二極管是最常用的電子元件之一,它最大的特性就是單向?qū)щ?,也就是電流只可以?strong>二極管的一個方向流過,二極管的作用有整流電路,檢波電路,穩(wěn)壓電路,各種調(diào)制電路,主要都是由二極管來構(gòu)成的,其原理都很簡單,正是由于二極管等元件的發(fā)明,才有我們現(xiàn) 在豐富多彩的電子信息世界的誕生,既然二極管的作用這么大那么我們應該如何去檢測這個元件呢,其實很簡單只要用萬用表打到電阻檔測量一下反向電阻如果很小就說明這個二極管是壞的,反向電阻如果很大這就說明這個二極管是好的。對于這樣的基礎(chǔ)元件我們應牢牢掌握住他的作用原理以及基本電路,這樣才能為以后的電子技術(shù)學習打下良好的基礎(chǔ)。
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二極管是由管芯、管殼和兩個電極構(gòu)成。管芯就是一個PN結(jié),在PN結(jié)的兩端各引出一個引線,并用塑料、玻璃或金屬材料作為封裝外殼,就構(gòu)成了晶體二極管,如下圖所示。P區(qū)的引出的電極稱為正極或陽極,N區(qū)的引出的電極稱為負極或陰極。
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二極管的伏安特性
半導體二極管的核心是PN結(jié),它的特性就是PN結(jié)的特性——單向?qū)щ娦?。常利用伏安特性曲線來形象地描述二極管的單向?qū)щ娦浴?/p>
若以電壓為橫坐標,電流為縱坐標,用作圖法把電壓、電流的對應值用平滑的曲線連接起來,就構(gòu)成二極管的伏安特性曲線,如下圖所示(圖中虛線為鍺管的伏安特性,實線為硅管的伏安特性)。
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下面對二極管伏安特性曲線加以說明:
1.正向特性
二極管兩端加正向電壓時,就產(chǎn)生正向電流,當正向電壓較小時,正向電流極?。◣缀鯙榱悖?,這一部分稱為死區(qū),相應的A(A′)點的電壓稱為死區(qū)電壓或門檻電壓(也稱閾值電壓),硅管約為0.5V,鍺管約為0.1V,如圖中OA(OA′)段。
當正向電壓超過門檻電壓時,正向電流就會急劇地增大,二極管呈現(xiàn)很小電阻而處于導通狀態(tài)。這時硅管的正向?qū)▔航导s為0.6~0.7V,鍺管約為0.2~0.3V,如圖中AB(A′B′)段。
二極管正向?qū)〞r,要特別注意它的正向電流不能超過最大值,否則將燒壞PN結(jié)。
2.反向特性
二極管兩端加上反向電壓時,在開始很大范圍內(nèi),二極管相當于非常大的電阻,反向電流很小,且不隨反向電壓而變化。此時的電流稱之為反向飽和電流IR,見圖中OC(OC′)段。
3.反向擊穿特性
二極管反向電壓加到一定數(shù)值時,反向電流急劇增大,這種現(xiàn)象稱為反向擊穿。此時對應的電壓稱為反向擊穿電壓,用UBR表示,如圖1.11中CD(C′D′)段。
4.溫度對特性的影響
由于二極管的核心是一個PN結(jié),它的導電性能與溫度有關(guān),溫度升高時二極管正向特性曲線向左移動,正向壓降減小;反向特性曲線向下移動,反向電流增大。
二極管的分類
一、按半導體材料分類
二極管按其使用的材料可分為鍺(Ge)二極管、硅(Si)二極管、砷化鎵(GaAs)二極管、磷化鎵(GaP)二極管等。
二、按封裝形式分類
二極管按其封裝形式可分為塑料二極管、玻璃二極管、金屬二極管、片狀二極管、無引線圓柱形二極管。
三、按結(jié)構(gòu)分類
半導體二極管主要是依靠PN結(jié)而工作的。與PN結(jié)不可分割的點接觸型和肖特基型,也被列入一般的二極管的范圍內(nèi)。包括這兩種型號在內(nèi),根據(jù)PN結(jié)構(gòu)造面的特點,把晶體二極管分類如下:
1、點接觸型二極管
點接觸型二極管是在鍺或硅材料的單晶片上壓觸一根金屬針后,再通過電流法而形成的。因此,其PN結(jié)的靜電容量小,適用于高頻電路。但是,與面結(jié)型相比較,點接觸型二極管正向特性和反向特性都差,因此,不能使用于大電流和整流。因為構(gòu)造簡單,所以價格便宜。對于小信號的檢波、整流、調(diào)制、混頻和限幅等一般用途而言,它是應用范圍較廣的類型。
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