二极管的全称为晶体二极管
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二极管的全称为晶体二极管
二极管的全称为晶体二极管,又称半导体二极管,简称二极管。
二极管
的种类比较多,在电子电路中应用十分广泛。
这里主要要求票据普通二极管。
一、二极管及其特性
1.二极管种类及电路符号
(1)种类二极管的种类有很多,按其功能分有普通二极管、发光二极管、稳压二极管、光敏二极管等。
普通二极管按照材料划分有2种,即硅二极管和锗二极管。
(2)电路符号图1所示是二极管电路符号。
图1(a)是国标最新规定的二极管电路符号,图1(b)所示是国标最新规定的稳压二极管电路符号,团1(c)所示是国标最新规定的发光二极管电路符号,图2—13(d)所示是光电二极管电路符号。
在电路符号中,用VD或v表示二极管,过去采用D等字母表示二
极管。
二极管的电路符号能够表达二极管的一些特性,了解这些对二极管电路
分析是有益的,现在说明如下3点:
①二极管只有2根引脚,电路符号中表示了这两根引脚。
⑧电路符号中表示了二极管的正、负引脚,三角形底边这端为正极,另一
端为负极* ③电路符号形象地表示了二极管工作电流流动的方
向,通过二极管的电流只能是从正极流向负极,也就是电路符号中三角形指向代表了
流过二极管电流的方向。
图2—14所示是流过二极管电
流方向示意图。
及 2.二权管的两种工作状态二极管有截止和导通两种工作状态
(1)截止状态二极管处于福
止状态与所加电压有关,当给二极管负极加上的电压高于正极高压时,给二圾管加的
电压称为反向偏置申压,二极管处于截止状态。
图2所示是二极管AR
上反向伯置电压示意图。
二极管截止后的特征是:两根引脚之间的阻值很大,相当于开路。
当给二极管加上反向仍置电压后,二极管中就没有电流流动、如果加上的反向电压太大,二极管击穿,此时电流将从二极管负极流]句正极,该二极管就损坏了。
(2)导道状态给二极管正极上加的电压大于负极电压
且大到一定程度时,二极管进入导通状态,这时所给二极管加的电压称为正向偏置电压。
图2所示是二极管正向俯置示意图。
二极管导迥后的特征是:二极管导通后正、负引脚之间的阻值很小,相当于两引脚之间成通路。
管,这一电流流动方向为从正极
流向负极。
给二极管所加的正向电压不是足够大时止状态。
二极管仍然不能导通而
处于截型材料所加的电压,此时PN结处于正向伯置状态。
切记,电流只能从二极
管正极到负极方向流动则,说明这个二极管已经损坏。
s.二权管的特性二极管
的特性有许多,利用它的这些特性可以构成各种具体的应用电路,不了解二极管的特性,就无法进行电路分析。
(1)单向导电性二极管最基本和主要的特性是单向导电特性。
二极管的两根引脚有正、负极之分,流过二极管的电流只能是从正极流向负极,而不能从负极流向正极,这称为二极管的单向导电特性。
一根导线、一个电阻器或电容器,都能两个方向流
过电流,这是双向导电的,即电流能够从其一根引脚流向另一根引脚,电流也能够反
方向流动,二极管不能。
例如,在直流电路中分析二极管工作原理时,使二极管导
通的正电压只能是从正极加到负极,所以分析这一电压从什么电路加进来时,就要从
二极管正极开始向直流电压供给方向进行分析。
要使二极管导通必须给二极管加一
个正向偏置电压。
(2)伏—安特性曲线解
说图2—17所示
是二极管的伏—安(U—J)特性曲线。
曲线图的横轴是电压(z/),即加到二极管两极引
脚之间的电压;纵轴是电流(J),即流过二极管的电流。
U—J特性曲线是表示二极管电压与电流之间关系的曲线。
在图2-1中,第一象限曲线是二极管正向特性曲线,即
给二极管加上正向偏置电压后的特性;第三象限的特性是反向特性曲线,即加上反向
偏置电压后的特性。
①正向特性曲线。
第一象限为正向特性曲线,给二极管加上的
正向电压小于一定值时,二极管正向电流(从正极流向负极的电流)很小,当正向电压
大到一定程度后,正向电流则迅速增大,并巳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称为死区电压。
这一电压
对于不同材料二极管是不同的,硅二极管死区电压约为o.5V,锗二极管则约
为o.2V。
②反向特性曲线。
第三象限为反向特性曲线,给二极管所加的反向电压小于一定值时,二极管反向电流〔从负极流到正极的电流)始终很小,这一电流就是反向饱和电流。
当所加的反向电压大到一定值时,二极管的反向电流迅速增大,此时二极管处于电击
穿状态,使二极管反向电流开始迅速增大的反向电压称之为反向击穿电压。
当二极管
处于反向击穿状态时,二极管便失去了它的单向导电特性。
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二极管的击穿分成两个阶段:
第一个阶段是电击穿,http://www.cdindustries.hk即http://www.ebv.hk反
向电流开始迅速增大,这不是永久性的击穿,将加在二极管
上的反向电压去掉后,二极管仍然能够恢复它的正常特性,二极管不会损坏,但存在
损伤;第二个阶段是热击穿,这是永久性的击穿,当二极管较长时间处于电击穿状
态时,Q于流过二极管的反向电流很大,二极管的PN结因发热而导致永久性损坏,这就是热击穿,此时去掉反向电压后二极管不会恢复正常的特性。
(3)正向电阻小、反向电阻大正
向电阻是指二极管正向导通后两根引脚之间的电阻(PN结的正向电阻),这一电阻很小,即正向电阻小。
图2-1所示是二极管正向电阻小和反向电阻大示意图。
反向电阻是
指二极管处于反向偏置而末穿时两根引脚之间的电阻(PN的反向电阻),这一电阻很大,即反向电阻大。
正、反向电阻的大和小是相对的,即反向电阻远远大于正向电阻,
并且是越大越好。
关于二极管的正向电阻还耍说明一个问题:当二极管的正向电流
在变化时,二极管的正向电阻将随之变化,正向电流越大,正向电阻越小,在一些控
制电路中用到二极管的这一特性。
(4)正向压降基本不变二极管导通后,
其管压降基本不变,二极管的正向电流发生很大变化时,正向压降才有微小的变化。
图2-1所示二极管正向压降基本不变示意图,牢记这一示意图,有助于记忆这一特性。
二极管的正向电压降基本不变,但不是绝对不变:当温度升高时,其压降会略有下降。
利用二极管的这一特性可以设计出温度补偿电路。
在分析这种温度补偿电路时,不了
解二极管的这一特性,电路工作原理就无法分析。
分析不同电路中的二极管工作原
理时,要用到二极管的不同特性,选择什么特性,是电路分析小的最大困难之一。
只
有对二极管的各ATMEL代理种特性十分了解后,才能在电路分析中正确运用某一个特性去解释电路工作原理。
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