要理解二极管的工作原理,必须从二极管的结构说起。晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。在其界面的两侧形成空间电荷层,构成自建电场。当外加电压等于零时,由于p-n结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流。肖特基二极管具有低导通压降和快速开关特性,性能优异。VS-U5FX300FA60
二极管特性参数:反向电流反向电流是指二极管在常温(25℃)和*高反向电压作用*,*过二极管的反向电流。反向电流越小,管子的单方向导电性能越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系,大约温度每升高10℃,反向电流增大一倍。例如2AP1型锗二极管,在25℃时反向电流若为250μA,温度升高到35℃,反向电流将上升到500μA,依此类推,在75℃时,它的反向电流已达8mA,不*失去了单方向导电特性,还会使管子过热而损坏。又如,2CP10型硅二极管,25℃时反向电流*为5μA,温度升高到75℃时,反向电流也不过160μA。故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。[4]动态电阻二极管特性曲线静态工作点附近电压的变化与相应电流的变化量之比。[4]电压温度系数电压温度系数指温度每升高一摄氏度时的稳定电压的相对变化量。[4]*高工作频率*高工作频率是二极管工作的上限频率。因二极管与PN结一样,其结电容由势垒电容组成。所以**工作频率的值主要取决于PN结结电容的大小。若是超过此值。则单向导电性将受影响。[4]*大整流电流*大整流电流是指二极管长期连续工作时,允许通过的*大正向平均电流值,其值与PN结面积及外部散热条件等有关。因为电流通过管子时会使管芯发热。 SPU02N60 MOS(场效应管)随着技术的进步,二极管的性能不断提升,为电子设备的发展提供了有力支持。
二极管在稳压电路中的作用:稳压电路中,二极管常用作参考电压源或电压调整元件。例如,在齐纳稳压电路中,利用齐纳二极管的反向击穿特性,可以稳定输出电压。此外,二极管还可以与电阻、电容等元件组合,构成各种复杂的稳压电路。二极管在数字电路中的应用:在数字电路中,二极管常用作逻辑门的输入保护元件或实现逻辑功能的辅助元件。例如,在TTL逻辑门电路中,二极管用于防止输入端过压损坏门电路。此外,二极管还可以与晶体管组合,构成各种逻辑功能电路。
二极管的响应速度非常快,可以跟上高频率的电流变化。这使得它在高频电路、数字信号处理等领域具有广泛的应用。而随着技术的不断进步,新型的二极管材料和结构也不断涌现,为电子技术的发展注入了新的活力。除了在专业领域的应用,二极管还在日常生活中发挥着重要作用。例如,许多家用电器中都使用了二极管来保护电路,延长设备的使用寿命。正是这些看似微不足道的二极管,默默地守护着我们的生活安全。可以说,二极管的出现,为电子技术的发展奠定了基础。而在未来,随着科技的进步,二极管还将继续发挥其独特的作用,为人类创造更加美好的生活。二极管的发明推动了电子技术发展,是电路世界的重要基石。
二极管特性参数:用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标,称为二极管的参数。不同类型的二极管有不同的特性参数。[4]伏安特性二极管具有单向导电性,二极管的伏安特性曲线如图2所示[5]。在二极管加有正向电压,当电压值较小时,电流极小;当电压超过,电流开始按指数规律增大,通常称此为二极管的开启电压;当电压达到约,二极管处于完全导通状态,通常称此电压为二极管的导通电压,用符号UD表示[4]。对于锗二极管,开启电压为,导通电压UD约为。在二极管加有反向电压,当电压值较小时,电流极小,其电流值为反向饱和电流IS。当反向电压超过某个值时,电流开始急剧增大,称之为反向击穿,称此电压为二极管的反向击穿电压,用符号UBR表示。不同型号的二极管的击穿电压UBR值差别很大,从几十伏到几千伏[4]。正向特性外加正向电压时,在正向特性的起始部分,正向电压很小,不足以克服PN结内电场的阻挡作用,正向电流几乎为零,这一段称为死区。这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。[4]当正向电压大于死区电压以后,PN结内电场被克服,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流范围内,导通时二极管的端电压几乎维持不变。 对于初学者来说,理解二极管的基本原理和工作方式,是深入学习电子技术的关键一步。IPB136N08N3G
二极管作为电子元件的基石,在电路中发挥着整流和开关的关键作用。VS-U5FX300FA60
二极管的种类与特点:二极管种类繁多,常见的有普通二极管、肖特基二极管、发光二极管(LED)等。普通二极管主要用于整流和开关电路;肖特基二极管具有低正向压降和快速开关特性,适用于高频电路;LED则能将电能转化为光能,广泛应用于照明和显示领域。二极管在整流电路中的应用:整流电路是将交流电转换为直流电的电路,二极管在其中起着关键作用。通过合理配置二极管,可以将交流电的负半周也转换为正向电流,从而实现全波整流。整流二极管要求具有较低的正向压降和较高的反向耐压能力。VS-U5FX300FA60