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1、PCB设设计规范范1概述本文档的的目的在在于说明明使用PPADSS的印制制板设计计软件PPoweerPCCB进行行印制板板设计的的流程和和一些注注意事项项，为一一个工作作组的设设计人员员提供设设计规范范，方便便设计人人员之间间进行交交流和相相互检查查。2设计流流程FPPGA DDSP EDDA RTOOS PCB的的设计流流程分为为网表输输入。规规则设置置。元器器件布局局。布线线。检查查。复查查。输出出六个步步骤。2.1网网表输入入网表输入入有两种种方法，一一种是使使用PoowerrLoggic的的OLEE PoowerrPCBB Coonneectiion功功能，选选择Seend Nettl
2、isst,应应用OLLE功能能，可以以随时保保持原理理图和PPCB图图的一致致，尽量量减少出出错的可可能。另另一种方方法是直直接在PPoweerPCCB中装装载网表表，选择择Fille-Impportt,将原原理图生生成的网网表输入入进来。2.2规规则设置置如果在原原理图设设计阶段段就已经经把PCCB的设设计规则则设置好好的话，就就不用再再进行设设置这些些规则了了，因为为输入网网表时，设设计规则则已随网网表输入入进PoowerrPCBB了。如如果修改改了设计计规则，必必须同步步原理图图，保证证原理图图和PCCB的一一致。除除了设计计规则和和层定义义外，还还有一些些规则需需要设置置，比如如Pad
3、d Sttackks,需需要修改改标准过过孔的大大校如果果设计者者新建了了一个焊焊盘或过过孔，一一定要加加上Laayerr 255。注意：PCB设设计规则则。层定定义。过过孔设置置。CAAM输出出设置已已经作成成缺省启启动文件件，名称称为Deefauult.stpp,网表表输入进进来以后后，按照照设计的的实际情情况，把把电源网网络和地地分配给给电源层层和地层层，并设设置其它它高级规规则。在在所有的的规则都都设置好好以后，在在PowwerLLogiic中，使使用OLLE PPoweerPCCB CConnnecttionn的Rulles froom PPCB功功能，更更新原理理图中的的规则设设置
4、，保保证原理理图和PPCB图图的规则则一致。2.3元元器件布布局网表输入入以后，所所有的元元器件都都会放在在工作区区的零点点，重叠叠在一起起，下一一步的工工作就是是把这些些元器件件分开，按按照一些些规则摆摆放整齐齐，即元元器件布布局。PPoweerPCCB提供供了两种种方法，手手工布局局和自动动布局。2.3.1手工工布局1.工具具印制板板的结构构尺寸画画出板边边(Booardd Ouutliine)。2.将元元器件分分散(DDisppersse CCompponeentss),元元器件会会排列在在板边的的周围。3.把元元器件一一个一个个地移动动。旋转转，放到到板边以以内，按按照一定定的规则则摆
5、放整整齐。2.3.2自动动布局PoweerPCCB提供供了自动动布局和和自动的的局部簇簇布局，但但对大多多数的设设计来说说，效果果并不理理想，不不推荐使使用。2.3.3注意意事项a.布局局的首要要原则是是保证布布线的布布通率，移移动器件件时注意意飞线的的连接，把把有连线线关系的的器件放放在一起起b.数字字器件和和模拟器器件要分分开，尽尽量远离离c.去耦耦电容尽尽量靠近近器件的的VCCCd.放置置器件时时要考虑虑以后的的焊接，不不要太密密集e.多使使用软件件提供的的Arrray和和Uniion功功能，提提高布局局的效率率2.4布布线布线的方方式也有有两种，手手工布线线和自动动布线。PPoweer
6、PCCB提供供的手工工布线功功能十分分强大，包包括自动动推挤。在在线设计计规则检检查(DDRC),自动动布线由由Speeccttra的的布线引引擎进行行，通常常这两种种方法配配合使用用，常用用的步骤骤是手工工自动手工。2.4.1手工工布线1.自动动布线前前，先用用手工布布一些重重要的网网络，比比如高频频时钟。主主电源等等，这些些网络往往往对走走线距离离。线宽宽。线间间距。屏屏蔽等有有特殊的的要求；另外一一些特殊殊封装，如如BGAA,自动布线线很难布布得有规规则，也也要用手手工布线线。2.自动动布线以以后，还还要用手手工布线线对PCCB的走走线进行行调整。2.4.2自动动布线手工布线线结束以以后
7、，剩剩下的网网络就交交给自动动布线器器来自布布。选择择Toools-SPPECCCTRAA,启动动Speeccttra布布线器的的接口，设设置好DDO文件件，按CConttinuue就启启动了SSpeccctrra布线线器自动动布线，结结束后如如果布通通率为1100%,那么么就可以以进行手手工调整整布线了了；如果果不到1100%,说明明布局或或手工布布线有问问题，需需要调整整布局或或手工布布线，直直至全部部布通为为止。2.4.3注意意事项a.电源源线和地地线尽量量加粗b.去耦耦电容尽尽量与VVCC直直接连接接c.设置置Speeccttra的的DO文件件时，首首先添加加Prootecct aal
8、l wirres命命令，保保护手工工布的线线不被自自动布线线器重布布d.如果果有混合合电源层层，应该该将该层层定义为为Spllit/mixxed Plaane,在布线线之前将将其分割割，布完完线之后后，使用用Pouur MManaagerr的Plaane Connnecct进行行覆铜e.将所所有的器器件管脚脚设置为为热焊盘盘方式，做做法是将将Fillterr设为Piins,选中所所有的管管脚，修改属性性，在TTherrmall选项前前打勾f.手动动布线时时把DRRC选项项打开，使使用动态态布线(Dynnamiic RRoutte)2.5检检查检查的项项目有间间距(CCleaarannce).连
9、接接性(CConnnecttiviity).高速速规则(Higgh SSpeeed)和和电源层层(Pllanee),这这些项目目可以选选择Tooolss-VVeriify Dessignn进行。如如果设置置了高速速规则，必必须检查查，否则则可以跳跳过这一一项。检检查出错错误，必必须修改改布局和和布线。注意：有些错误误可以忽忽略，例例如有些些接插件件的Ouutliine的的一部分分放在了了板框外外，检查查间距时时会出错错；另外外每次修修改过走走线和过过孔之后后，都要要重新覆覆铜一次次。2.6复复查复查根据据“PCCB检查查表”，内容容包括设设计规则则，层定定义。线线宽。间间距。焊焊盘。过过孔设置
10、置；还要要重点复复查器件件布局的的合理性性，电源源。地线线网络的的走线，高高速时钟钟网络的的走线与与屏蔽，去去耦电容容的摆放放和连接接等。复复查不合合格，设设计者要要修改布布局和布布线，合合格之后后，复查查者和设设计者分分别签字字。2.7设设计输出出PCB设设计可以以输出到到打印机机或输出出光绘文文件。打打印机可可以把PPCB分分层打印印，便于于设计者者和复查查者检查查；光绘绘文件交交给制板板厂家，生生产印制制板。光光绘文件件的输出出十分重重要，关关系到这这次设计计的成败败，下面面将着重重说明输输出光绘绘文件的的注意事事项。a.需要要输出的的层有布布线层(包括顶顶层。底底层。中中间布线线层).
11、电源层层(包括VCCC层和和GNDD层).丝印印层(包括顶顶层丝英英底层丝丝印).阻焊层层(包括顶顶层阻焊焊和底层层阻焊),另外外还要生生成钻孔孔文件(NC Driill)b.如果果电源层层设置为为Spllit/Mixxed,那么在在Addd Doocummentt窗口的的Doccumeent项项选择RRouttingg,并且且每次输输出光绘绘文件之之前，都都要对PPCB图图使用PPourr Maanagger的的Plaane Connnecct进行行覆铜；如果设设置为CCAM Plaane,则选择择Plaane,在设置置Layyer项项的时候候，要把把Layyer225加上上，在LLayee
12、r255层中选选择Paads和和Viaasc.在设设备设置置窗口(按Devvicee Seetupp),将将Apeertuure的的值改为为1999d.在设设置每层层的Laayerr时，将将Boaard Outtlinne选上上e.设置置丝印层层的Laayerr时，不不要选择择Parrt TTypee,选择择顶层(底层)和丝印印层的OOutllinee.Teext.Linnef.设置置阻焊层层的Laayerr时，选选择过孔孔表示过过孔上不不加阻焊焊，不选选过孔表表示家阻阻焊，视视具体情情况确定定g.生成成钻孔文文件时，使使用PoowerrPCBB的缺省省设置，不不要作任任何改动动h.所有有光绘
13、文文件输出出以后，用用CAMM3500打开并并打印，由由设计者者和复查查者根据据“PCCB检查查表”检查PCBB布线 线宽和和承载电电流在PCBB布线的的时候，一一个很重重要的问问题是需需要保证证布线线线宽取值值恰当，以以使能够够满足电电流需求求。摘录(国国防工业业出版社社,毛楠楠孙瑛996.11第一版版)：“由于敷敷铜板铜铜箔厚度度有限,在需要要流过较较大电流流的条状状铜箔中中,应考虑虑铜箔的的载流量量问题.仍以以典型的的0.003mmm厚度度的为例例,如果将将铜箔作作为宽为为W(mmm),长度为为L(mmm)的的条状导导线,其电阻阻为0.00005*LL/W欧姆.另外,铜箔的的载流量量还与
14、印印刷电路路板上安安装的元元件种类类,数量以以及散热热条件有有关.在考虑虑到安全全的情况况下,一般可可按经验验公式00.155*W(A)来来计算铜铜箔的载载流量”计算方法法如下:先计计算Trrackk的截面面积,大部分分PCBB的铜箔箔厚度为为35uum(不不确定的的话可以以问PCCB厂家家)它乘上上线宽就就是截面面积,注意换换算成平平方毫米米.有一一个电流流密度经经验值,为1525安安培/平方毫毫米.把它乘乘上截面面积就得得到通流流容量。I=KTT0.444A0.775(K为修修正系数数,一般覆覆铜线在在内层时时取0.0244,在外外层时取取0.0048。T为最大大温升,单位为为摄氏度度(铜
15、的熔熔点是110600)，A为覆铜铜截面积积,单位为为平方MMIL(不是毫毫米mmm,注意意是sqquarremmil.)，I为容许许的最大大电流,单位为为安培(ampp)。一般般100mill=0.0100incch=00.2554可为为1A,2500MILL=6.35mmm,为8.33A 。PCB载载流能力力的计算算一直缺缺乏权威威的技术术方法,公式,经验丰丰富CAAD工程程师依靠靠个人经经验能作作出较准准确的判判断.但是对对于CAAD新手手,不可谓谓遇上一一道难题题。PCB的的载流能能力取决决与以下下因素:线宽,线厚(铜箔厚厚度),容许温温升.大家都都知道,PCBB走线越越宽,载流能能力
16、越大大。假设在在同等条条件下,10MMIL的的走线能能承受11A,那么500MILL的走线线能承受受多大电电流？是5A吗？ 答案案自然是是否定的的。请看以以下来自自国际权权威机构构提供的的数据：线宽的的单位是是: IInchh(iinchh英寸寸=255.4milllimmetrres毫米)；1ooz.铜铜=355微米厚厚,2oz.=700微米厚厚。1OZ=0.0355mm 11mill.=110-33incch。首先介介绍电容容的作用用作为无源源元件之之一的电电容，其其作用不不外乎以以下几种种： 1、应用用于电源源电路，实实现旁路路、去藕藕、滤波波和储能能方面电电容的作作用，下下面分类类详述
17、之之：1）滤波波滤波是电电容的作作用中很很重要的的一部分分。几乎乎所有的的电源电电路中都都会用到到。从理理论上（即即假设电电容为纯纯电容）说说，电容容越大，阻阻抗越小小，通过过的频率率也越高高。但实实际上超超过1uuF的电电容大多多为电解解电容，有有很大的的电感成成份，所所以频率率高后反反而阻抗抗会增大大。有时时会看到到有一个个电容量量较大电电解电容容并联了了一个小小电容，这这时大电电容通低低频，小小电容通通高频。电电容的作作用就是是通高阻阻低，通通高频阻阻低频。电电容越大大低频越越容易通通过，电电容越大大高频越越容易通通过。具具体用在在滤波中中,大电电容(110000uF)滤低频频，小电电容
18、(220pFF)滤高高频。曾曾有网友友将滤波波电容 比作“水水塘”。由由于电容容的两端端电压不不会突变变，由此此可知，信信号频率率越高则则衰减越越大，可可很形象象的说电电容像个个水塘，不不会因几几滴水的的加入或或蒸发而而引起水水量的变变化。 它把电电压的变变动转化化为电流流的变化化，频率率越高，峰峰值电流流就越大大，从而而缓冲了了电压。滤滤波就是是充电，放放电的过过程。2）旁路路旁路电容容是为本本地器件件提供能能量的储储能器件件，它能能使稳压压器的输输出均匀匀化，降降低负载载需求。就就像小型型可充电电电池一一样，旁旁路电容容能够被被充电，并并向器件件进行放放 电。为为尽量减减少阻抗抗，旁路路电
19、容要要尽量靠靠近负载载器件的的供电电电源管脚脚和地管管脚。这这能够很很好地防防止输入入值过大大而导致致的地电电位抬高高和噪声声。地弹弹是地连连接处在在通过大大 电流流毛刺时时的电压压降。3）去藕藕去藕，又又称解藕藕。从电电路来说说，总是是可以区区分为驱驱动的源源和被驱驱动的负负载。如如果负载载电容比比较大，驱驱动电路路要把电电容充电电、放电电，才能能完成信信号的跳跳变，在在上 升升沿比较较陡峭的的时候，电电流比较较大，这这样驱动动的电流流就会吸吸收很大大的电源源电流，由由于电路路中的电电感，电电阻（特特别是芯芯片管脚脚上的电电感，会会产生反反弹），这这种电流流相对 于正常常情况来来说实际际上就
20、是是一种噪噪声，会会影响前前级的正正常工作作。这就就是耦合合。去藕藕电容就就是起到到一个电电池的作作用，满满足驱动动电路电电流的变变化，避避免相互互间的耦耦合干扰扰。将旁旁路电容容和去藕藕电容结结合起来来将更容容易理解解。旁路路电容实实际也是是去藕合合的，只只是旁路路电容一一般是指指高频旁旁路，也也就是给给高频的的开关噪噪声提高高一条低低阻抗泄泄防 途途径。高高频旁路路电容一一般比较较小，根根据谐振振频率一一般是00.1uu，0.01uu等，而而去耦合合电容一一般比较较大，是是10uuF或者者更大，依依据电路路中分布布参数，以以及驱动动 电流流的变化化大小来来确定。旁旁路是把把输入信信号中的的
21、干扰作作为滤除除对象，而而去耦是是把输出出信号的的干扰作作为滤除除对象，防防止干扰扰信号返返回电源源。这应应该是他他们的本本质区别别。4）储能能储能型电电容器通通过整流流器收集集电荷，并并将存储储的能量量通过变变换器引引线传送送至电源源的输出出端。电电压额定定值为4404450VVDC、电电容值在在22001550 0000uuF之间间的铝电电解电容容器（如如EPCCOS公公司的 B4335044或B4435005）是是较为常常用的。根根据不同同的电源源要求，器器件有时时会采用用串联、并并联或其其组合的的形式， 对于功功率级超超过100KW的的电源，通通常采用用体积较较大的罐罐形螺旋旋端子电电
22、容器。2、应用用于信号号电路，主主要完成成耦合、振振荡/同同步及时时间常数数的作用用：1）耦合合举个例子子来讲，晶晶体管放放大器发发射极有有一个自自给偏压压电阻，它它同时又又使信号号产生压压降反馈馈到输入入端形成成了输入入输出信信号耦合合，这个个电阻就就是产生生了耦合合的元件件，如果果在这个个电阻两两端并联联一个电电容，由由于适当当容量的的电容器器对交流流信号较较小的阻阻抗,这这样就减减小了电电阻产生生的耦合合效应，故故称此电电容为去去耦电容容。2）振荡荡/同步步包括RCC、LCC振荡器器及晶体体的负载载电容都都属于这这一范畴畴。3）时间间常数这就是常常见的 R、CC 串联联构成的的积分电电路
23、。当当输入信信号电压压加在输输入端时时，电容容（C）上上的电压压逐渐上上升。而而其充电电电流则则随着电电压的上上升而减减小。电电流通过过电阻（RR）、电电容（CC）的特特性通过过下面的的公式描描述： i = (V/R)ee-(tt/CRR)我们知道道了电容容的作用用以后下下面来谈谈谈电容容在使用用中的注注意事项项A. 什什么是好好电容。1.电容容容量越越大越好好。很多人人在电容容的替换换中往往往爱用大大容量的的电容。我我们知道道虽然电电容越大大，为IIC提供供的电流流补偿的的能力越越强。且且不说电电容容量量的增大大带来的的体积变变大，增增加成本本的同时时还影响响空气流流动和散散热。关关键在于于
24、电容上上存在寄寄生电感感，电容容放电回回路会在在某个频频点上发发生谐振振。在谐谐振点，电电容的阻阻抗小。因因此放电电回路的的阻抗最最小，补补充能量量的效果果也最好好。但当当频率超超过谐振振点时，放放电回路路的阻抗抗开始增增加，电电容提供供电流能能力便开开始下降降。电容容的容值值越大，谐谐振频率率越低，电电容能有有效补偿偿电流的的频率范范围也越越小。从从保证电电容提供供高频电电流的能能力的角角度来说说，电容容越大越越好的观观点是错错误的，一一般的电电路设计计中都有有一个参参考值的的。2.同样容容量的电电容，并并联越多多的小电电容越好好耐耐压值、耐耐温值、容容值、EESR(等效电电阻)等等是电容容
25、的几个个重要参参数，对对于ESSR自然然是越低低越好。EESR与与电容的的容量、频频率、电电压、温温度等都都有关系系。当电电压固定定时候，容容量越大大，ESSR越低低。在板板卡设计计中采用用多个小小电容并并连多是是出与PPCB空空间的限限制，这这样有的的人就认认为，越越多的并并联小电电阻，EESR越越低，效效果越好好。理论论上是如如此，但但是要考考虑到电电容接脚脚焊点的的阻抗，采采用多个个小电容容并联，效效果并不不一定突突出。33.ESSR越低低，效果果越好。结合我们上面的提高的供电电路来说，对于输入电容来说，输入电容的容量要大一点。相对容量的要求，对ESR的要求可以适当的降低。因为输入电容主
26、要是耐压，其次是吸收MOSFET的开关脉冲。对于输出电容来说，耐压的要求和容量可以适当的降低一点。ESR的要求则高一点，因为这里要保证的是足够的电流通过量。但这里要注意的是ESR并不是越低越好，低ESR电容会引起开关电路振荡。而消振电路复杂同时会导致成本的增加。板卡设计中，这里一般有一个参考值，此作为元件选用参数，避免消振电路而导致成本的增加。4.好电容代表着高品质。“唯电容论”曾经盛极一时，一些厂商和媒体也刻意的把这个事情做成一个卖点。在板卡设计中，电路设计水平是关键。和有的厂商可以用两相供电做出比一些厂商采用四相供电更稳定的产品一样，一味的采用高价电容，不一定能做出好产品。衡量一个产品，一
27、定要全方位多角度的去考虑，切不可把电容的作用有意无意的夸大。B. 电电容爆浆浆之面面面谈爆浆的种种类：分两两类，输输入电容容爆浆和和输出电电容爆浆浆。对于输输入电容容来说，就就是我是是说的CC1，CC1对由由电源接接收到的的电流进进行过滤滤。输入入电容爆爆浆和电电源输入入电流的的品质有有关。过过多的毛毛刺电压压，峰值值电压过过高，电电流不稳稳定等都都使电容容过于充充放电过过于频繁繁，长时时间处于于这类工工作环境境下的电电容，内内部温度度升高很很快。超超过泄爆爆口的承承受极限限就会发发生爆浆浆。对于输输出电容容来说，就就我说的的C2，对对经电源源模块调调整后的的电流进进行滤波波。此处处电流经经过
28、一次次过滤，比比较平稳稳，发生生爆浆的的可能性性相对来来说小了了不少。但但如果环环境温度度过高，电电容同样样容易发发生爆浆浆。爆，报报也。采采用垃圾圾东西自自然要爆爆，报应应啊。欲欲知过去去因者，见见其现在在果；欲欲知未来来果者，见见其现在在因。电解解电容爆爆浆的原原因：电容容爆浆的的原因有有很多，比比如电流流大于允允许的稳稳波电流流、使用用电压超超出工作作电压、逆逆向电压压、频繁繁的充放放电等。但但是最直直接的原原因就是是高温。我我们知道道电容有有一个重重要的参参数就是是耐温值值，指的的就是电电容内部部电解液液的沸点点。当电电容的内内部温度度达到电电解液的的沸点时时，电解解液开始始沸腾，电电
29、容内部部的压力力升高，当当压力超超过泄爆爆口的承承受极限限就发生生了爆浆浆。所以以说温度度是导致致电容爆爆浆的直直接原因因。电容容设计使使用寿命命大约为为2万小小时，受受环境温温度的影影响也很很大。电电容的使使用寿命命随温度度的增加加而减小小，实验验证明环环境温度度每升高高10，电容容的寿命命就会减减半。主主要原因因就是温温度加速速化学反反应而使使介质随随时间退退化失效效，这样样电容寿寿命终结结。为了了保证电电容的稳稳定性，电电容在插插板前要要经过长长时间的的高温环环境的测测试。即即使是在在1000，高品品质的电电容也可可以工作作几千个个小时。同同时，我我们提到到的电容容的寿命命是指电电容在使
30、使用过程程中，电电容容量量不会超超过标准准范围变变化的110%。电电容寿命命指的是是电容容容量的问问题，而而不是设设计寿命命到达之之后就发发生爆浆浆。只是是无法保保证电容容的设计计的容量量标准。所以，短时期内，正常使用的板卡电容就发生爆浆的情况，这就是电容品质问题。另外，不正常的使用情况也有可能发生电容爆浆的情况。比如热插拔电脑配件也会导致板卡局部电路电流、电压的剧烈变化，从而引发电容使用故障。半导体体二极管管主要是是依靠PPN结而而工作的的。与PPN结不不可分割割的点接接触型和和肖特基基型，也也被列入入一般的的二极管管的范围围内。包包括这两两种型号号在内，根根据PNN结构造造面的特特点，把把
31、晶体二二极管分分如下种种类： 1、点接接触型二二极管 点点接触型型二极管管是在锗锗或硅材材料的单单晶片上上压触一一根金属属针后，再再通过电电流法而而形成的的。因此此，其PPN结的的静电容容量小，适适用于高高频电路路。但是是，与面面结型相相比较，点点接触型型二极管管正向特特性和反反向特性性都差，因因此，不不能使用用于大电电流和整整流。因因为构造造简单，所所以价格格便宜。对对于小信信号的检检波、整整流、调调制、混混频和限限幅等一一般用途途而言，它它是应用用范围较较广的类类型。 2、键型型二极管管 键型二二极管是是在锗或或硅的单单晶片上上熔接或或银的细细丝而形形成的。其其特性介介于点接接触型二二极管
32、和和合金型型二极管管之间。与与点接触触型相比比较，虽虽然键型型二极管管的PNN结电容容量稍有有增加，但但正向特特性特别别优良。多多作开关关用，有有时也被被应用于于检波和和电源整整流（不不大于550mAA）。在在键型二二极管中中，熔接接金丝的的二极管管有时被被称金键键型，熔熔接银丝丝的二极极管有时时被称为为银键型型。 3、合金金型二极极管 在NN型锗或或硅的单单晶片上上，通过过合金铟铟、铝等等金属的的方法制制作PNN结而形形成的。正正向电压压降小，适适于大电电流整流流。因其其PN结结反向时时静电容容量大，所所以不适适于高频频检波和和高频整整流。 4、扩散散型二极极管 在高高温的PP型杂质质气体中
33、中，加热热N型锗锗或硅的的单晶片片，使单单晶片表表面的一一部变成成P型，以以此法PPN结。因因PN结结正向电电压降小小，适用用于大电电流整流流。最近近，使用用大电流流整流器器的主流流已由硅硅合金型型转移到到硅扩散散型。 5、台面面型二极极管 PNN结的制制作方法法虽然与与扩散型型相同，但但是，只只保留PPN结及及其必要要的部分分，把不不必要的的部分用用药品腐腐蚀掉。其其剩余的的部分便便呈现出出台面形形，因而而得名。初初期生产产的台面面型，是是对半导导体材料料使用扩扩散法而而制成的的。因此此，又把把这种台台面型称称为扩散散台面型型。对于于这一类类型来说说，似乎乎大电流流整流用用的产品品型号很很少
34、，而而小电流流开关用用的产品品型号却却很多。 6、平面面型二极极管 在半半导体单单晶片（主主要地是是N型硅硅单晶片片）上，扩扩散P型型杂质，利利用硅片片表面氧氧化膜的的屏蔽作作用，在在N型硅硅单晶片片上仅选选择性地地扩散一一部分而而形成的的PN结结。因此此，不需需要为调调整PNN结面积积的药品品腐蚀作作用。由由于半导导体表面面被制作作得平整整，故而而得名。并并且，PPN结合合的表面面，因被被氧化膜膜覆盖，所所以公认认为是稳稳定性好好和寿命命长的类类型。最最初，对对于被使使用的半半导体材材料是采采用外延延法形成成的，故故又把平平面型称称为外延延平面型型。对平平面型二二极管而而言，似似乎使用用于大
35、电电流整流流用的型型号很少少，而作作小电流流开关用用的型号号则很多多。 7、合金金扩散型型二极管管 它是合合金型的的一种。合合金材料料是容易易被扩散散的材料料。把难难以制作作的材料料通过巧巧妙地掺掺配杂质质，就能能与合金金一起过过扩散，以以便在已已经形成成的PNN结中获获得杂质质的恰当当的浓度度分布。此此法适用用于制造造高灵敏敏度的变变容二极极管。 8、外延延型二极极管 用外外延面长长的过程程制造PPN结而而形成的的二极管管。制造造时需要要非常高高超的技技术。因因能随意意地控制制杂质的的不同浓浓度的分分布，故故适宜于于制造高高灵敏度度的变容容二极管管。 9、肖特特基二极极管 基基本原理理是：在
36、在金属（例例如铅）和和半导体体（N型型硅片）的的接触面面上，用用已形成成的肖特特基来阻阻挡反向向电压。肖肖特基与与PN结结的整流流作用原原理有根根本性的的差异。其其耐压程程度只有有40VV左右。其其特长是是：开关关速度非非常快：反向恢恢复时间间trrr特别地地短。因因此，能能制作开开关二极极和低压压大电流流整流二二极管。 二、根据据用途分分类 1、检波波用二极极管 就就原理而而言，从从输入信信号中取取出调制制信号是是检波，以以整流电电流的大大小（1100mmA）作作为界线线通常把把输出电电流小于于1000mA的的叫检波波。锗材材料点接接触型、工工作频率率可达4400MMHz，正正向压降降小，结
37、结电容小小，检波波效率高高，频率率特性好好，为22AP型型。类似似点触型型那样检检波用的的二极管管，除用用于检波波外，还还能够用用于限幅幅、削波波、调制制、混频频、开关关等电路路。也有有为调频频检波专专用的特特性一致致性好的的两只二二极管组组合件。 2、整流流用二极极管 就就原理而而言，从从输入交交流中得得到输出出的直流流是整流流。以整整流电流流的大小小（1000mAA）作为为界线通通常把输输出电流流大于1100mmA的叫叫整流。面面结型，工工作频率率小于KKHz，最最高反向向电压从从25伏伏至30000伏伏分AX共222档。分分类如下下：硅半导导体整流流二极管管2CZZ型硅桥式式整流器器QL
38、型型、 用于电电视机高高压硅堆堆工作频频率近1100KKHz的的2CLLG型。 3、限幅幅用二极极管 大多多数二极极管能作作为限幅幅使用。也也有象保保护仪表表用和高高频齐纳纳管那样样的专用用限幅二二极管。为为了使这这些二极极管具有有特别强强的限制制尖锐振振幅的作作用，通通常使用用硅材料料制造的的二极管管。也有有这样的的组件出出售：依依据限制制电压需需要，把把若干个个必要的的整流二二极管串串联起来来形成一一个整体体。 4、调制制用二极极管 通常常指的是是环形调调制专用用的二极极管。就就是正向向特性一一致性好好的四个个二极管管的组合合件。即即使其它它变容二二极管也也有调制制用途，但但它们通通常是直
39、直接作为为调频用用。 5、混频频用二极极管 使用用二极管管混频方方式时，在在5000100,0000Hzz的频率率范围内内，多采采用肖特特基型和和点接触触型二极极管。 6、放大大用二极极管 用用二极管管放大，大大致有依依靠隧道道二极管管和体效效应二极极管那样样的负阻阻性器件件的放大大，以及及用变容容二极管管的参量量放大。因因此，放放大用二二极管通通常是指指隧道二二极管、体体效应二二极管和和变容二二极管。 7、开关关用二极极管 有在在小电流流下（110mAA程度）使使用的逻逻辑运算算和在数数百毫安安下使用用的磁芯芯激励用用开关二二极管。小小电流的的开关二二极管通通常有点点接触型型和键型型等二极极
40、管，也也有在高高温下还还可能工工作的硅硅扩散型型、台面面型和平平面型二二极管。开开关二极极管的特特长是开开关速度度快。而而肖特基基型二极极管的开开关时间间特短，因因而是理理想的开开关二极极管。22AK型型点接触触为中速速开关电电路用；2CKK型平面面接触为为高速开开关电路路用；用用于开关关、限幅幅、钳位位或检波波等电路路；肖特特基（SSBD）硅硅大电流流开关，正正向压降降小，速速度快、效效率高。 8、变容容二极管管 用用于自动动频率控控制（AAFC）和和调谐用用的小功功率二极极管称变变容二极极管。日日本厂商商方面也也有其它它许多叫叫法。通通过施加加反向电电压， 使其PPN结的的静电容容量发生生
41、变化。因因此，被被使用于于自动频频率控制制、扫描描振荡、调调频和调调谐等用用途。通通常，虽虽然是采采用硅的的扩散型型二极管管，但是是也可采采用合金金扩散型型、外延延结合型型、双重重扩散型型等特殊殊制作的的二极管管，因为为这些二二极管对对于电压压而言，其其静电容容量的变变化率特特别大。结结电容随随反向电电压VRR变化，取取代可变变电容，用用作调谐谐回路、振振荡电路路、锁相相环路，常常用于电电视机高高频头的的频道转转换和调调谐电路路，多以以硅材料料制作。 9、频率率倍增用用二极管管 对对二极管管的频率率倍增作作用而言言，有依依靠变容容二极管管的频率率倍增和和依靠阶阶跃（即即急变）二二极管的的频率倍
42、倍增。频频率倍增增用的变变容二极极管称为为可变电电抗器，可可变电抗抗器虽然然和自动动频率控控制用的的变容二二极管的的工作原原理相同同，但电电抗器的的构造却却能承受受大功率率。阶跃跃二极管管又被称称为阶跃跃恢复二二极管，从从导通切切换到关关闭时的的反向恢恢复时间间trrr短，因因此，其其特长是是急速地地变成关关闭的转转移时间间显著地地短。如如果对阶阶跃二极极管施加加正弦波波，那么么，因ttt（转转移时间间）短，所所以输出出波形急急骤地被被夹断，故故能产生生很多高高频谐波波。 10、稳稳压二极极管 是是代替稳稳压电子子二极管管的产品品。被制制作成为为硅的扩扩散型或或合金型型。是反反向击穿穿特性曲曲
43、线急骤骤变化的的二极管管。作为为控制电电压和标标准电压压使用而而制作的的。二极极管工作作时的端端电压（又又称齐纳纳电压）从从3V左左右到1150VV，按每每隔100%，能能划分成成许多等等级。在在功率方方面，也也有从2200mmW至1100WW以上的的产品。工工作在反反向击穿穿状态，硅硅材料制制作，动动态电阻阻RZ很很小，一一般为22CW型型；将两两个互补补二极管管反向串串接以减减少温度度系数则则为2DDW型。11、PIN型二极管（PIN Diode） 这是在P区和N区之间夹一层本征半导体（或低浓度杂质的半导体）构造的晶体二极管。PIN中的I是“本征”意义的英文略语。当其工作频率超过100MH
44、z时，由于少数载流子的存贮效应和“本征”层中的渡越时间效应，其二极管失去整流作用而变成阻抗元件，并且，其阻抗值随偏置电压而改变。在零偏置或直流反向偏置时，“本征”区的阻抗很高；在直流正向偏置时，由于载流子注入“本征”区，而使“本征”区呈现出低阻抗状态。因此，可以把PIN二极管作为可变阻抗元件使用。它常被应用于高频开关（即微波开关）、移相、调制、限幅等电路中。 12、 雪崩二二极管 (Avvalaanchhe DDiodde) 它它是在外外加电压压作用下下可以产产生高频频振荡的的晶体管管。产生生高频振振荡的工工作原理理是栾的的：利用用雪崩击击穿对晶晶体注入入载流子子，因载载流子渡渡越晶片片需要一
45、一定的时时间，所所以其电电流滞后后于电压压，出现现延迟时时间，若若适当地地控制渡渡越时间间，那么么，在电电流和电电压关系系上就会会出现负负阻效应应，从而而产生高高频振荡荡。它常常被应用用于微波波领域的的振荡电电路中。 13、江江崎二极极管 （TTunnnel Dioode） 它它是以隧隧道效应应电流为为主要电电流分量量的晶体体二极管管。其基基底材料料是砷化化镓和锗锗。其PP型区的的N型区区是高掺掺杂的（即即高浓度度杂质的的）。隧隧道电流流由这些些简并态态半导体体的量子子力学效效应所产产生。发发生隧道道效应具具备如下下三个条条件：费米能能级位于于导带和和满带内内；空间电电荷层宽宽度必须须很窄（0
46、0.011微米以以下）；简并半半导体PP型区和和N型区区中的空空穴和电电子在同同一能级级上有交交叠的可可能性。江江崎二极极管为双双端子有有源器件件。其主主要参数数有峰谷谷电流比比（IPPPVV），其其中，下下标“PP”代表表“峰”；而下标标“V”代代表“谷谷”。江江崎二极极管可以以被应用用于低噪噪声高频频放大器器及高频频振荡器器中（其其工作频频率可达达毫米波波段），也也可以被被应用于于高速开开关电路路中。 14、快快速关断断（阶跃跃恢复）二二极管 (Sttep Reccovaary Dioode) 它也是是一种具具有PNN结的二二极管。其其结构上上的特点点是：在在PN结结边界处处具有陡陡峭的杂
47、杂质分布布区，从从而形成成“自助助电场”。由由于PNN结在正正向偏压压下，以以少数载载流子导导电，并并在PNN结附近近具有电电荷存贮贮效应，使使其反向向电流需需要经历历一个“存存贮时间间”后才才能降至至最小值值（反向向饱和电电流值）。阶阶跃恢复复二极管管的“自自助电场场”缩短短了存贮贮时间，使使反向电电流快速速截止，并并产生丰丰富的谐谐波分量量。利用用这些谐谐波分量量可设计计出梳状状频谱发发生电路路。快速速关断（阶阶跃恢复复）二极极管用于于脉冲和和高次谐谐波电路路中。 15、肖肖特基二二极管 （Scchotttkyy Baarriier Dioode） 它是具有肖特基特性的“金属半导体结”的二极管。其正向起始电压较低。其金属层除材料外，还可以采用金、钼、镍、钛等材料。其半导体材料采用硅或砷化镓，多为N型半导体。这种器件是由多数载流子导电的，所以，其反向饱和电流较以少数载流子导电的PN结大得多。由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微，所以其频率响仅为RC时间常数限制，因而，它是高频和快速开关的理想器件。其工作频率可达100GHz。并且，MIS（金属绝缘体半导体）肖特基二极管可以用来制作太阳能电池或发光二极管。 16、阻阻尼二极极管 具