晶体二极管

1.1.4 二极管的简单测试 用万用表检测二极管如图1.1.8所示。 所示。 用万用表检测二极管如图 所示 1. 判别正负极性 万用表测试条件： × 万用表测试条件：R×100 或R×1k ； × 将红、黑表笔分别接二极管两端。所测电阻小时， 将红、黑表笔分别接二极管两端。所测电阻小时，黑表 笔接触处为正极，红表笔接触处为负极。 笔接触处为正极，红表笔接触处为负极。
图1.1.9 二极管图形符号
整流二极管：利用单向导电性把交流电变成直流电的二极管。 ① 整流二极管 ： 利用单向导电性把交流电变成直流电的二极管 。 ②稳压二极管：利用反向击穿特性进行稳压的二极管。 稳压二极管：利用反向击穿特性进行稳压的二极管。 发光二极管：利用磷化镓把电能转变成光能的二极管。 ③发光二极管：利用磷化镓把电能转变成光能的二极管。 光电二极管：将光信号转变为电信号的二极管。 ④光电二极管：将光信号转变为电信号的二极管。 变容二极管：利用反向偏压改变PN结电容量的二极管。 PN结电容量的二极管 ⑤变容二极管：利用反向偏压改变PN结电容量的二极管。 2．型号举例如下： ．型号举例如下： 整流二极管——2CZ82B 整流二极管 稳压二极管——2CW50 稳压二极管 变容二极管——2AC1等等。 等等。 变容二极管 等等
ＰＮ结 图1.1.5 ＰＮ结
1.1.3 二极管的伏安特性 1．定义：二极管两端的 ．定义： 电压和流过的电流之间的关 系曲线叫作二极管的伏安特 系曲线叫作二极管的伏安特 性。
2．测试电路：如图所示。 ．测试电路：如图所示。
图1.1.6 测试二极管伏安特性电路
3．伏安特性曲线：如图所示。 ．伏安特性曲线：如图所示。
动画 二极管的伏安特性
4．特点： 特点： （1）正向特性 正向电压V 小于门坎电压V 二极管V截止 截止， ①正向电压 F小于门坎电压 T时，二极管 截止， 正向电流I 正向电流 F = 0； ； 其中， 其中，门槛电压
0 .5 V (Si) VT = 0.2V (Ge)
导通， 急剧增大。 ②VF＞VT时，V导通，IF急剧增大。 导通 导通后V两端电压基本恒定： 导通后 两端电压基本恒定： 两端电压基本恒定
图1.1.8 万用表检测二极管
2.判别好坏 2.判别好坏 万用表测试条件： × kΩ。 万用表测试条件：R×1kΩ。 (1)若正反向电阻均为零，二极管短路； (1)若正反向电阻均为零，二极管短路； 若正反向电阻均为零 (2)若正反向电阻非常大，二极管开路。 (2)若正反向电阻非常大，二极管开路。 若正反向电阻非常大 (3)若正向电阻约几千欧姆，反向电阻非常大，二极管正常。 (3)若正向电阻约几千欧姆，反向电阻非常大，二极管正常。 若正向电阻约几千欧姆
图1.1.8 万用表检测二极管
1.1.5 二极管的分类、型号和参数 二极管的分类、 1．分类 按材料分：硅管、 （1）按材料分：硅管、锗管 （2）按PN结面积：点接触型（电流小，高频应用）、面 ） 结面积：点接触型（电流小，高频应用）、面 结面积 ）、 接触型（电流大，用于整流） 接触型（电流大，用于整流） （3）按用途：如图 所示。 ）按用途：如图1.1.9所示。 所示
3．主要参数 ． （1）普通整流二极管 最大整流电流I ①最大整流电流 FM：二极管允许通过的最大正向工作电流 平均值。 平均值。 最高反向工作电压V ②最高反向工作电压 RM：二极管允许承受的反向工作电 压峰值。 压峰值。 规定的反向电压和环境温度下， ③反向漏电流IR：规定的反向电压和环境温度下，二极管反 反向漏电流 向电流值。 向电流值。 （2）稳压二极管 主要参数：稳定电压VZ、稳定电流IZ、最大工作电流IZM、 主要参数：稳定电压 稳定电流 最大工作电流 最大耗散功率P 动态电阻r 最大耗散功率 ZM、动态电阻 Z等。
0.7 V (Si) 导通电压V = on 0.3V (Ge)
结论：正偏时电阻小，具有非线性。 结论：正偏时电阻小，具有非线性。
（2）反向特性 反向电压VR＜VRM（反向击穿电压）时，反向电流IR很 反向电压 反向击穿电压） 反向电流 且近似为常数，称为反向饱和电流。 小，且近似为常数，称为反向饱和电流。 VR＞VRM时，IR剧增，此现象称为反向电击穿。对应的 剧增，此现象称为反向电击穿。 电压V 称为反向击穿电压。 电压 RM称为反向击穿电压。 结论：反偏电阻大，存在电击穿现象。 结论：反偏电阻大，存在电击穿现象。
1．晶体二极管 （1）外形：由密封的管体和两 ）外形： 条正、负电极引线所组成。 条正、负电极引线所组成。管体外 壳的标记通常表示正极。如图1.1.1 壳的标记通常表示正极。如图 （a）所示； ）所示； （2）符号：如图。其中： 符号：如图。其中： 三角形——正极， 正极， 三角形 正极 竖杠——负极， 负极， 竖杠 负极 二极管的文字符号 V——二极管的文字符号。 二极管的文字符号。
[例1.1.1] 图1.1.3所示电路中，当开关 闭合后，H1、H2 例 所示电路中， 闭合后， 所示电路中 当开关S闭合后 两个指示灯，哪一个可能发光？ 两个指示灯，哪一个可能发光？ 由电路图可知，开关S闭合后 只有二极管V 闭合后， 解 由电路图可知，开关 闭合后，只有二极管 1正极电位高 于负极电位，即处于正向导通状态，所以H 指示灯发光。 于负极电位，即处于正向导通状态，所以 1指示灯发光。
1.1 晶体二极管
1.1.1 晶体二极管的单向导电特性 1.1.2 PN结 结 1.1.3 二极管的伏安特性 1.1.4 二极管的简单测试 1.1.5 二极管的分类、型号和参数 二极管的分类、
1.1
晶体二极管
1.1.1 晶体二极管的单向导电特性
元件：电阻（R）、电容（C）、电感（L）、变压器（T）等 电子元器件 器件：晶体二极管、晶体三极管等
4．PN结：N型和 型半导体之间的特殊薄层叫做 结。 ． 结 型和P型半导体之间的特殊薄层叫做 型和 型半导体之间的特殊薄层叫做PN结 PN结是各种半导体器件的核心。如图 结是各种半导体器件的核心。 所示。 结是各种半导体器件的核心 如图1.1.5所示。 所示 PN结具有单向导电特性。即： 结具有单向导电特性。 结具有单向导电特性 P区接电源正极，N区接电源负极，PN结导通；反之，PN 区接电源正极， 区接电源负极 区接电源负极， 结导通 反之， 结导通； 区接电源正极 结截止。 结截止。 晶体二极管之所以具有单向 导电性， 导电性，其原因是内部具有一个 PN结。其正、负极对应于 结 结 其正、负极对应于PN结 型和N型半导体 的P型和 型半导体，如图 型和 型半导体，如图1.1.5所 所 示。
图1.1.3
[例1.1.1]电路图 例 电Байду номын сангаас图
1.1.2 PN结 结 二极管由半导体材料制成。 二极管由半导体材料制成。
动画
PN结 结
1．半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间的一种物 ．半导体： 如硅（ ）或锗（ ）半导体。 质。如硅（Si）或锗（Ge）半导体。 半导体中，能够运载电荷的的粒子有两种： 半导体中，能够运载电荷的的粒子有两种：
自由电子：带负电 空穴：带与自由电子等量的正电 均可运载电荷 — —载流子
载流子：在电场的作用下定向移动的自由电子和空穴， 载流子：在电场的作用下定向移动的自由电子和空穴， 统称载流子。如图1.1.4所示。 所示。 统称载流子。如图 所示
图1.1.4 半导体的两种载流子
2．本征半导体：不加杂质的纯净半导体晶体。如本征硅或 ．本征半导体：不加杂质的纯净半导体晶体。 本征锗。 本征锗。 本征半导体电导率低，为提高导电性能，需掺杂， 本征半导体电导率低，为提高导电性能，需掺杂，形成杂质 半导体。 半导体。 3．杂质半导体：为了提高半导体的导电性能，在本征半导 ．杂质半导体：为了提高半导体的导电性能， 体（4价）中掺入硼或磷等杂质所形成的半导体。 价 中掺入硼或磷等杂质所形成的半导体。 根据掺杂的物质不同，可分两种： 根据掺杂的物质不同，可分两种： 型半导体： 或锗)中掺入少量硼元素 （1）P型半导体：本征硅 或锗 中掺入少量硼元素（3价）所 ） 型半导体 本征硅(或锗 中掺入少量硼元素（ 价 形成的半导体， 型硅。 形成的半导体，如P型硅。多数载流子为空穴，少数载流子为电子。 型硅 多数载流子为空穴，少数载流子为电子。 型半导体： 或锗)中掺入少量磷元素 （2）N型半导体：在本征硅 或锗 中掺入少量磷元素（5价） ） 型半导体 在本征硅(或锗 中掺入少量磷元素（ 价 所形成的半导体， 型硅。 所形成的半导体，如N型硅。其中，多数载流子为电子，少数载 型硅 其中，多数载流子为电子， 流子为空穴。 流子为空穴。 型半导体和N型半导体使用特殊工艺连在一起 将P型半导体和 型半导体使用特殊工艺连在一起，形成 结。 型半导体和 型半导体使用特殊工艺连在一起，形成PN结
图 1.1.1 晶体二极管的外形 和符号
2．晶体二极管的单向导电性： 晶体二极管的单向导电性：
动画 晶体二极管的单向导电性 （1）正极电位＞负极电位，二极管导通； 正极电位＞负极电位，二极管导通； （2）正极电位＜负极电位，二极管截止。 正极电位＜负极电位，二极管截止。 即二极管正偏导通，反偏截止。这一导电特性称为二 即二极管正偏导通，反偏截止。这一导电特性称为二 极管的单向导电性。 极管的单向导电性。