對安裝的空間要求不高，因此多數是插針的封裝形式，原理圖、PCB封裝和普通二極管相同。
9．光電二極管
光電二極管又稱光敏二極管，英文名稱為Photo-Diode，光電二極管是在反向電壓作用之下工作的，在一般照度的光線照射下，所產生的電流叫光電流。如果在外電路上接上負載，負載上就獲得了電信號，而且這個電信號隨著光的變化而相應變化。
光電二極管在電路中一般處于反向工作狀態，在沒有光照時，反向電阻很大，反向電流被稱為暗電流，此時暗電流小，相當于斷路；當光照射在PN結上時，光子打在PN附近，使PN結附近產生光生電子和光生空穴對，他們在PN結處的內電場作用下做定向運動，形成光電流，光的照射強度越大，光電流就越大。因此，光電二極管在不受光照射時處于截止狀態，在受光照射時處于導通狀態，在電路中經常做為一個開關器件使用。如果正接了，那就和普通二極管功能一樣了。
光電二極管和發光二極管外形很像，只不過前者是被動接受光源導通電路，后者是主動發出光源，因此光電二極管的發光方向是向內的，代表是外部照時進來的光源，原理圖庫和發光二極管有點不同，其原理圖和PCB庫如下圖所示。
10．觸發二極管
觸發二極管又稱雙向觸發二極管，英文名稱為Diode AC switch,簡寫為DIAC，觸發二極管實際上是一種電壓控制元件，一般的它們都有一個觸發電壓，當兩端電壓低于這個觸發電壓的時候，二極管是開路狀態，當電壓達到觸發電壓的時候，二極管瞬間導通，將電壓輸出。
雙向二極管的正反兩個方向都有穩壓作用，就如同兩個穩壓二極管反向串連，它的兩端不論正反哪個反向達到了穩定電壓（既其中一個穩壓極管）的反向擊穿電壓都可以使得其兩端的電壓基本保持不變（在其允許的電流范圍內），因此正常情況下觸發二極管是雙向都不導通的。
觸發二極管的引腳沒有正負極性的區分，原理圖的種類比較多，一般都是兩個二極管集成在一起的，觸發二極管的原理圖和PCB庫如下圖所示。
11．瞬態抑制二極管(TVS管)
瞬態電壓抑制二極管英文名稱為Transient Voltage Suppressor，簡稱TVS，它是一種高效保護器件的一種二極管。當瞬態電壓抑制二極的兩極受到反向瞬態高能量沖擊時，它能以10的負12次方秒量級的速度，將其兩極間的高阻抗變為低阻抗，吸收高達數千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓鉗位于一個預定值，有效地保護電子線路中的精密元 器件，免受各種浪涌脈沖的損壞。 由于它具有響應時間快、瞬態功率大、漏電流 低、擊穿電壓偏差 、箝位電壓較易控制、無損壞極限、體積小等優點。廣泛應用于計算機系統、通訊設備、交/直流電源、汽車、電子鎮流 器、家用電器、儀器儀表電路中。 瞬態電壓抑制二極管有單向和雙向兩種，單向的引腳有正負極方向性，使用方法和穩壓管相同，正極接入低電位，負極接入高電位，反向接入電路中。瞬態電壓抑制二極管的原理圖和PCB庫如下圖所示。
12．靜電放電（ESD）二極管
靜電放電的英文全稱為Electro-Static Discharge，簡稱ESD，ESD二極管是一種具有兩個電極的半導體器件，當加在兩極間的電壓達到一定值時，在其間產生電場使電子移動而形成電流。當ESD二極管的兩只引腳之間加有交變電壓時，則其集電極和發射結之間的電容量就會發生變化；如果此時給該二極管加上反向偏置電壓或輸入一個低電平的信號脈沖，則它的輸出端將會出現很大的電流。這就是所謂的“漏極開路”現象（簡稱“開路”）。
ESD二極管和TVS二極管都是電路保護器件，工作原理是一樣的，但功率和封裝是不一樣的，ESD二極管主要是用來防靜電，防靜電就要求電容值低，一般是1-3.5PF之間為最好；而TVS二極管就做不到這一點，TVS二極管的電容值比較高。靜電放電二極管常用的是3個引腳的，ESD二極管的正負接在電源引腳，公共端接在被保護引腳上起到釋放靜電的作用。ESD二極管的原理圖和PCB封裝庫如下圖所示。
13．阻尼二極管
阻尼二極管英文名稱為Damping diode，它具有較高的反向工作電壓和峰值電流，較小的正向壓降，高頻高壓整流二極管，可用作電視線路掃描電路中的阻尼和升壓整流器。阻尼二極管主要用于黑白或彩電線路掃描電路的阻尼、整流電路，可以是硅二極管或鍺二極管。它具有類似于高頻高壓整流二極管的特性。它的反向恢復時間很短，能夠承受較高的反向擊穿電壓和較大的峰值電流。它可以工作在高頻(線路頻率)，并具有較低的正向壓降。
14．江崎二極管
阻尼二極管又稱隧道二極管、穿隧效應二極管、穿隧二極管、透納二極管，英文名稱為Tunnel Diode，它是一種可以高速切換的半導體二極管，其切換速度可到達微波頻率的范圍，其原理是利用量子穿隧效應。它是以隧道效應電流為主要電流分量的晶體二極管。江崎二極管是采用砷化鎵（GaAs）和銻化鎵（GaSb）等材料混合制成的半導體二極管，其優點是開關特性好，速度快、工作頻率高；缺點是熱穩定性較差。一般應用于某些開關電路或高頻振蕩等電路中。
15．PIN二極管
PIN二極管英文名稱為Pin diode，是一種在光通信中普遍使用的光電二極管。它是在P區和N區之間夾一層本征半導體（或低濃度雜質的半導體）構造出來的一種晶體二極管。PIN中的I是"本征"意義的英文略語。當其工作頻率超過100MHz時，由于少數載流子的存貯效應和"本征"層中的渡越時間效應，其二極管失去整流作用而變成阻抗元件，并且，其阻抗值隨偏置電壓而改變。在零偏置或直流反向偏置時，"本征"區的阻抗很高；在直流正向偏置時，由于載流子注入"本征"區，而使"本征"區呈現出低阻抗狀態。因此，可以把PIN二極管作為可變阻抗元件使用。它常被應用于高頻開關（即微波開關）、移相、調制、限幅等電路中。
PIN二極管作為一種特種微波半導體元件，廣泛應用于微波和射頻電路的設計中，具有許多優良的特點，例如：開關速度快、可控功率大、損耗低、反向擊穿電壓高等。另外，PIN二極管無論被正向或者反向偏置均可得到類似于短路與開路。因而，PIN二極管已經成為各種電子設備中的重要組成部分。
16．頻率倍增用二極管
頻率倍增用二極管英文名稱為Frequency doubled diode，對二極管的頻率倍增作用而言，有依靠變容二極管的頻率倍增和依靠階躍（即急變）二極管的頻率倍增。頻率倍增用的變容二極管稱為可變電抗器，可變電抗器雖然和自動頻率控制用的變容二極管的工作原理相同，但電抗器的構造卻能承受大功率。階躍二極管又被稱為階躍恢復二極管，從導通切換到關閉時的反向恢復時間TRR短，因此，其特長是急速地變成關閉的轉移時間顯著的短。如果對階躍二極管施加正弦波，那么，因TT（轉移時間）短，所以輸出波形急驟地被夾斷，故能產生很多高頻諧波。
17．階躍二極管
階躍二極管一種特殊的變容管，又稱為階躍恢復二極管或電荷存儲二極管,簡稱階躍管，英文名稱為Step-Recovary Diode，它具有高度非線性的電抗，應用于倍頻器時代獨有的特點，利用其反向恢復電流的快速突變中所包含的豐富諧波，可獲得高效率的高次倍頻，它是微波領域中優良的倍頻元件。
18．旋轉二極管
旋轉二極管主要用于無刷勵磁電機，它實際上就是一個整流二極管，在工作的時候跟著發動機一起旋轉，所以被稱為旋轉二極管。旋轉二極管的作用就是把勵磁機的交流電壓整流為直流電壓，通過發動機的大軸，把這個直流電壓加到發電機的勵磁線圈上，然后通過勵磁屏的調整來獲得一個理想的勵磁電流。
