一、二極管工作原理是什么
晶體二極(ji)管為一(yi)個由(you)p型半(ban)導體和(he)n型半(ban)導體形(xing)(xing)成的(de)p-n結,在(zai)(zai)其界(jie)(jie)(jie)面處兩側形(xing)(xing)成空間電(dian)(dian)荷(he)層(ceng),并建有(you)自建電(dian)(dian)場(chang)。當(dang)不存(cun)在(zai)(zai)外(wai)(wai)加電(dian)(dian)壓(ya)(ya)時,由(you)于p-n結兩邊載流(liu)(liu)(liu)子濃度(du)差(cha)引(yin)起(qi)的(de)擴(kuo)散電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)和(he)自建電(dian)(dian)場(chang)引(yin)起(qi)的(de)漂移(yi)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)相等而處于電(dian)(dian)平衡狀態(tai)。當(dang)外(wai)(wai)界(jie)(jie)(jie)有(you)正向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)偏(pian)(pian)置時,外(wai)(wai)界(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)場(chang)和(he)自建電(dian)(dian)場(chang)的(de)互(hu)相抑消作用使載流(liu)(liu)(liu)子的(de)擴(kuo)散電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)增加引(yin)起(qi)了正向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)。當(dang)外(wai)(wai)界(jie)(jie)(jie)有(you)反(fan)向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)偏(pian)(pian)置時,外(wai)(wai)界(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)場(chang)和(he)自建電(dian)(dian)場(chang)進(jin)一(yi)步加強,形(xing)(xing)成在(zai)(zai)一(yi)定反(fan)向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)范圍內與反(fan)向(xiang)(xiang)偏(pian)(pian)置電(dian)(dian)壓(ya)(ya)值無關的(de)反(fan)向(xiang)(xiang)飽和(he)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)I0。
二、二極管導電特性是怎樣的
二極(ji)管(guan)最重要的特性(xing)就是單方向(xiang)導電性(xing)。在電路中,電流只能從二極(ji)管(guan)的正(zheng)極(ji)流入,負極(ji)流出(chu)。下(xia)面(mian)通(tong)過簡單的實驗說明(ming)二極(ji)管(guan)的正(zheng)向(xiang)特性(xing)和(he)反向(xiang)特性(xing)。
1、正向特性
在電(dian)(dian)子電(dian)(dian)路中,將二極(ji)(ji)管(guan)(guan)的(de)正(zheng)(zheng)極(ji)(ji)接(jie)(jie)在高電(dian)(dian)位(wei)(wei)端,負極(ji)(ji)接(jie)(jie)在低電(dian)(dian)位(wei)(wei)端,二極(ji)(ji)管(guan)(guan)就(jiu)會導(dao)通(tong),這種連接(jie)(jie)方(fang)式(shi),稱為(wei)正(zheng)(zheng)向偏(pian)置(zhi)。必須說明,當加在二極(ji)(ji)管(guan)(guan)兩端的(de)正(zheng)(zheng)向電(dian)(dian)壓(ya)(ya)很小(xiao)時,二極(ji)(ji)管(guan)(guan)仍然不(bu)能(neng)導(dao)通(tong),流(liu)過二極(ji)(ji)管(guan)(guan)的(de)正(zheng)(zheng)向電(dian)(dian)流(liu)十分微弱。只(zhi)有當正(zheng)(zheng)向電(dian)(dian)壓(ya)(ya)達到某一數(shu)值(這一數(shu)值稱為(wei)“門(men)檻電(dian)(dian)壓(ya)(ya)”,鍺(zang)管(guan)(guan)約(yue)為(wei)0.2V,硅(gui)管(guan)(guan)約(yue)為(wei)0.6V)以后(hou),二極(ji)(ji)管(guan)(guan)才能(neng)直正(zheng)(zheng)導(dao)通(tong)。導(dao)通(tong)后(hou)二極(ji)(ji)管(guan)(guan)兩端的(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)基本上保(bao)持(chi)不(bu)變(鍺(zang)管(guan)(guan)約(yue)為(wei)0.3V,硅(gui)管(guan)(guan)約(yue)為(wei)0.7V),稱為(wei)二極(ji)(ji)管(guan)(guan)的(de)“正(zheng)(zheng)向壓(ya)(ya)降”。
2、反向特性
在電子電路中,二極管的正極接在低電位端,負極接在高電位端,此時二極管中幾乎沒有電流流過,此時二極管處于截止狀態,這種連接方式,稱為反向偏置。二極管處于反向偏置時,仍然會有微弱的反向電流流過二極管,稱為漏電流。當二極管兩端的反向電壓增大到某一數值,反向電流會急劇增大,二極管將失去單方向導電特性,這種狀態稱為二極管的擊穿。
三、二極管的主要參數
用來表示二極(ji)管(guan)的性能好(hao)壞(huai)和適用范圍的技術指(zhi)標,稱為二極(ji)管(guan)的參(can)數。不(bu)同(tong)類(lei)型的二極(ji)管(guan)有不(bu)同(tong)的特性參(can)數。對初學者而言,必須了解(jie)以下幾個主(zhu)要參(can)數:
1、額定正向工作電流
是指二極(ji)(ji)管(guan)長期連續工(gong)作時允許通(tong)過(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)最大正(zheng)向(xiang)電(dian)(dian)流值(zhi)。因為電(dian)(dian)流通(tong)過(guo)(guo)(guo)(guo)管(guan)子時會使管(guan)芯發熱,溫度上(shang)升,溫度超過(guo)(guo)(guo)(guo)容許限度(硅管(guan)為140左右,鍺管(guan)為90左右)時,就會使管(guan)芯過(guo)(guo)(guo)(guo)熱而(er)損壞(huai)。所以,二極(ji)(ji)管(guan)使用(yong)中(zhong)不要超過(guo)(guo)(guo)(guo)二極(ji)(ji)管(guan)額(e)定正(zheng)向(xiang)工(gong)作電(dian)(dian)流值(zhi)。例如,常用(yong)的(de)IN4001-4007型(xing)鍺二極(ji)(ji)管(guan)的(de)額(e)定正(zheng)向(xiang)工(gong)作電(dian)(dian)流為1A。
2、最高反向工作電壓
加(jia)在(zai)二極(ji)管(guan)兩端(duan)的反向(xiang)(xiang)電壓高(gao)到一定(ding)值時,會將管(guan)子擊穿,失去(qu)單向(xiang)(xiang)導電能力(li)。為了(le)保(bao)證(zheng)使用安全,規定(ding)了(le)最高(gao)反向(xiang)(xiang)工作電壓值。例如,IN4001二極(ji)管(guan)反向(xiang)(xiang)耐(nai)壓為50V,IN4007反向(xiang)(xiang)耐(nai)壓為1000V。
3、反向電流
反向電流是指二極管在規定的溫度和最高反向(xiang)電(dian)壓作用下,流(liu)過二極管的反向(xiang)電(dian)流(liu)。反向(xiang)電(dian)流(liu)越小(xiao),管子(zi)的單(dan)方向(xiang)導電(dian)性能越好。值得注意的是反向(xiang)電(dian)流(liu)與溫度有著密切的關系,大(da)約溫度每升(sheng)高10,反向(xiang)電(dian)流增大一倍。例如2AP1型鍺二極管,在25時反向電流若為250uA,溫度升高到35,反向電流將上升到500uA,依此類推,在75時,它的反向電流已達8mA,不僅失去了單方向導電特性,還會使管子過熱而損壞。又如,2CP10型硅二極管,25時反向電流僅為5uA,溫度升高到75時,反向電流也不過160uA。故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩定性。