В электронике диоды могут применяться не только в качестве приборов с односторонней проводимостью силовых цепях для выпрямления переменных токов. Часто требуется построение узлов на быстродействующих элементах с нелинейной вольт-амперной характеристикой. В качестве таких приборов широко используются диоды 1N4148.
Особенности диода 1N4148
С точки зрения силовой электротехники параметры кремниевого полупроводникового прибора 1N4148 ничтожны – предельный прямой ток составляет всего 200 мА, а наибольшее обратное напряжение – 100 вольт. Однако главным достоинством этого диода является низкое время переключения – 4 наносекунды, а также низкая собственная емкость – 4 пФ. Эти параметры определяют высокую предельную рабочую частоту элемента.
Внешний вид и распиновка контактов
Внешне диод 1N4148 выглядит, как небольшой стеклянный цилиндр (герметичный корпус SOD27, он же DO-35). Элемент имеет два вывода:
- анод;
- катод.
Выводы выполнены в виде двух проволок, круглых в сечении, и предназначены для монтажа through hole (в отверстия печатной платы). Перед монтажом выводы формуются и укорачиваются по посадочному месту.
Катод отмечен кольцевой полосой, нанесенной на корпус.
Основные характеристики
Главные характеристики диода 1N4148, приводимые в datasheet производителей, размещены в таблице.
| Параметр | Единица измерения | Значение |
|---|---|---|
| Верхний предел однократного импульса тока | ампер | 4 (при длительности не более 1 микросекунды), 1 (при длительности не более 1 миллисекунды),
0,5 (при длительности 1 секунда) |
| Верхняя граница продолжительного прямого тока | миллиампер | 200 |
| Предельный повторяющийся импульсный ток | миллиампер | 450 |
| Падение напряжения на переходе в прямом направлении | вольт | Не превышает 1 (при токе 10 мА) |
| Обратный ток | наноампер | 25 (при приложенном обратном напряжении 20 вольт) |
| Обратный ток при рабочей температуре 150 град.С | микроампер | 50 (при приложенном обратном напряжении 20 вольт) |
| Собственная емкость | пикофарад | 4 |
| Время переключения | наносекунд | 4 |
Маркировка
Маркировка наносится краской черного или синего цвета на корпус прибора и содержит наименование типа диода. Кроме того, со стороны катода наносится кольцевая метка.
Аналоги для замены
Наиболее близким аналогом полупроводникового прибора служит диод 1N448. Он выпускается в том же корпусе, имеет такую же цоколевку, но превосходит 1N4148 по некоторым характеристикам:
- Меньшее падение напряжения (0,62..0,72 вольта при токе 5 мА).
- Меньшим током утечки (3 мА при приложенном в обратном направлении напряжении 20 вольт), замеренном при температуре 100 град.С.
Элемент 1N4148 настолько популярен, что производители, выпускающие аналоги под фирменными индексами, включают в название цифровую часть маркировки для упрощения подбора замены:
- MMSD4148;
- FDLL4148;
- DL4148;
- PMLL4148;
- LS4148.Но это соблюдается не всегда. Заменить 1N4148 можно приборами:
- 1N4150;
- 1N456A;
- 1N914;
- 1N914B;
- USM14;
- 1SS380.
В связи с широким распространением поверхностного монтажа, может потребоваться аналог элемента 1N4148 в SMD-корпусе. Такой прибор существует под названием LL4148. Он имеет аналогичные электрические характеристики, за исключением более высокого прямого тока, который может достигать 300 мА.
Увеличение мощности SMD-приборов связано с лучшими условиями отвода тепла — при монтаже диод непосредственно прилегает к плате.
Из отечественных элементов заменой 1N4148 могут служить диоды:
- КД522;
- КД521.
Диоды выпускаются в таком же корпусе (несколько отличается маркировка). Некоторые отечественные предприятия в маркетинговых целях выпускают диоды КД521 и КД522 под названием 1N4148.
Во многих случаях вместо 1N4148 можно установить и несколько устаревшие КД503, но их в настоящий момент не так просто найти.
Типичные схемы подключения
По своим характеристикам полупроводниковый прибор 1N4148 может быть применен в высокочастотных цепях, например, для детектирования или модуляции сигналов радиочастоты.
Иногда эти диоды применяются в качестве переключающих в схемах электронной коммутации ВЧ-цепей. Но в этом случае их параметры не являются оптимальными (несколько высока емкость в открытом состоянии и несколько высоки шумы в открытом), поэтому лучше для этой цели использовать специализированные элементы.
Схема электронной коммутации полосовых фильтров в приемно-передающем устройстве (в качестве переключающих диодов VD1..VD18 могут быть использованы 1N4148).
Нет никаких принципиальных ограничений для использования диода классически — в качестве выпрямительного вентиля. Однако небольшой допустимый прямой ток и невысокое граничное обратное напряжение существенно лимитируют область такого применения.
