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淺談二極管特性與效果

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淺談二極管特性與效果

發布日期:2018-09-26 作者: 點擊:

二極管,(英語:Diode),電子元件傍邊,一種具有兩個電極的設備,只允許電流由單一方向流過,許多的運用是運用其整流的功用。而變容二極管(VaricapDiode)則用來當作電子式的可調電容器。大部分二極管所具有的電流方向性咱們一般稱之為“整流(Rectifying)”功用。二極管最遍及的功用就是只允許電流由單一方向經過(稱為順向偏壓),反向時阻斷(稱為逆向偏壓)。因此,二極管可以想成電子版的逆止閥。


  前期的真空電子二極管;它是一種可以單向傳導電流的電子器材。在半導體二極管內部有一個PN結兩個引線端子,這種電子器材按照外加電壓的方向,具有單向電流的傳導性。一般來講,晶體二極管是一個由p型半導體和n型半導體燒結構成的p-n結界面。在其界面的兩頭構成空間電荷層,構成自建電場。當外加電壓等于零時,由于p-n結兩頭載流子的濃度差引起擴散電流和由自建電場引起的漂移電流持平而處于電平衡狀況,這也是常態下的二極管特性。


  前期的二極管包括“貓須晶體("Cat'sWhisker"Crystals)”以及真空管(英國稱為“熱游離閥(ThermionicValves)”)。如今最遍及的二極管大多是運用半導體資料如硅或鍺。


  特性


  正向性


  外加正向電壓時,在正向特性的開端部分,正向電壓很小,不足以克服PN結內電場的阻撓效果,正向電流簡直為零,這一段稱為死區。這個不能使二極管導通的正向電壓稱為死區電壓。當正向電壓大于死區電壓今后,PN結內電場被克服,二極管正導游通,電流隨電壓增大而敏捷上升。在正常運用的電流規模內,導通時二極管的端電壓簡直保持不變,這個電壓稱為二極管的正向電壓。當二極管兩頭的正向電壓超越必定數值,內電場很快被削弱,特性電流敏捷增長,二極管正導游通。叫做門坎電壓或閾值電壓,硅管約為0。5V,鍺管約為0。1V。硅二極管的正導游通壓降約為0。6~0。8V,鍺二極管的正導游通壓降約為0。2~0。3V。


  反向性


  外加反向電壓不超越必定規模時,經過二極管的電流是少數載流子漂移運動所構成反向電流。由于反向電流很小,二極管處于截止狀況。這個反向電流又稱為反向飽和電流或漏電流,二極管的反向飽和電流受溫度影響很大。一般硅管的反向電流比鍺管小得多,小功率硅管的反向飽和電流在nA數量級,小功率鍺管在μA數量級。溫度升高時,半導體受熱激發,少數載流子數目添加,反向飽和電流也隨之添加。


  擊穿


  外加反向電壓超越某一數值時,反向電流會俄然增大,這種現象稱為電擊穿。引起電擊穿的臨界電壓稱為二極管反向擊穿電壓。電擊穿時二極管失掉單導游電性。假如二極管沒有因電擊穿而引起過熱,則單導游電性不必定會被永久損壞,在撤除外加電壓后,其功能仍可康復,不然二極管就損壞了。因此運用時應避免二極管外加的反向電壓過高。


  二極管是一種具有單導游電的二端器材,有電子二極管和晶體二極管之分,電子二極管由于燈絲的熱損耗,效率比晶體二極管低,所以現已很少見到,比較常見和常用的多是晶體二極管。二極管的單導游電特性,簡直在所有的電子電路中,都要用到半導體二極管,它在許多的電路中起著重要的效果,它是誕生最早的半導體器材之一,其運用也非常廣泛。


  二極管的管壓降:硅二極管(不發光類型)正向管壓降0。7V,鍺管正向管壓降為0。3V,發光二極管正向管壓降會隨不同發光色彩而不同。首要有三種色彩,詳細壓降參考值如下:赤色發光二極管的壓降為2。0——2。2V,黃色發光二極管的壓降為1。8—2。0V,綠色發光二極管的壓降為3。0—3。2V,正常發光時的額定電流約為20mA。


  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分要接相適應的電阻。


  特性曲線


  與PN結一樣,二極管具有單導游電性。硅二極管典型伏安


  特性曲線(圖)。在二極管加有正向電壓,當電壓值較小時,電流極??;當電壓超越0。6V時,電流開端按指數規則增大,一般稱此為二極管的敞開電壓;當電壓到達約0。7V時,二極管處于徹底導通狀況,一般稱此電壓為二極管的導通電壓,用符號UD表明。


  關于鍺二極管,敞開電壓為0。2V,導通電壓UD約為0。3V。在二極管加有反向電壓,當電壓值較小時,電流極小,其電流值為反向飽和電流IS。當反向電壓超越某個值時,電流開端急劇增大,稱之為反向擊穿,稱此電壓為二極管的反向擊穿電壓,用符號UBR表明。不同類型的二極管的擊穿電壓UBR值不同很大,從幾十伏到幾千伏。


  反向擊穿


  齊納擊穿


  反向擊穿按機理分為齊納擊穿和雪崩擊穿兩種狀況。在高摻雜濃度的狀況下,因勢壘區寬度很小,反向電壓較大時,損壞了勢壘區內共價鍵結構,使價電子脫離共價鍵捆綁,發生電子-空穴對,致使電流急劇增大,這種擊穿稱為齊納擊穿。假如摻雜濃度較低,勢壘區寬度較寬,不容易發生齊納擊穿。


  雪崩擊穿


  另一種擊穿為雪崩擊穿。當反向電壓添加到較大數值時,外加電場使電子漂移速度加快,然后與共價鍵中的價電子相碰撞,把價電子撞出共價鍵,發生新的電子-空穴對。新發生的電子-空穴被電場加快后又撞出其它價電子,載流子雪崩式地添加,致使電流急劇添加,這種擊穿稱為雪崩擊穿。無論哪種擊穿,若對其電流不加約束,都可能形成PN結永久性損壞。


  效果


  二極管是最常用的電子元件之一,它最大的特性就是單導游電,也就是電流只可以從二極管的一個方向流過,二極管的效果有整流電路,檢波電路,穩壓電路,各種調制電路,首要都是由二極管來構成的,其原理都很簡略,正是由于二極管等元件的創造,才有咱們現在五光十色的電子信息國際的誕生,已然二極管的效果這么大那么咱們應該怎么去檢測這個元件呢,其實很簡略只要用萬用表打到電阻檔丈量一下反向電阻假如很小就闡明這個二極管是壞的,反向電阻假如很大這就闡明這個二極管是好的。關于這樣的根底元件咱們應牢牢掌握住他的效果原理以及根本電路,這樣才能為今后的電子技術學習打下杰出的根底。


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