檢波二極管利用 PN 結(jié)的非線性伏安特性,從高頻載波中提取低頻信號(hào)。當(dāng)調(diào)幅波作用于二極管時(shí),正向?qū)ㄆ陂g電流隨電壓非線性變化,反向截止時(shí)電流為零,經(jīng)濾波后可分離出調(diào)制信號(hào)。鍺材料二極管(如 2AP9)因?qū)妷旱停?.2V)、結(jié)電容小,適合解調(diào)中波廣播信號(hào)(535-1605kHz),失真度低于 5%。混頻則是利用兩個(gè)高頻信號(hào)在非線性結(jié)區(qū)產(chǎn)生新頻率分量,例如砷化鎵肖特基二極管在 5G 基站的 28GHz 頻段可實(shí)現(xiàn)低損耗混頻,幫助處理毫米波信號(hào),變頻損耗低于 8 分貝。二極管的封裝形式多樣,如直插式、貼片式,適應(yīng)不同電路布局需求。佛山穩(wěn)壓二極管銷售公司
1958 年,日本科學(xué)家江崎玲于奈因隧道二極管獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),該器件利用量子隧穿效應(yīng),在 0.1V 低電壓下實(shí)現(xiàn) 100mA 電流,負(fù)電阻特性使其振蕩頻率達(dá) 100GHz,曾用于早期衛(wèi)星通信的本振電路。1965 年,雪崩二極管(APD)的載流子倍增效應(yīng)被用于激光雷達(dá),在阿波羅 15 號(hào)的月面測(cè)距中,APD 將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為納秒級(jí)電脈沖,測(cè)距精度達(dá) 15 厘米,助力人類實(shí)現(xiàn)月球表面精確測(cè)繪。1975 年,恒流二極管(如 TL431)的問(wèn)世簡(jiǎn)化 LED 驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) —— 其內(nèi)置電流鏡結(jié)構(gòu)在 2-30V 電壓范圍內(nèi)保持 10mA±1% 恒定電流,使手電筒電路元件從 5 個(gè)降至 2 個(gè),成本降低 40%。 進(jìn)入智能時(shí)代,特殊二極管持續(xù)拓展邊界:磁敏二極管(MSD)通過(guò)摻雜梯度設(shè)計(jì),對(duì)磁場(chǎng)靈敏度達(dá) 10%/mT青浦區(qū)穩(wěn)壓二極管咨詢報(bào)價(jià)智能家居系統(tǒng)里,二極管參與傳感器和控制電路,實(shí)現(xiàn)家居智能控制。
1960 年代,砷化鎵(GaAs)PIN 二極管憑借 0.5pF 寄生電容和 10GHz 截止頻率,成為雷達(dá)接收機(jī)的關(guān)鍵元件 —— 在 AN/APG-66 機(jī)載雷達(dá)中,GaAs PIN 二極管組成的開關(guān)矩陣可在微秒級(jí)切換信號(hào)路徑,實(shí)現(xiàn)對(duì) 200 個(gè)目標(biāo)的同時(shí)跟蹤。1980 年代,肖特基勢(shì)壘二極管(SBD)將混頻損耗降至 6dB 以下,在衛(wèi)星電視調(diào)諧器(C 波段 4GHz)中實(shí)現(xiàn)低噪聲信號(hào)轉(zhuǎn)換,使家庭衛(wèi)星接收成為可能。1999 年,氮化鎵(GaN)異質(zhì)結(jié)二極管問(wèn)世,其 1000V 擊穿電壓和 0.2pF 寄生電容,在基站功放模塊中實(shí)現(xiàn) 100W 射頻功率輸出,效率達(dá) 75%(硅基 50%)。 5G 時(shí)代,二極管面臨更高挑戰(zhàn):28GHz 毫米波場(chǎng)景中,傳統(tǒng)硅二極管的結(jié)電容(>1pF)導(dǎo)致信號(hào)衰減超 30dB,而 GaN 開關(guān)二極管通過(guò)優(yōu)化勢(shì)壘層厚度(5nm),將寄生電容降至 0.15pF,配合相控陣天線實(shí)現(xiàn) ±60° 波束掃描,信號(hào)覆蓋范圍擴(kuò)大 5 倍。
1904 年,英國(guó)物理學(xué)家弗萊明為解決馬可尼無(wú)線電報(bào)的信號(hào)穩(wěn)定性問(wèn)題,發(fā)明首只電子二極管 “熱離子閥”。這一玻璃真空管內(nèi),加熱的陰極發(fā)射電子,經(jīng)陽(yáng)極電場(chǎng)篩選后形成單向電流,雖效率低下( 5%)且體積龐大(長(zhǎng) 15 厘米),卻標(biāo)志著人類掌握電流單向控制的重要技術(shù)。1920 年代,美國(guó)科學(xué)家皮卡德發(fā)現(xiàn)方鉛礦晶體的整流特性,催生 “貓須探測(cè)器”—— 通過(guò)細(xì)金屬絲與礦石接觸形成 PN 結(jié),雖需手動(dòng)調(diào)整觸絲位置(精度達(dá) 0.1mm),卻讓收音機(jī)成本從數(shù)百美元降至十美元,成為大眾消費(fèi)品。選型二極管要考慮正向電流、反向耐壓、反向恢復(fù)時(shí)間等關(guān)鍵參數(shù)。
變?nèi)荻O管利用反向偏置時(shí) PN 結(jié)電容隨電壓變化的特性,實(shí)現(xiàn)電調(diào)諧功能。當(dāng)反向電壓增大時(shí),PN 結(jié)的耗盡層寬度增加,導(dǎo)致結(jié)電容減小,兩者呈非線性關(guān)系。例如 BB181 變?nèi)荻O管在 1-20V 反向電壓下,電容從 25 皮法降至 3 皮法,常用于 FM 收音機(jī)調(diào)諧電路,覆蓋 88-108MHz 頻段。在 5G 手機(jī)中,集成變?nèi)荻O管的射頻前端可動(dòng)態(tài)調(diào)整天線匹配網(wǎng)絡(luò),支持 1-6GHz 頻段切換,提升匹配效率 30%,同時(shí)降低 20% 功耗。變?nèi)荻O管在這方面的發(fā)展還需要進(jìn)一步的探索,以產(chǎn)出更好的產(chǎn)品隧道二極管用量子隧穿效應(yīng),適用于超高頻振蕩場(chǎng)景。佛山穩(wěn)壓二極管銷售公司
整流橋由多個(gè)二極管巧妙組合而成,高效實(shí)現(xiàn)全波整流,為設(shè)備供應(yīng)平穩(wěn)的直流電源。佛山穩(wěn)壓二極管銷售公司
檢波二極管用于從高頻載波中提取低頻信號(hào),是通信接收的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。鍺檢波二極管 2AP9(正向壓降 0.2V,結(jié)電容<1pF)在 AM 收音機(jī)中,將 535-1605kHz 載波信號(hào)解調(diào)為音頻,失真度<5%。電視信號(hào)接收中,硅檢波二極管 1N34A 在 UHF 頻段(300-3000MHz)實(shí)現(xiàn)包絡(luò)檢波,配合 LC 諧振電路還原圖像信號(hào)。射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)中,肖特基檢波二極管 HSMS-286C 在 13.56MHz 頻段提取標(biāo)簽?zāi)芰?,識(shí)別距離可達(dá) 10cm,多樣應(yīng)用于門禁和物流追蹤。檢波二極管如同信號(hào)的 “翻譯官”,讓高頻通信信號(hào)轉(zhuǎn)化為可處理的低頻信息。佛山穩(wěn)壓二極管銷售公司