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德州儀器于1960年發(fā)布了1N914硅開(kāi)關(guān)二極管。1961年獲得JEDEC認(rèn)證后不到一年，就有11家制造商開(kāi)始采購(gòu)該二極管。1968年，德州儀器推出了1N4148，其漏電流規(guī)格更為嚴(yán)格，主要面向軍事和工業(yè)應(yīng)用，并逐漸成為標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)。

三個(gè)1N4148二極管封裝在DO-35軸向玻璃封裝中。圖片由Vonvon提供，來(lái)自Wikimedia Commons （CC BY-SA 3.0）。

如今，1N4148 由安森美半導(dǎo)體 (Onsemi)、威世 (Vishay)、Nexperia、Diodes Inc. 以及全球數(shù)十家其他廠商生產(chǎn)。它采用原裝 DO-35 軸向玻璃封裝，并提供所有常見(jiàn)的表面貼裝封裝形式。目前尚未宣布停產(chǎn)，預(yù)計(jì)也不會(huì)停產(chǎn)；它仍然是歷史上產(chǎn)量最大的分立式開(kāi)關(guān)二極管。

1N914 至 1N4148

在鍺二極管仍主導(dǎo)小信號(hào)應(yīng)用的年代，1N914 是德州儀器 (TI) 進(jìn)軍高速硅開(kāi)關(guān)二極管市場(chǎng)的力作。其硅外延平面結(jié)構(gòu)使其反向恢復(fù)時(shí)間低于 4 納秒，足以滿(mǎn)足高達(dá)約 100 MHz 的開(kāi)關(guān)應(yīng)用需求。JEDEC 的注冊(cè)使其成為一項(xiàng)開(kāi)放規(guī)格，而快速的二次采購(gòu)也凸顯了市場(chǎng)對(duì)該產(chǎn)品迅速而持久的需求。

隨后推出的 1N4148 改進(jìn)了規(guī)格，其主要改進(jìn)在于降低了最大反向漏電流。這對(duì)于高阻抗電路和軍用級(jí)電路應(yīng)用來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)重要的改進(jìn)，因?yàn)榧词故俏布?jí)的反向電流也會(huì)干擾測(cè)量結(jié)果。

如今，大多數(shù)制造商對(duì)這兩個(gè)型號(hào)的器件都列出了相同的規(guī)格：100V峰值反向電壓、300mA連續(xù)正向電流、10mA電流下正向電壓約為1V、結(jié)電容低于4pF，反向恢復(fù)時(shí)間低于4納秒。這兩個(gè)型號(hào)互為直接對(duì)應(yīng)，但由于1N4148的注冊(cè)時(shí)間較晚且更為嚴(yán)格，因此它成為了行業(yè)默認(rèn)型號(hào)。

最初的DO-35玻璃軸向封裝仍在生產(chǎn)，其橙色封裝體和黑色陰極帶是其顯著特征。目前，表面貼裝版本的器件以LL4148的名稱(chēng)出貨，封裝形式包括MiniMELF（SOD-80）、SOD-123、SOD-323、SOD-523和SOT-23。盡管封裝尺寸多年來(lái)有所縮小，但其電氣特性和內(nèi)部結(jié)與近60年前相比完全沒(méi)有變化。

無(wú)處不在的二極管

沒(méi)有其他任何一款 JEDEC 注冊(cè)零件編號(hào)像 1N4148 那樣出現(xiàn)在如此之多的截然不同的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中。它的規(guī)格在任何單一維度上都不算突出，但對(duì)于異常廣泛的信號(hào)電平工作來(lái)說(shuō)，它已經(jīng)綽綽有余。

例如，在吉他效果器中，1N4148 是 Ibanez Tube Screamer 及其眾多衍生產(chǎn)品反饋回路中的限幅二極管。其約 0.7V 的硅正向壓降定義了過(guò)載閾值，該電路的各種版本都曾交替使用 1N4148、1N914 和等效的日系元件。在電腦鍵盤(pán)中，每個(gè)按鍵位置都放置一個(gè) 1N4148，用于在同時(shí)按下多個(gè)鍵時(shí)阻止幻象按鍵的觸發(fā)。一個(gè)全尺寸鍵盤(pán)通常包含超過(guò) 100 個(gè)這樣的二極管。

1N914 型晶體管的橫截面圖，采用玻璃軸向封裝。圖片由 TubeTimeUS 提供，來(lái)自Wikimedia Commons （CC BY-SA 4.0 許可）。

在繼電器驅(qū)動(dòng)電路中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)晶體管關(guān)斷時(shí)，1N4148 二極管會(huì)吸收線圈上的感應(yīng)反沖電壓，防止電壓尖峰損壞晶體管。在模擬信號(hào)鏈中，它執(zhí)行峰值檢測(cè)、采樣保持門(mén)控和電壓鉗位。同時(shí)，在分立邏輯電路中，它無(wú)需門(mén)電路集成電路即可實(shí)現(xiàn)二極管或門(mén)和二極管與門(mén)功能。在射頻電路中，它用于偏置和解調(diào)低功率信號(hào)；在電源中，它用于鉗位瞬態(tài)信號(hào)。1N4148 二極管并非上述任何一項(xiàng)單獨(dú)應(yīng)用的最佳選擇，但它是唯一能夠勝任所有這些應(yīng)用的二極管。

最難更換的部件

1N4148 在元器件生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)著一個(gè)難以整合的位置。它沒(méi)有固件或配置，而且由于其功能分散在太多不同的電路環(huán)境中，因此無(wú)法以任何有意義的方式集成到更大的集成電路中。

肖特基二極管（例如 BAT54）具有更低的正向壓降，適用于邏輯電平應(yīng)用；PIN 二極管能夠以更小的失真處理射頻開(kāi)關(guān)；TVS 二極管則能更有效地抑制瞬態(tài)干擾。但它們都無(wú)法像 1N4148 那樣，在單一型號(hào)下涵蓋如此廣泛的應(yīng)用，也無(wú)法在價(jià)格、供貨和通用性方面與 1N4148 相媲美。

設(shè)計(jì)師選擇 1N4148 的方式就像選擇 10 kΩ 電阻一樣：并非因?yàn)樗麄冊(cè)u(píng)估過(guò)所有其他方案，而是因?yàn)檫@種器件總是唾手可得，總是足夠用，而且優(yōu)化起來(lái)也毫不費(fèi)力。它本質(zhì)上就是一個(gè)裝在玻璃管里的普通結(jié)型晶體管，而且它比幾乎所有同時(shí)期推出的半導(dǎo)體器件都更經(jīng)久耐用，因?yàn)槟軌騽偃伪热魏纹渌骷级嗟墓ぷ?，這本身就是一個(gè)相當(dāng)持久的特性。

https://www.allaboutcircuits.com/news/the-1n4148-the-signal-diode-that-ended-up-everywhere/

（來(lái)源：allaboutcircuits ）

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