第6章 晶体二极管知识全解

6.3.4 二极管正向电阻小、反向电阻大特性 正向电阻是二极管正向导通后正、负极之间的电阻(是PN结 的正向电阻)，这一电阻很小，即正向电阻小。 反向电阻是二极管处于反向偏置而未穿时的电阻(是PN结 的反向电阻)，这一电阻很大，即反向电阻大。正、反向电阻 的大小是相对的，即反向电阻远远大于正向电阻，并且要求 愈大愈好。 二极管正向电流与正向电阻关系： 当二极管的正向电流在变化时二级管的正向电阻将随之做微 小的变化．正向电流愈大，正向电阻愈小，反之则大。在— 些控制电路中，利用二极管的这一特性实现电路的控制功能。 二极管开关特性： 利用二极管正向电阻和反向电阻相差很大的特性，可以将二 极管作为电子开关器件，即所谓的开关二极管。二极管正向 导通时，其内阻很小，相当于开关接通；二极管截止时，它 两根引脚之间的电阻很大，相当于开关的断开。



见正向特性曲线，给二极管加上的正向电压小于一定值时， 正向电流很小，当正向电压大到一定程度后，正向电流则迅 速增大，并且正向电压稍许增大一点，正向电流就增大许多。 使二极管正向电流开始迅速增大的正向电压U1称之为起始电 压。 起始电压对于不同材料二极管不同，硅二极管的起始电压 约为0. 6v，锗二极管则约为0.2V，就是二极管导通后的管压 降。 见反向特性曲线，给二极管加的反向电压小十一定疽时， 反向电流始终很小；当所加的反向电压大到一定值时，反向 电流迅速增大，二极管处于电击穿状态，使反向电流开始迅 速增大的反向电压称为反向击穿电压Uz。



6.3 二极管主要特性 6.3.1 单向导电性 一根导线、一个电阻器或电容器，它们能两个方向流过电流， 这是双向导电的，即电流能够从它的一根引脚流向另一根引 脚，电流也能够反方向流动，但是二极管中的电流不能这样 双向流动，否则二极管就已经损坏。 二极管引脚有正、负极之分，流过二极管的电流只能从正极 引脚流向负极引脚，不能从它负极引脚流向正极引脚，这称 为二极管的单向导电特性。 要使二极管导通必须给二极管加 一个正向伯宣电压，如果所加正向电压达不到足够大的程度， 二极管只能处于微导通状态；如果所加的是反向电压(负极电 压高于正极电压)，二极管不能导通，处于截止状态。 6.3.2 二极管正向特性和反向特性 正向特性曲线落在第1象限，在正向时正极电压大于负极电 压，此时电流是从二极管正极流向负极：反向特性曲线落在 第3象限，在反向时正极电压小于负极电压，此时电流是从 负极流向正极。



给二极管加上反向偏置电压后，二极管处于截止状态，二极 管的两根引脚之间的电阻很大，相当于开路。 只要是反向电压，二极管中就没有电流流动，如果加的反 向电压太大，二极管会击穿，电流将从负极流向正极，说明 二极管已经损坏。 综上所述，给二极管加上一定的正向电压时，二极管可以 处于导通状态：给二极管加上反向电压时，二极管处于截止 状态。 二极管导通和截止工作状态判断方法：

6.1.3 二极管主要参数 6.1.4 二极管正负引脚表示方法 如图6.6所示是常用二极管的极性表示方式，这是塑料封装 的二极管，用一条色带表示出二极管的负极。

6.2 二极管故障处理方法

6.2.2 二极管三种检测方法 二极管脱开电路后检测 断电在路测量二极管 通电在路测量二极管方法



6.4.3 二极管简易稳压电路 如果电路中没有三只二极管VD1、VD2和VD3接入电路，当 直流工作电压+V大小波动时，通过电阻R1会使电路中的A点 直流电压随之发生大小变化，加入三只二极管电路的目的是 稳定电路中的A点直流电压。 直流电压+V通过电阻R1加到 这三只串联二极管上，给三只二极管加上正向偏置电压，由 于直流工作电压+V比较高，所以三只二极管处于导通状态， 三只串联二极管的管压降之和基本不变。这样，直流工作电 压+V大小变化时，电路中的A点电压保持不变。 电路中的R1的作用有两个：一是限制流过三只二极管的电 流，防止流过二极管的电流太大而烧坏二极管；二是直流电 压+V大小波动时，其电压的波动量主要降在电阻R1上，使 电路中A点的直流电压比较稳定。 由于三只二极管上的电压压降不变，当直流电压+V增大时， 其电压的增大量必须降在电阻R1上；当直流电压+V减小时， 其电压的减小量必须通过电阻R1上的电压降低来完成。


第6章 晶体二极管知识全解

二极管作用： （1）二极管两根引脚有正负之分，使用中两根引脚不能 相互接反，否则损坏二极管或不能起到正常的电路功能。 （2）二极管是半导体器件，所谓半导体是导电能力介于 导体与绝缘体之间的一种材料，二极管由半导体材料制成， 具有单向导电特性，即导通时如同导体，截至时如同绝缘 体。 （3）二极管导通状态下如同一个导体，可以双向传输信 号，条件是二极管必须处于导通状态。 （4）二极管除单向导电特性外，还有许多主要特性。 6.1 普通二极管基础知识全解

电路中各元器件作用：



检波电路工作原理： 在检波电路中，调幅信号加到检波二极管的正极，这时的检 波二极管工作原理与整流电路中的整流二极管工作原理基本 一样，利用信号的幅度使检波二极管导通。从展开后的调幅 信号波形中可以看出，它是一个交流信号，只是信号的幅度 在变化。 这一信号加到检波二极管正极，正半周信号佼二极管导迢， 负半用信号使二极管截止，这样相当于整流电路工作一样， 在检波二极管负载电阻RI上得到正半周信号的包络，即信号 的虚线部分，见图中检波电路输出信号波形(不加高频滤波电 容时的输出信号波形)。 检波电路输出信号由音频传号、直流成分和高频载波信号 三种信号成)电击穿不是永久性的击穿，将加在二极管上的反向电压 去掉后，它仍然能够恢复正常特性，二极管不会损坏，只是 存在损伤。 (2)热击穿是永久性的击穿，当二极管较长时间处于电击穿 状态时，由于流过二极管的反向电流很大，管内的PN结因为 发热而导致损坏，此时去掉反向电压后二极管也不会恢复正 常特性。所以，热击穿是永久性击穿。 6.3.3 二极管正向压降基本不变特性 下列因素会导致二极管的管压降有一个微小的变化。 (1)当温度升高时，其管压降会略有下降；温度降低时，其 管压降会略有增大。 (2)正向电流发生很大变化时，正向压降会有微小的增大变 化。当正向电压有一个微小变化时，将引起正向电流的很大 变化。利用二极管的管压降随温度微小变化的特性可以设计 成温度补偿电路。


交流电压负半周期间半波整流电路分析： 当交流输入电压变化到负半周后，VD1正极的电压比地端的 电压低，负半周的交流电压使VD1正极电压低于它的负极电 压，二极管在负半周交流电压的作用下处于反向偏置状态， 二极管截止，内阻很大，相当于开路，电路中无电流流动， 负载电阻R1上也无压降。所以，在输入电压为负半周期间整 流电路的输出电压为零。 当第二个正半周电压到来时，二极管VD1再次导通，负半 周到来时二极管再度截止，VD1如此不断导通、截止住复变 化。




(1)整流电路分析过程中，主要运用二极管的单向导电性和 导通后管压降很小的特性。单向导电性决定了整流二极管只 在交流输入电压的半周内导通，管压降很小特性决定了电路 分析可以不考虑管压降对输出电压大小的影响。 (2) 在输入电压为负半周期间，负半周的电压低于地端电 压，即地线上的电压在电路中最高。 (3)整流二极管只输入交流电压而没有直流电压输入，利用 交流电压本身的电压大小来使整流二极管正向偏置(导通)或 反向伯置(截IL)，二极管电路中还有直流电压输入时，电路 中的二极管不构成整流电路。 (4)当输入电压Ui比较小，即输入交流电压的正半周峰值电 压不超过0.6V时，整流二极管在正半周期间不能导通，电路 就不能起整流作用。所以，在整流电路中输入交流电压的幅 度本身较大，应远大于整流二极管的管压降。 (5)负载电阻R1用来取出整流电路的输出电压，没有这一负 载电阻时整流二极管导通时的电流不能构成回路。



只要正向电压达到一定的值，二极管便导通，见图6.4中等 效电路，导通后二极管相当于一个导体，二极管的两根引脚 之间的电阻很小，相当于接通。 二极管导通后，所在回路存在电流，这一电流流动方向从 二极管正极流向负极，见图6.4中所示，电流不能从负极流向 正极，否则二极管已经损坏。 二极管导通的条件有两个 (1）正向偏置电压。 (2)正向偏置电压大到一定程度，对于硅二极管而言为0.6v， 对于锗二极管而言为0.2V。 二极管截止状态工作原理： 如果给二极管正极加的电压低于负极电压，这是给二极管加 反向偏置电压(简称反向偏置电压)，如图6.5所不是反向偏宣 电压示意图及等效电路。


6.4.4 二极管检波电路分析 收音机有调幅收音机和调频收音机两种，调幅信号就是调幅 收音机中处理和放大的信号。 (1）从调幅收音机天线下来的就是调幅信号。 (2)信号的中间部分是频率很高的载波信号，它的上下端是 调幅信号的包络，其包络就是所需要的音频信号。 (3)上包络信号和下包络信号对称，但是信号相位相反，收 音机最终只要其中的上包络信号，厂包络信号不用，中间的 南频载波信号也不需要。

二极管的这两种工作状态下的电阻已经相差很大，在电路中 可以起到电路通与断的控制作用。这种二极管开关电路(又称 二极管电子开关电路)的优点是开关速度快，而机械式开关在 开关速度这一点上不能与它相比。所以，在电子电路中，广 泛使用各种电子开关电路。


6.4 二极管基本电路
6.4.1 二极管电路种类和电路分析方法

交流电压正半周期间半波整流电路分析： 正半周交流电压从二极管VD1正极加到整流电路中，由于交 流电压正半周期间的电压高于地端电压，而整流二极管VDl 负极通过负载电阻接地，所以二极管的正极电压高于它的负 极电乐，给二极管加正向偏置电压。这时二极管处于导通状 态，其导通后的内阻很小。可以认为正向导通的二极管相当 于一根导线。 二极管VDl导通后电路中有较大电流流过二极 管和负载电阻R1，电流在R3上的压降为半波整流电路的输出 电压Uo。