一、二極管工作原理是什么
晶體(ti)二極管為一個由p型(xing)半導體(ti)和(he)n型(xing)半導體(ti)形(xing)成(cheng)的(de)p-n結(jie),在其界(jie)面處兩側形(xing)成(cheng)空間電(dian)(dian)(dian)荷層,并(bing)建有自(zi)建電(dian)(dian)(dian)場。當不存(cun)在外(wai)加電(dian)(dian)(dian)壓(ya)時,由于(yu)p-n結(jie)兩邊載流(liu)(liu)子濃(nong)度(du)差引起的(de)擴(kuo)散電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)和(he)自(zi)建電(dian)(dian)(dian)場引起的(de)漂移電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)相等而處于(yu)電(dian)(dian)(dian)平衡狀態。當外(wai)界(jie)有正向電(dian)(dian)(dian)壓(ya)偏(pian)置時,外(wai)界(jie)電(dian)(dian)(dian)場和(he)自(zi)建電(dian)(dian)(dian)場的(de)互(hu)相抑消作(zuo)用使載流(liu)(liu)子的(de)擴(kuo)散電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)增加引起了正向電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)。當外(wai)界(jie)有反(fan)向電(dian)(dian)(dian)壓(ya)偏(pian)置時,外(wai)界(jie)電(dian)(dian)(dian)場和(he)自(zi)建電(dian)(dian)(dian)場進一步加強(qiang),形(xing)成(cheng)在一定反(fan)向電(dian)(dian)(dian)壓(ya)范圍(wei)內與反(fan)向偏(pian)置電(dian)(dian)(dian)壓(ya)值無關的(de)反(fan)向飽和(he)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)I0。
二、二極管導電特性是怎樣的
二極(ji)管最(zui)重(zhong)要的特性(xing)就是單方向(xiang)導(dao)電性(xing)。在電路中(zhong),電流只(zhi)能從二極(ji)管的正極(ji)流入,負極(ji)流出。下面通過簡(jian)單的實(shi)驗說明二極(ji)管的正向(xiang)特性(xing)和反(fan)向(xiang)特性(xing)。
1、正向特性
在電(dian)(dian)(dian)子電(dian)(dian)(dian)路中,將二(er)極(ji)管(guan)的正(zheng)(zheng)極(ji)接(jie)在高電(dian)(dian)(dian)位端(duan)(duan),負極(ji)接(jie)在低電(dian)(dian)(dian)位端(duan)(duan),二(er)極(ji)管(guan)就會導(dao)通,這種連接(jie)方式,稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)正(zheng)(zheng)向(xiang)偏(pian)置(zhi)。必須說明(ming),當加(jia)在二(er)極(ji)管(guan)兩端(duan)(duan)的正(zheng)(zheng)向(xiang)電(dian)(dian)(dian)壓很小時,二(er)極(ji)管(guan)仍然(ran)不能(neng)(neng)導(dao)通,流過二(er)極(ji)管(guan)的正(zheng)(zheng)向(xiang)電(dian)(dian)(dian)流十分微(wei)弱。只有當正(zheng)(zheng)向(xiang)電(dian)(dian)(dian)壓達到某一數值(這一數值稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)“門檻電(dian)(dian)(dian)壓”,鍺管(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)極(ji)管(guan)才能(neng)(neng)直正(zheng)(zheng)導(dao)通。導(dao)通后二(er)極(ji)管(guan)兩端(duan)(duan)的電(dian)(dian)(dian)壓基本上保持不變(鍺管(guan)約(yue)為(wei)(wei)(wei)0.3V,硅(gui)管(guan)約(yue)為(wei)(wei)(wei)0.7V),稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)二(er)極(ji)管(guan)的“正(zheng)(zheng)向(xiang)壓降”。
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
用來表示二極(ji)管的性能好(hao)壞和適用范圍的技術指標,稱為二極(ji)管的參(can)數(shu)。不同類型的二極(ji)管有不同的特性參(can)數(shu)。對初學(xue)者而言,必須了解以下幾(ji)個主(zhu)要(yao)參(can)數(shu):
1、額定正向工作電流
是指(zhi)二(er)極(ji)管(guan)(guan)長期連(lian)續(xu)工(gong)(gong)作(zuo)時(shi)允許(xu)通過(guo)(guo)的最(zui)大正(zheng)向(xiang)電流(liu)值(zhi)。因(yin)為電流(liu)通過(guo)(guo)管(guan)(guan)子(zi)時(shi)會(hui)使管(guan)(guan)芯發(fa)熱(re),溫度上升,溫度超(chao)過(guo)(guo)容許(xu)限度(硅(gui)管(guan)(guan)為140左(zuo)右,鍺管(guan)(guan)為90左(zuo)右)時(shi),就會(hui)使管(guan)(guan)芯過(guo)(guo)熱(re)而損壞。所以,二(er)極(ji)管(guan)(guan)使用中不要超(chao)過(guo)(guo)二(er)極(ji)管(guan)(guan)額定(ding)正(zheng)向(xiang)工(gong)(gong)作(zuo)電流(liu)值(zhi)。例(li)如,常用的IN4001-4007型(xing)鍺二(er)極(ji)管(guan)(guan)的額定(ding)正(zheng)向(xiang)工(gong)(gong)作(zuo)電流(liu)為1A。
2、最高反向工作電壓
加在二極管(guan)兩端的反向電壓(ya)(ya)高到一(yi)定(ding)值(zhi)時,會(hui)將管(guan)子擊穿,失去單向導電能力。為(wei)(wei)了(le)保證使用安全(quan),規定(ding)了(le)最高反向工作電壓(ya)(ya)值(zhi)。例(li)如,IN4001二極管(guan)反向耐壓(ya)(ya)為(wei)(wei)50V,IN4007反向耐壓(ya)(ya)為(wei)(wei)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電(dian)壓作(zuo)用(yong)下,流(liu)(liu)過二極管(guan)的(de)(de)反(fan)向電(dian)流(liu)(liu)。反(fan)向電(dian)流(liu)(liu)越小,管(guan)子的(de)(de)單方(fang)向導電(dian)性(xing)能(neng)越好。值得注意的(de)(de)是反(fan)向電(dian)流(liu)(liu)與溫度(du)有(you)著密切的(de)(de)關系,大約溫度(du)每升高10,反(fan)向電(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。