小信号二极管作用、电路和应用特性

众所周知，二极管是一种半导体器件，它只允许电流从阳极到阴极的一个方向流动，因而可以用于不同的应用电路，如AC-DC整流器、逻辑电路、AM检测、电平转换、缓冲器和保护电路。

目前市场上有不同类型的二极管，例如小信号二极管、LED、肖特基二极管、肖克利二极管、齐纳二极管等等，可以根据它们应用特性来合理选用。在本文当中，小编将简单介绍下小信号二极管作用和应用特性。

小信号二极管的概念

小信号二极管是指一种对低压信号起作用的PN结二极管，这是一种通常用于电子电路的小型非线性半导体二极管。该二极管的结面积非常小，因此该结能够减少电荷存储和低电容。

小信号二极管通过非常快的恢复时间具有高开关速度，这些二极管用于音频、视频、无线电信号以及汽车、家庭、工业设备、航空和音乐系统中的数字信号。通常，这些二极管有表面贴装和线端两种形式。

小信号二极管符号如下图所示，该二极管包括阳极和阴极两个端子。为了指定阴极端子，它用红色或黑色标记。

小信号二极管结构

小信号二极管被构造为具有微小结面积的PN结二极管，较小的结面积使二极管具有较小的结电容，这也将二极管的反向恢复时间减少到几纳秒或更短。

小信号二极管可以用Ge或Si型半导体材料制成，其特性会根据掺杂材料而变化。小信号二极管可以通过玻璃外壳保护免受污染，玻璃外壳也称为玻璃钝化二极管，最流行的小信号二极管是1N4148。与功率二极管相比，这些二极管的外观非常小。

小信号二极管的性能在高频应用中非常有效。这些二极管具有功耗和小电流承载能力，相应的范围从150mA到500mW。

小信号二极管应用电路

小信号二极管的典型应用是波形限幅、波形钳位（否则为直流恢复）和输入保护。下面讨论小信号二极管波形限幅的应用电路之一。

通常情况下，信号处理可能还需要削波过程，此过程类似于整流，即通过消除信号的正负峰值来改变信号形状。这里，正弦波的削波动作如下图所示。

第一电路a包括电阻器以及小信号二极管。该电路非常有助于削减正弦波的正半周期。这里假设使用的二极管的结电位为零，那么输出信号将是输入波幅度的一半并且完全负向。

在第二个电路b中，二极管反向连接，这个二极管被假设为理想二极管。所以现在去除了波的负半周，留下正弦波的正半周。

在第三个电路c中，使用了两个二极管，假设不是理论上的理想二极管，但它们是小信号硅类型。这些二极管将具有大约0.7V的正向结电位，因此不要在0V处截断正弦波，尽管在+0.7V和-0.7V时会留下 1.4Vpp的方波。

小信号二极管的特征

小信号二极管的特性主要包括以下几点内容：

• 峰值反向电压：该二极管的峰值反向电压用“VPR”表示，它是小信号二极管击穿之前可以提供的最大反向电压。
• 反向电流：反向电流用“IR”表示，它是反向偏置后提供的电流。
• 峰值正向电流 (IF) 处的最大正向电压 (VF)。
• 反向恢复时间：反向恢复时间用“Trr”表示，它是反向电流从正向电流下降到反向电流所需的时间。

小信号二极管的优缺点

小信号二极管的优点包括以下几点内容：

• 它是一种小型非线性半导体二极管。
• 与普通功率二极管相比，它们的尺寸较小。
• 该二极管的PN结通常封装在玻璃内以保护它。
• 与整流二极管相比，这些二极管具有更好的额定功率和更低的电流。
• 可以在基于高频的应用中表现更好。

• 与整流二极管相比，这些二极管的功率和电流额定值非常低，约为150mA，最大为500mW。
• 结面积很小，因此它为二极管提供了较小的结电容。

小信号二极管的应用

小信号二极管的应用包括以下几个方面内容：

• 用于需要小电流或高频率的地方，例如电视、收音机和数字逻辑电路。
• 用于处理短时脉冲波形的开关、削波和高频应用。
• 用作缓冲器、整流器、限幅器和波形整形电路中的开关。
• 用于通过串联二极管来创建稳压电源，以通过二极管组合提供稳定的直流电压。

关于1N4148小信号二极管的规格参数

最流行并且使用较多的小信号二极管是1N4148，其主要规格参数如下：

• 采用 DO-35 封装。
• 一些引脚-2。
• 单二极管配置。
• 最大重复反向电压Vrrm为100V。
• 正向电流If为150mA。
• 最大正向电压 (VF) 为 1V。
• 最大反向恢复时间 (trr) 为4ns。
• 最大正向浪涌电流 (Ifsm) 为2A。
• 最高工作温度为200°C。
• 二极管外壳样式为DO-204AH。

总结

以上就是关于小信号二极管的作用、电路以及应用特性等相关知识内容的介绍，由于小信号二极管的体积小，且具有更好的额定功率和更低的电流，因此在电子行业领域应用非常的广泛，包括无线电信号以及汽车、家庭、工业设备、电器设备等都有它们身影。