晶体二极管

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。
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
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
[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。
图1.1.3
[例1.1.1]电路图 例 电路图
1.1.2 PN结 结 二极管由半导体材料制成。 二极管由半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：
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
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
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。
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