电子技术-二极管-11

《电子技术》

二极管及其应用

通过本章的学习，你将掌握如下内容：

1.二极管具有单向导电性；2.常用二极管的种类；3.二极管的应用；成人成才同步教育专家1.概念:

半导体二极又称晶体二极管,简称二极管,由一个PN结加上引线及管壳构成.具有单向导电性,为非线性元器件.

作用:检波、整流、开关、稳压等

成人成才同步教育专家2.二极管的分类:a.按材料分:锗二极管硅二极管

锗管导通电压:0.2-0.3V硅管导通电压:0.6-0.8V导通电压:当正向电压超过某一数值后,二极管导通,正向电流随外加电压增加迅速增大,该电压称为导通电压.b.按作用分:整流二极管、稳压二极管、开关二极管、发光二极管、光敏二极管等.成人成才同步教育专家3.常见二极管图示:LED红外光发射管红外光接收管成人成才同步教育专家双二极管BAV99成人成才同步教育专家4.半导体二极管中的PN结概述：PN结是在杂质半导体的基础上形成的一种具有特殊性质的物理结构，它是常用的二极管、三极管结构的物理基础，二极管的单向导电性就是由它决定的。成人成才同步教育专家4.1PN结形成

半导体的掺杂特性:杂质半导体有P型和N型两种P型和N型半导体通过一定的方法结合起来，会在两者的界面处形成具有特殊性质的物理结构——PN结

PN结有着很特殊的性质——单向导电性。成人成才同步教育专家4.2

二极管的基本结构和符号在PN结二端加上引线并进行封装，就成为晶体二极管，简称二极管。二极管的文字符号在国际标准中用VD表示，在中国用D来表示。常见的二极管外形和符号如图2.2所示。成人成才同步教育专家4.3PN结的导电特性1.外加正向电压使PN结导通2.外加加反向电压使PN结截止成人成才同步教育专家4.4

二极管的伏安特性伏安特性就是指在二极管两端加电压时，通过二极管的电流与所加电压的关系.关系用曲线表示，则称为伏安特性曲线

可以使用实验的手段，描绘出二极管的伏安特性曲线。

成人成才同步教育专家

二极管的伏安特性曲线成人成才同步教育专家1．正向特性当二极管外加正向很小时，正向电流很微弱。只有当正向电压超过某值后，正向电流明显增大，这一电压称为导通电压或门限电压，用UTH表示。在室温下，硅管的UTH=0．5～0．6V。锗管的UTH＝0．1～0．2V。二极管导通后，随电压增大，电流将迅速增大成人成才同步教育专家2．反向特性二极管两端加上反向电压时，只有极微弱反向电流通过。在温度一定情况下，反向电压值变化时，反向电流基本不变，所以，常称之为反向饱和电流，记作IS。小功率硅管的Is一般小于0．1μA，而锗管约几个微安。成人成才同步教育专家3．反向击穿特性当反向电压达到某值时，如图2.4中达到约－50V时，二极管进入反向击穿状态。此时，uD只要有一点点变化，电流值就会迅速变大。这种状态称为反击击穿状态。成人成才同步教育专家4.5

二极管应用举例1.整流：整流就是把交流电变为脉动直流电。利用二极管的单向导电性，可以实现整流。

2.限幅：利用二极管导通后压降很小且基本不变的特性，可以构成限幅电路，使输出电压幅度限制在某一电压值内。3.保护：电子电路中，常利用二极管来保护其他元器件免受过高电压的损害。成人成才同步教育专家4.6

特殊二极管具有特殊用途的二极管

1.稳压二极管：利用的是二极管在击穿时陡峭的反向击穿特性，实现电压稳定的。

2.发光二极管（LED）与发光数字管：发光二极管是用特殊的半导体材料（如砷化镓等）制成的。材料不同所发出的光的颜色就不同。发光二极管特点是：正向工作电压为（1.5~3.0）V，比普通二极管的正向工作电压要高，工作电流小（10~30）mA、耗电省、寿命长等，常用于信号显示、快速光源。成人成才同步教育专家3．光电二极管：光电二极管是一种能将接收的光信号转换成电信号输出的半导体二极管，又称光敏二极管，其基本特性是在光的照射下能产生光电流。4．光电耦合器：是一种以光为媒介，用来传输电信号的光电器件。它通常由发光器(可见光LED或红外线LED)和受光器(光电半导体管)封装在同一管壳内组成。5．变容二极管：利用反向偏压来改变二极管电容量的一种特殊器件，已被广泛用于彩色电视机的电子调谐器、直接调频等电路中，通过控制直流电压改变其电容量成人成才同步教育专家本节课总结

1.二极管是由PN结构成的，PN结的单向导电性决定了二极管的单向导电性。给二极管外加正向电压且等于或大于导通电压Vth时，二极管导通；当给二极管外加反向电压时，二极管截止。2.二极管的伏安特性是二极管的电流与电压关系曲线，总体上反映了二极管的特性。正向特性区域的非线性和近似线性关系是很重要的，不同用途的二极管所使用的线段不同。反向特性区域分为反向截止段和反向击穿段。稳压二极管工作在击穿段。3.二极管的主要参数在整流电路中最关注的有：最大整流电流IF和最高反向工作电压URM。成人成才同步教育专家4.普通二极管的用途有：整流、限幅等。特殊二极管指的是具有特殊用途的二极管：稳压二极管用于稳压电路，发光二极管用作指示电路，其LED组件是数字电路中常用的显示器件，光电二极管是重要的光电转换器件，光电耦合器是常用的“电－光—电”转换器件，它的使用让不