半導體二極管的非線性電流-電壓特性,可以根據選擇不同的半導體材料和摻雜不同的雜質從而形成雜質半導體來改變。特性改變后的二極管在使用上除了用做開關的方式之外,還有很多其他的功能,如:用來調節電壓(齊納二極管),限制高電壓從而保護電路(雪崩二極管),無線電調諧(變容二極管),產生射頻振蕩(隧道二極管、耿氏二極管、IMPATT二極管)以及產生光(發光二極管)。半導體二極管中,有利用P型和N型兩種半導體接合面的PN結效應,也有利用金屬與半導體接合產生的肖特基效應達到整流作用的類型。若是PN結型的二極管,在P型側就是陽極,N型側則是陰極。二極管作為電子開關,具有快速響應和可靠性高的特點。南京鍺管二極管
二極管的伏安特性,外加電壓P->N,大于勢壘電壓,二極管導通;外加電壓N->P,大于反向擊穿電壓,二極管擊穿。二極管的相關應用:1整流,整流,就是把交流電變為直流電的過程。利用具有單向導電特性的器件,可以把方向和大小交變的電流變換為直流電。(1)半波整流電路;(2)全波整流電路。需要特別指出的是,二極管作為整流元件,要根據不同的整流方式和負載大小加以選擇。如選擇不當,則或者不能安全工作,甚至燒了管子;或者大材小用,造成浪費。平面型二極管檢查方法使用二極管時,需要注意正向電壓不超過其額定值,以避免損壞。
二極管的功能,二極管的主要功能是將交流電轉換為直流電,也可作為整流器、限流器、穩壓器等電路中的關鍵元件。另外,二極管還可用于振蕩電路、開關電路、放大電路等電路中,起到重要的作用。二極管的作用,整流:二極管可以將交流電轉換為直流電,實現整流功能。當正向電壓施加在二極管上時,電流可以自由通過,而當反向電壓施加在二極管上時,二極管則處于截止狀態,阻止電流通過。原理就是兩個管子分別導通,首先,是正半周期D2,D3工作,然后,是負半周期D1,D4工作。
二極管的電壓與電流不是線性關系,所以在將不同的二極管并聯的時候要接相適應的電阻。二極管工作原理(正向導電,反向不導電),晶體二極管是一個由p型半導體和n型半導體形成的p-n結,在其界面處兩側形成了空間電荷層,并且建有自建電場,當不存在外加電壓時,因為p-n結兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態。 當產生正向電壓偏置時,外界電場與自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流(也就是導電的原因)。 當產生反向電壓偏置時,外界電場與自建電場進一步加強,形成在一定反向電壓范圍中與反向偏置電壓值無關的反向飽和電流I0(這也就是不導電的原因)。二極管可用于整流、信號檢測、保護電路等方面。
二極管是由管芯、管殼和兩個電極構成。管芯就是一個PN結,在PN結的兩端各引出一個引線,并用塑料、玻璃或金屬材料作為封裝外殼,就構成了晶體二極管,如下圖所示。P區的引出的電極稱為正極或陽極,N區的引出的電極稱為負極或陰極。二極管的伏安特性,半導體二極管的主要是PN結,它的特性就是PN結的特性——單向導電性。常利用伏安特性曲線來形象地描述二極管的單向導電性。若以電壓為橫坐標,電流為縱坐標,用作圖法把電壓、電流的對應值用平滑的曲線連接起來,就構成二極管的伏安特性曲線,如下圖所示(圖中虛線為鍺管的伏安特性,實線為硅管的伏安特性)。二極管的失效可能導致電路功能異常,需要定期檢測和更換。南京鍺管二極管
通過合理配置二極管,可以優化電路的功耗和效率。南京鍺管二極管
二極管伏安特性曲線說明:1.反向特性,二極管兩端加上反向電壓時,在開始很大范圍內,二極管相當于非常大的電阻,反向電流很小,且不隨反向電壓而變化。此時的電流稱之為反向飽和電流IR,見圖中OC(OC′)段。2.溫度對特性的影響,由于二極管的主要是一個PN結,它的導電性能與溫度有關,溫度升高時二極管正向特性曲線向左移動,正向壓降減小;反向特性曲線向下移動,反向電流增大。3.反向擊穿特性,二極管反向電壓加到一定數值時,反向電流急劇增大,這種現象稱為反向擊穿。此時對應的電壓稱為反向擊穿電壓,用UBR表示,如圖1.11中CD(C′D′)段。南京鍺管二極管