二極管的特征與應用

　　　在電子電路中，都要用到半導體二極管，它在很多的電路中起偏重要的感化，它是降生早的半導體器件之一，其使用也普遍。 
二極管的事情道理
　　晶體二極管為一個由p型半導體和n型半導體構成的p-n結，在其界面處兩側構成空間電荷層，并建有自建電場。當不存在外加電壓時，因為p-n 結雙方載流子濃度差惹起的分散電流和自建電場惹起的漂移電流相稱而處于電均衡形態。
　　當外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的相互抑消感化使載流子的分散電流增長惹起了正向電流。
    當外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進一步增強，構成在反向電壓范疇內與反向偏置電壓值有關的反向飽和電流I0。
    當外加的反向電壓高到水平時，p-n結空間電荷層中的電場強度到達臨界值孕育發生載流子的倍增歷程，孕育發生少量電子空穴對，孕育發生了數值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿征象。
二極管的范例
　　二極管品種有許多，依照所用的半導體資料，可分為鍺二極管（Ge管）和硅二極管（Si管）。依據其差別用處，可分為檢波二極管、整流二極管、穩壓二極管、開關二極管等。依照管芯構造，又可分為點打仗型二極管、面打仗型二極管及立體型二極管。點打仗型二極管是用一根很細的金屬絲壓在光亮的半導體晶片外表，通以脈沖電流，使觸絲一端與晶片結實地燒結在一同，構成一個“PN結”。因為是點打仗，只容許經過較小的電流（不幾十毫安），用于高頻小電流電路，如收音機的檢波等。
    面打仗型二極管的“PN結”面積較大，容許經過較大的電流（幾安到幾十安），重要用于把交換電變成直流電的“整流”電路中。
    立體型二極管是一種特制的硅二極管，它不只能經過較大的電流，并且功能穩固牢靠，多用于開關、脈沖及高頻電路中。
二極管的導電特征
    二極管緊張的特征便是雙方導游電性。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負極流出。上面經過簡易的實行闡明二極管的正向特征和反向特征。
1、正向特征 
　　在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負極接在低電位端，二極管就會導通，這種銜接方法，稱為正向偏置。需闡明，當加在二極管兩頭的正向電壓很小時，二極管依然不可以導通，流過二極管的正向電流微小。只要當正向電壓到達某一數值（這一數值稱為“門檻電壓”，鍺管約為0.2V，硅管約為0.6V）當前，二極管才干直正導通。導通后二極管兩頭的電壓根本上堅持穩定（鍺管約為0.3V，硅管約為0.7V），稱為二極管的“正向壓降”。
2、反向特征
　　在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負極接在高電位端，此時二極管中簡直沒有電流流過，此時二極管處于停止形態，這種銜接方法，稱為反向偏置。二極管處于反向偏置時，依然會有微小的反向電流流過二極管，稱為泄電流。當二極管兩頭的反向電壓增大到某一數值，反向電流會增大，二極管將得到雙方導游電特征，這種形態稱為二極管的擊穿。
二極管的重要參數
　　用來示意二極管的功能優劣和用范疇的技能目標，稱為二極管的參數。差別范例的二極管有差別的特征參數。對初學者而言，需理解以下幾個重要參數：
1、額外正向事情電流
    是指二極管一連事情時容許經過的正向電流值。由于電流暢過管子時會使管芯發燒，溫度上升，溫度越允許限制（硅管為140閣下，鍺管為90閣下）時，就會使管芯過熱而破壞。以是，二極管運用中不要越二極管額外正向事情電流值。比方，常用的IN4001－4007型鍺二極管的額外正向事情電流為1A。
2、反向事情電壓
    加在二極管兩頭的反向電壓高到值時，會將管子擊穿，得到單導游電才能。為了包管運用平安，規則了反向事情電壓值。比方，IN4001二極管反向耐壓為50V，IN4007反向耐壓為1000V。
3、反向電流
    反向電流是指二極管在規則的溫度和反向電壓感化下，流過二極管的反向電流。反向電流越小，管子的雙方導游電功能越好。值得留意的是反向電流與溫度有著親密的干系，約莫溫度每降低10，反向電流增大一倍。比方2AP1型鍺二極管，在25時反向電流若為250uA，溫度降低到35，反向電流將上升到500uA，依此類推，在75時，它的反向電流已達8mA，不只得到了雙方導游電特征，還會使管子過熱而破壞。又如，2CP10型硅二極管，25時反向電流為5uA，溫度降低到75時，反向電流也不外160uA。故硅二極管比鍺二極管在低溫下具有較好的穩固性。
測試二極管的優劣
　　初學者在前提下能夠運用萬用表測試二極管功能的優劣。測試前先把萬用表的轉換開關撥到歐姆檔的RX1K檔位（留意不要運用RX1檔，以免電流過大燒壞二極管），再將紅、黑兩根表筆短路，停止歐姆調零。
1、正向特征測試
    把萬用表的黑表筆（表內正極）搭觸二極管的正極，，紅表筆（表內負極）搭觸二極管的負極。若表針不擺到0值而是停在標度盤的中心，這時的阻值便是二極管的正向電阻，普通正向電阻越小越好。若正向電阻為0值，闡明管芯短路破壞，若正向電阻靠近無量大值，闡明管芯斷路。短路和斷路的管子不可以運用。
2、反向特征測試
    把萬且表的紅表筆搭觸二極管的正極，黑表筆搭觸二極管的負極，若表針指在無量大值或靠近無量大值，管子便是及格的。
二極管的使用
1、整流二極管
　　應用二極管單導游電性，能夠把偏向瓜代變革的交換電變成單一偏向的脈動直流電。
2、開關元件
    二極管在正向電壓感化下電阻很小，處于導通形態，相稱于一只接通的開關；在反向電壓感化下，電阻很大，處于停止形態，好像一只斷開的開關。應用二極管的開關特征，能夠構成種種邏輯電路。
3、限幅元件
    二極管正導游通后，它的正向壓降根本堅持穩定（硅管為0.7V，鍺管為0.3V）。應用這一特征，在電路中作為限幅元件，能夠把旌旗燈號幅度限定在范疇內。
4、繼流二極管
    在開關電源的電感中和繼電器等理性負載中起繼化。
5、檢波二極管
    在收音機中起檢波感化。
6、變容二極管
    運用于電視機的高頻頭中。