在PN结的两端加上电极引线并用外壳封装起来,就构成了二极管,其中阳极为P区,阴极为N区,其符号如图所示,图中箭头的方向为正向电流的方向。
二极管的种类很多,按不同的功能和用途可分为:普通二极管(主要用于信号检测、取样、小电流的整流等)、整流二极管(在各种电源设备中,做不同功率的整流)、稳压二极管(用于各种稳压电源和晶闸管电路中)、发光二极管(做为显示器件)、光电二极管(用作光电转换)、变容二极管(用于调频系统等高频电路中)等。
1、二极管的伏安特性
二极管的伏安特性如图所示,可分为正向特性、反向特性和反向击穿特性三种不同情况。
1.正向特性
当二极管处于正向偏置时,正向电流随外加电压的增加而上升,但是在正向电压较小的部分,电流近似为零,且增加缓慢,这是由于外加电压还不足以克服PN结内电场对多子运动的阻碍作用,这一段称为“死区”,该段特性如图1.4橙线部分所示。相应的电压称为死区电压。只有当外加的正向电压大于死区电压后,正向电流才随电压的增加而迅速增大,二极管进入完全导通状态,该段特性如图1.4蓝线部分所示。一般地,我们在工程估算时认为此时锗管的管压降约为0.1~0.3V,硅管的管压降约为0.6~0.7V。
2.反向特性
当二极管处于反向偏置时,二极管中的反向电流主要是由少子的漂移运动形成,因其不随反向电压的增加而变化,故称之为反向饱和电流。该段特性如图1.4黑线部分所示。
3.反向击穿特性
当反向电压继续增加到某一数值时,二极管中的反向电流会突然增大,我们称此时二极管发生了反向击穿,该段特性如图1.4红线部分所示。发生反向击穿时PN结有很大的反向电流,严重时将导致PN结损坏,所以普通二极管应该避免被击穿,但稳压二极管则必须要工作于击穿状态,因为在击穿区虽然电流变化较大而电压却能保持基本不变,正是利用这个特性,稳压管才能够起到稳压的作用。
2、选用二极管时需要注意几个参数
1.最大整流电流<?xml:namespace prefix = m ns = "http://www.w3.org/1998/Math/MathML" />
2.最大反向工作电压
3.反向电流
4.最高工作频率
3、二极管的测试与选用
使用二极管时,通常万用表来判别其极性和质量的好坏。其原理主要是依据其单向导通特性,正向导通时呈现很小的电阻,反向截止时呈现出很大的电阻,因此可用万用表的欧姆档来鉴别。
测量前将万用表调至R×100或R×10欧姆档,红、黑两个探笔各接二极管的一个极,得到一个电阻值,然后红、黑笔对调再测一次,得到另一个电阻值,若二者相差比较大,说明二极管的单向导通性较好,二极管基本正常,测量电阻较小的那一次黑笔所连接的应该是二极管的正极。若两次测量电阻值接近,说明二极管性能严重损坏;若两次测量电阻均很小,说明二极管可能短路损坏;若两次测量电阻均较大,说明二极管可能存在断路。