一、二極管工作原理是什么
晶體二極(ji)管為一個由p型(xing)半導體和(he)(he)(he)n型(xing)半導體形成(cheng)的p-n結,在(zai)其界(jie)(jie)面處(chu)(chu)兩側形成(cheng)空間電(dian)(dian)荷層,并(bing)建(jian)有自(zi)建(jian)電(dian)(dian)場。當(dang)(dang)不存(cun)在(zai)外(wai)加電(dian)(dian)壓時(shi),由于p-n結兩邊載(zai)流(liu)子濃度差(cha)引(yin)起的擴散電(dian)(dian)流(liu)和(he)(he)(he)自(zi)建(jian)電(dian)(dian)場引(yin)起的漂移電(dian)(dian)流(liu)相等而處(chu)(chu)于電(dian)(dian)平(ping)衡狀態。當(dang)(dang)外(wai)界(jie)(jie)有正向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)壓偏置時(shi),外(wai)界(jie)(jie)電(dian)(dian)場和(he)(he)(he)自(zi)建(jian)電(dian)(dian)場的互相抑消作用(yong)使載(zai)流(liu)子的擴散電(dian)(dian)流(liu)增加引(yin)起了正向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)流(liu)。當(dang)(dang)外(wai)界(jie)(jie)有反向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)壓偏置時(shi),外(wai)界(jie)(jie)電(dian)(dian)場和(he)(he)(he)自(zi)建(jian)電(dian)(dian)場進一步加強,形成(cheng)在(zai)一定反向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)壓范圍內與(yu)反向(xiang)(xiang)偏置電(dian)(dian)壓值無關的反向(xiang)(xiang)飽和(he)(he)(he)電(dian)(dian)流(liu)I0。
二、二極管導電特性是怎樣的
二極(ji)管(guan)(guan)(guan)最(zui)重要的(de)特(te)(te)性(xing)(xing)就(jiu)是單(dan)方(fang)向(xiang)(xiang)導電(dian)性(xing)(xing)。在電(dian)路中,電(dian)流(liu)只能從二極(ji)管(guan)(guan)(guan)的(de)正極(ji)流(liu)入(ru),負(fu)極(ji)流(liu)出。下(xia)面通過簡單(dan)的(de)實驗說明二極(ji)管(guan)(guan)(guan)的(de)正向(xiang)(xiang)特(te)(te)性(xing)(xing)和(he)反向(xiang)(xiang)特(te)(te)性(xing)(xing)。
1、正向特性
在(zai)(zai)電(dian)(dian)子電(dian)(dian)路中,將二(er)(er)極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)的(de)正(zheng)(zheng)極(ji)(ji)(ji)(ji)接在(zai)(zai)高(gao)電(dian)(dian)位(wei)端,負(fu)極(ji)(ji)(ji)(ji)接在(zai)(zai)低電(dian)(dian)位(wei)端,二(er)(er)極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)就(jiu)會導(dao)通(tong),這種(zhong)連接方式,稱(cheng)為(wei)(wei)(wei)正(zheng)(zheng)向(xiang)偏置(zhi)。必須說明,當加在(zai)(zai)二(er)(er)極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)兩(liang)端的(de)正(zheng)(zheng)向(xiang)電(dian)(dian)壓很小時,二(er)(er)極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)仍然不能導(dao)通(tong),流過(guo)二(er)(er)極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)的(de)正(zheng)(zheng)向(xiang)電(dian)(dian)流十分微弱。只有當正(zheng)(zheng)向(xiang)電(dian)(dian)壓達到某一(yi)數(shu)值(這一(yi)數(shu)值稱(cheng)為(wei)(wei)(wei)“門(men)檻電(dian)(dian)壓”,鍺(zang)管(guan)約(yue)為(wei)(wei)(wei)0.2V,硅(gui)管(guan)約(yue)為(wei)(wei)(wei)0.6V)以后,二(er)(er)極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)才(cai)能直(zhi)正(zheng)(zheng)導(dao)通(tong)。導(dao)通(tong)后二(er)(er)極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)兩(liang)端的(de)電(dian)(dian)壓基本上保(bao)持不變(bian)(鍺(zang)管(guan)約(yue)為(wei)(wei)(wei)0.3V,硅(gui)管(guan)約(yue)為(wei)(wei)(wei)0.7V),稱(cheng)為(wei)(wei)(wei)二(er)(er)極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)的(de)“正(zheng)(zheng)向(xiang)壓降(jiang)”。
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(yong)(yong)來(lai)表示二極管的(de)(de)性(xing)能好壞和適用(yong)(yong)范(fan)圍的(de)(de)技術指標,稱為二極管的(de)(de)參(can)數(shu)。不同類型(xing)的(de)(de)二極管有不同的(de)(de)特性(xing)參(can)數(shu)。對初學者而(er)言,必須(xu)了解以下幾個主(zhu)要參(can)數(shu):
1、額定正向工作電流
是指二極(ji)(ji)管(guan)(guan)長期連(lian)續工(gong)作時允許通(tong)過的最大正向電流值。因為電流通(tong)過管(guan)(guan)子時會(hui)使(shi)管(guan)(guan)芯發熱,溫(wen)度(du)上(shang)升,溫(wen)度(du)超過容許限度(du)(硅管(guan)(guan)為140左右,鍺(zang)管(guan)(guan)為90左右)時,就會(hui)使(shi)管(guan)(guan)芯過熱而損壞。所以,二極(ji)(ji)管(guan)(guan)使(shi)用中(zhong)不要超過二極(ji)(ji)管(guan)(guan)額定(ding)正向工(gong)作電流值。例如,常(chang)用的IN4001-4007型鍺(zang)二極(ji)(ji)管(guan)(guan)的額定(ding)正向工(gong)作電流為1A。
2、最高反向工作電壓
加在(zai)二極(ji)管(guan)兩端的反(fan)向電(dian)壓(ya)高到一定(ding)值時,會將管(guan)子擊穿,失去單向導電(dian)能力(li)。為了(le)(le)保證使用安全(quan),規定(ding)了(le)(le)最高反(fan)向工(gong)作電(dian)壓(ya)值。例如,IN4001二極(ji)管(guan)反(fan)向耐壓(ya)為50V,IN4007反(fan)向耐壓(ya)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)(xiang)電(dian)(dian)壓作用下(xia),流過二(er)極管的(de)反向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)流。反向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)流越(yue)小,管子的(de)單方向(xiang)(xiang)導電(dian)(dian)性能越(yue)好。值得注意(yi)的(de)是反向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)流與溫度(du)有著密切的(de)關(guan)系,大約溫度(du)每升高10,反向(xiang)(xiang)電(dian)(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。