發光二極管(LED)是一種特殊的二極管。它的發光原理基于半導體材料的電子 - 空穴復合過程。當在 LED 兩端施加正向電壓時,電子從 N 區注入到 P 區,空穴從 P 區注入到 N 區,在 P - N 結附近,電子和空穴復合,釋放出能量,其中一部分能量以光子的形式發射出來,從而產生光。LED 具有許多優勢。首先,它具有很高的能效,相比傳統的白熾燈泡,LED 可以將更多的電能轉化為光能,消耗的電能更少。其次,LED 的壽命非常長,可以達到數萬小時甚至更長,減少了更換燈泡的頻率。再者,LED 的響應速度快,非常適合用于需要快速開關的場合,如交通信號燈等。此外,LED 可以發出多種顏色的光,通過調整半導體材料的成分,可以實現從紅外光到可見光再到紫外光的不同波長的光發射。變容二極管的結電容隨反向電壓變化而改變,常用于無線電調諧電路,實現頻道頻率的準確調節。NMB2227AX SOT457
光電二極管是一種能夠將光信號轉換為電信號的器件,其工作原理基于內光電效應。當光線照射到光電二極管的 PN 結時,光子能量激發電子 - 空穴對,在電場作用下形成光電流。光電二極管通常工作在反向偏置狀態,此時光電流與光照強度成正比,線性度好,響應速度快。在光通信系統中,光電二極管用于接收光纖傳輸的光信號,將其轉換為電信號后進行放大和解調;在光電傳感器中,通過檢測光電流的變化,可實現對物體的位置、距離、顏色等參數的測量,如自動感應門利用光電二極管檢測人體反射的紅外光,觸發開門動作。此外,雪崩光電二極管(APD)通過雪崩倍增效應,可進一步提高光信號檢測的靈敏度,適用于遠距離、弱光信號的檢測場景。TPS74901RGWR二極管的價格相對較低,使得其在電子行業中具有廣泛的應用基礎。
在汽車電子領域,二極管的應用十分普遍。在汽車的發電機電路中,二極管組成的整流器將發電機產生的交流電轉換為直流電,為汽車的電氣系統提供穩定的電力供應。汽車的燈光系統中,發光二極管(LED)已經逐漸取代了傳統的白熾燈泡,LED 燈具有亮度高、壽命長、能耗低等優點,提高了汽車燈光的性能和可靠性。在汽車的電子控制單元(ECU)中,二極管用于信號處理和電路保護。例如,在輸入信號線上使用二極管進行限幅,防止過高的電壓信號損壞 ECU。此外,在汽車的一些特殊電路中,如防抱死制動系統(ABS)等,二極管也發揮著不可或缺的作用。
雙向觸發二極管是一種具有對稱結構的二極管,無論其兩端加正向電壓還是反向電壓,當電壓達到一定值(轉折電壓)時,二極管都會導通。在觸發電路中,雙向觸發二極管常用于晶閘管(可控硅)的觸發控制。例如在交流調光電路中,通過控制雙向觸發二極管的導通時刻,進而控制晶閘管的導通角,實現對交流電壓的調節,從而達到調節燈光亮度的目的。在一些電機調速電路、功率控制電路中,雙向觸發二極管也發揮著類似的作用,通過精確控制電路的觸發時刻,實現對電路功率的調節和設備的穩定運行,是實現電路靈活控制的重要器件之一。二極管具有單向導電性,是整流、開關電路的關鍵。
在信號處理領域,二極管也有著重要的應用。在限幅電路中,二極管可以限制信號的幅度。當輸入信號的幅度超過一定值時,二極管開始導通,將信號的幅度限制在一個特定的范圍內,從而保護后續電路免受過大信號的損害。在檢波電路中,二極管用于從已調幅的高頻信號中提取出原始的低頻信號。在高頻信號通過二極管時,由于二極管的單向導電性,只有信號的正半周或負半周能夠通過,經過后續的濾波等處理,就可以得到原始的低頻信號。此外,二極管還可以用于信號的邏輯運算,如在數字電路中,二極管可以與其他邏輯元件組合,實現與、或、非等邏輯功能。二極管通過控制電流的通斷,實現了電子設備中的信號處理和邏輯運算。74HCT04D
二極管雖小,卻在電子世界里發揮著不可或缺的大作用。NMB2227AX SOT457
在光電檢測方面,光電二極管有著普遍的應用。在自動控制系統中,如自動照明控制系統,光電二極管可以作為光傳感器。它可以檢測環境中的光照強度變化,當光照強度低于或高于一定值時,通過電路反饋,控制系統可以自動打開或關閉照明設備。在太陽能光伏發電系統中,光電二極管也是一種重要的檢測元件。它可以測量太陽光的強度,為太陽能電池板的角度調整和功率控制提供依據,以提高太陽能發電的效率。此外,在光學測量儀器中,光電二極管可以用于測量光的強度、頻率等參數,為科學研究和工業生產中的光學測量提供了準確的手段。NMB2227AX SOT457