二極管的英文是diode。二極管的正。負(fù)二個(gè)端子,(如圖)一端稱為陽(yáng)極,一端稱為陰極。電流只能從陽(yáng)極向陰極方向移動(dòng)。二極管是由半導(dǎo)體組成的器件。半導(dǎo)體無(wú)論那個(gè)方向都能流動(dòng)電流。
早期的真空電子二極管;它是一種能夠單向傳導(dǎo)電流的電子器件。在半導(dǎo)體二極管內(nèi)部有一個(gè)PN結(jié)兩個(gè)引線端子,這種電子器件按照外加電壓的方向,具備單向電流的傳導(dǎo)性。一般來(lái)講,晶體二極管是一個(gè)由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體燒結(jié)形成的p-n結(jié)界面。在其界面的兩側(cè)形成空間電荷層,構(gòu)成自建電場(chǎng)。當(dāng)外加電壓等于零時(shí),由于p-n 結(jié)兩邊載流子的濃度差引起擴(kuò)散電流和由自建電場(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài),這也是常態(tài)下的二極管特性。早期的二極管包含“貓須晶體(“Cat‘s Whisker” Crystals)”以及真空管(英國(guó)稱為“熱游離閥(Thermionic Valves)”)?,F(xiàn)今最普遍的二極管大多是使用半導(dǎo)體材料如硅或鍺。
二極管的特性:
(1)二極管的正向特性:
在電子電路中,將二極管的正極接在高電位端,負(fù)極接在低電位端,二極管就會(huì)導(dǎo)通,這種連接方式,稱為正向偏置。當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí)二極管電路,二極管仍然不能導(dǎo)通,流過(guò)二極管的正向電流十分微弱。只有當(dāng)正向電壓達(dá)到某一數(shù)值(這一數(shù)值稱為“門檻電壓”,鍺二極管約為0.2V,硅二極管約為0.6V)以后,二極管才能直正導(dǎo)通。導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變(鍺二極管約為0.3V,硅二極管約為0.7V),稱為二極管的“正向壓降”。
(2)二極管反向特性:
在電子電路中,二極管的正極接在低電位端,負(fù)極接在高電位端,此時(shí)二極管中幾乎沒有電流流過(guò),此時(shí)二極管處于截止?fàn)顟B(tài),這種連接方式,稱為反向偏置。二極管處于反向偏置時(shí),仍然會(huì)有微弱的反向電流流過(guò)二極管,稱為漏電流。當(dāng)普通二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值,反向電流會(huì)急劇增大,二極管將失去單方向?qū)щ娞匦?,二極管會(huì)反向熱擊穿而損壞。
(3)穩(wěn)壓二極管:
穩(wěn)壓二極管是一個(gè)特殊的面接觸型的半導(dǎo)體硅二極管,其伏安特性曲線與普通二極管相似,但反向擊穿曲線比較陡,穩(wěn)壓二極管工作于反向擊穿區(qū),由于它在電路中與適當(dāng)電陰配合后能起到穩(wěn)定電壓的作用二極管電路,故稱為穩(wěn)壓管。穩(wěn)壓管反向電壓在一定范圍內(nèi)變化時(shí),反向電流很小,當(dāng)反向電壓增高到擊穿電壓時(shí),反向電流突然猛增,穩(wěn)壓管從而反向擊穿,此后,電流雖然在很大范圍內(nèi)變化,但穩(wěn)壓管兩端的電壓的變化卻相當(dāng)小,利于這一特性,穩(wěn)壓管訪問(wèn)就在電路到起到穩(wěn)壓的作用了。而且,穩(wěn)壓管與其它普通二極管不同,反向擊穿是可逆性的,當(dāng)去掉反向電壓穩(wěn)壓管又恢復(fù)正常,但如果反向電流超過(guò)允許范圍,二極管將會(huì)發(fā)熱擊穿而損壞,所以要用電阻限制其電流。
(4)擊穿:
外加反向電壓超過(guò)某一數(shù)值時(shí),反向電流會(huì)突然增大,這種現(xiàn)象稱為電擊穿。引起電擊穿的臨界電壓稱為二極管反向擊穿電壓。電擊穿時(shí)二極管失去單向?qū)щ娦浴H绻O管沒有因電擊穿而引起過(guò)熱,則單向?qū)щ娦圆灰欢〞?huì)被永久破壞,在撤除外加電壓后,其性能仍可恢復(fù),否則二極管就損壞了。因而使用時(shí)應(yīng)避免二極管外加的反向電壓過(guò)高。
二極管是一種具有單向?qū)щ姷亩似骷?,有電子二極管和晶體二極管之分,電子二極管現(xiàn)已很少見到,比較常見和常用的多是晶體二極管。二極管的單向?qū)щ娞匦?,幾乎在所有的電子電路中,都要用到半?dǎo)體二極管,它在許多的電路中起著重要的作用,它是誕生最早的半導(dǎo)體器件之一,其應(yīng)用也非常廣泛。
二極管的管壓降:硅二極管(不發(fā)光類型)正向管壓降0.7V,鍺管正向管壓降為0.3V,發(fā)光二極管正向管壓降會(huì)隨不同發(fā)光顏色而不同。主要有三種顏色,具體壓降參考值如下:紅色發(fā)光二極管的壓降為2.0--2.2V,黃色發(fā)光二極管的壓降為1.8—2.0V,綠色發(fā)光二極管的壓降為3.0—3.2V,正常發(fā)光時(shí)的額定電流約為20mA。二極管的電壓與電流不是線性關(guān)系,所以在將不同的二極管并聯(lián)的時(shí)候要接相適應(yīng)的電阻。
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