二极管的特性与应用
二极管的基本特性与应用(精)
几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。
二极管的工作原理晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。
当不存在外加电压时，由于p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。
当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。
当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。
二极管的类型二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。
根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。
按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。
点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。
由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。
面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。
平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。
二极管的导电特性二极管最重要的特性就是单方向导电性。
在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。
下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。
1、正向特性在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。
二极管特性的作用和用途
二极管特性的作用和用途二极管是一种具有两个引脚的电子元件，其主要功能是利用PN结的特性来控制电流的流动方向。
在电子电路中，二极管具有多种重要的作用和用途。
首先，二极管可以用作整流器。
在交流电路中，由于交流电的正负半周具有不同的方向，因此可以使用二极管将交流电转化为直流电。
当正弦波的电压为正值时，二极管处于正向偏置，导通状态，电流可以通过；当正弦波的电压为负值时，二极管处于反向偏置，截止状态，电流无法通过。
这样，通过二极管的整流作用，可以将交流电转化为直流电，用于各种电子设备和电路中。
其次，二极管可以用作电压稳压器。
在电子设备中，有时需要对输入电压进行稳压处理，以确保输出电压在一个稳定的范围内。
通过使用二极管的稳压特性，可以实现对电压的稳定调整。
当输入电压超过二极管的正向电压时，二极管处于正向偏置状态，电流较大，可以起到压降作用；当输入电压较小时，二极管处于截止状态，电流较小，可以起到电压维持作用。
通过这种方式，可以实现对电压的稳定调整，确保输出电压在需要的范围内。
此外，二极管还可以用作信号调制和解调。
在通信系统中，常常需要对信号进行解调和调制，以实现信号的传输和处理。
通过使用二极管的非线性特性，可以实现对信号的调制和解调。
在调制过程中，输入信号通过调制电路，使得输入信号的特点被嵌入到载波信号中，然后通过传输媒介进行传输；在解调过程中，接收到的信号经过解调电路，将载波信号还原为原始信号。
通过这种方式，可以实现对信号的传输和处理。
此外，二极管还可以用于电源电路的保护。
在电子设备中，常常需要对电路进行保护，以防止电源电压超过预定范围，对设备造成损坏。
通过使用二极管的特性，可以将电源电压限制在一个安全范围内。
当电源电压超过设定值时，二极管处于正向偏置状态，电流可以通过，起到限流的作用；当电源电压在设定范围内时，二极管处于截止状态，电流无法通过。
通过这种方式，可以实现对电源电压的限制和保护。
另外，二极管还可以用作温度传感器。
二极管,三极管,晶体管概念和用途
二极管、三极管、晶体管概念和用途一、二极管的概念和用途二极管是一种具有两个电极的半导体器件，它具有单向导电特性。
当施加正向电压时，二极管正向导通，电流通过；当施加反向电压时，二极管反向截止，电流基本不通过。
二极管主要用于整流、稳压、开关和检波等电路中。
1、整流在交流电路中，二极管可以将交流信号转换为直流信号。
通过二极管整流，可以将交流电源转换为直流电源，以满足电子设备对直流电源的需求。
2、稳压二极管还可以作为稳压器使用。
在稳压电路中，通过合理连接二极管和电阻，可以实现对电压的稳定。
3、开关由于二极管具有导通和截止的特性，可以将其应用到开关电路中。
在开关电路中，二极管可以控制电流的通断，实现对电路的控制。
4、检波二极管还可以用作检波器。
在无线电接收机中，二极管可以将射频信号转换为音频信号，实现信息的接收和解调。
二、三极管的概念和用途三极管是一种具有三个电极的半导体器件，分为发射极、基极和集电极。
三极管具有放大、开关等功能，是现代电子设备中不可或缺的器件。
1、放大在放大电路中，三极管可以对输入信号进行放大处理。
通过合理设置电路参数，可以实现对电压、电流和功率等信号的放大。
2、开关与二极管类似，三极管也可以用作开关。
通过控制基极电流，可以实现对集电极与发射极之间的电流通断控制。
3、振荡在振荡电路中，三极管可以实现信号的自激振荡。
通过反馈电路的设计，可以使三极管产生稳定的振荡信号。
4、调制在通信系统中，三极管可以用于信号的调制。
通过三极管的放大和调制功能，可以实现对射频信号等信息的传输。
三、晶体管的概念和用途晶体管是一种半导体器件，是二极管的发展和改进，是现代电子技术的重要组成部分，被广泛应用于放大、开关、振荡和数字逻辑电路等领域。
1、放大晶体管可以作为放大器使用，实现对信号的放大处理。
晶体管的放大能力较强，可以应用于音频放大、射频放大等领域。
2、开关晶体管也可以用作开关。
与三极管类似，晶体管可以实现对电路的控制，用于开关电源、数码电路等领域。
二极管的作用介绍
二极管的作用介绍二极管（Diode）是一种具有两个电极的电子元件，通常由半导体材料制成。
它被广泛应用于电子电路中，具有多种功能和应用，为电子设备的正常工作提供了保障。
下面将详细介绍二极管的作用。
1.整流功能：二极管最基本的功能之一就是整流。
当二极管的P端连接正电压源，N端连接负电压源时，二极管可以导通，电流可以通过。
而当P端连接负电压源，N端连接正电压源时，二极管处于反向偏置状态，无法导通。
利用这种特性，我们可以将交流信号转换为直流信号，实现电能的转换和传输。
2.保护功能：二极管具有保护电源和其他器件的功能。
它具有正向导通和反向截止的特性，可以将输入电压限制在一定范围内。
例如，在电路中加入反向二极管可以保护电子元件免受反向电压的破坏，同时还可以防止电流的突变和过载。
3.信号检波：二极管可用作信号检波器。
当交流信号通过二极管时，只有正半周或负半周能够导通二极管。
这样就可以将交流信号转换为脉冲信号，方便后续电子元件的处理和分析。
4.电压调节：二极管可用作电压稳压器。
当二极管正向导通时，其压降约为0.7V。
在电路中合理配置二极管，可以起到稳定电压的作用，使电路在一定电压范围内工作。
5.光电转换：光二极管是一种将光信号转换为电信号的二极管。
当光照射到光二极管上时，光能量激发电子在PN结内移动，产生电流。
这种光电转换的特性使光二极管被广泛应用于光电传感、显示和通信等领域。
6.振荡功能：在一些电子元件或电路中，二极管也可以用来产生振荡信号。
例如，在压控振荡器（VCO）中，通过控制二极管的工作状态，可以调节输出频率。
7.温度传感：热敏二极管具有根据温度变化而变化电阻值的特性。
根据热敏二极管的电阻变化，可以测量和感知环境的温度变化。
8.备份电源：二极管可以用作电池或蓄电池的备份电源，确保在主电源中断时仍能提供电能。
9.逻辑电路：二极管可以作为逻辑门（And、Or、Not门）的基本组成元件。
通过不同的组合和连接方式，可以构成各种逻辑电路，实现数字信号的处理和判断。
二极管的作用和工作原理
二极管的作用和工作原理二极管，也称为二端子元件，是集成电路中最基本的器件之一、它由半导体材料制成，通常由两块不同材料的半导体 pn 结组成，其中一个为p 型半导体，被称为 P 区，另一个为 n 型半导体，被称为 N 区。
通过控制 pn 结两端的外部电压，可以改变二极管的导电性质。
二极管具有许多应用，例如整流电路、信号调理、光电探测等。
1.电流整流：二极管可以将交流电信号转换为直流电信号，它只允许电流在一个方向上流动，而在反方向上会有很高的电阻。
2.温度传感：二极管的导电性取决于温度，因此可以作为温度传感器使用。
3.光电转换：光照射在二极管上时，它会产生电流，因此可以将光信号转换为电信号，用于光电探测、通信等领域。
4.逻辑门：二极管可以作为逻辑门的基本元件，用于构建逻辑电路。
二极管的工作原理：二极管的工作原理可以基于 pn 结的行为来解释。
当二极管两端施加外部电压时，如果正向电压（即正极连接在 P 区，负极连接在 N 区）大于 pn 结的阈值电压（一般为0.6V），二极管就处于正向偏置状态。
此时，P 区的空穴和 N 区的电子会穿过 pn 结，导致电流通过二极管，即正向导通状态。
另一方面，当施加的电压为反向电压（即正极连接在 N 区，负极连接在 P 区），并且反向电压小于 pn 结的击穿电压（一般为5V），二极管就处于反向偏置状态。
此时，pn 结的电子和空穴会被电场力量推向相反的方向，形成一个很大的几乎不可克服的电阻，导致几乎没有电流通过二极管，即反向截止状态。
需要注意的是，当反向电压超过击穿电压时，二极管就会处于击穿状态。
在这种状态下，二极管会有一个很大的电流通过，这可能损坏二极管。
总结来说，二极管的正向偏置时导通，反向偏置时截止。
正向偏置时，二极管会有一个很小的前向电压降（即约0.6V），并且可以通过电流－电压特性曲线来描述电流与电压之间的关系。
由于二极管的特性，它在整流电路中起到了主要的作用。
二极管的特性与应用
二极管的特性与应用1. 什么是二极管？二极管是一种半导体器件，具有只能传导电流一个方向的特性。
它由P型半导体和N型半导体连接而成。
当二极管正向偏置时，电流可以自由地流经。
而当反向偏置时，电流几乎完全被隔离。
因此，二极管被广泛地应用于电子电路中。
2. 二极管的特性二极管的特性主要有两种，正向特性和反向特性。
2.1 正向特性当二极管正向偏置时，电流可以自由地流经。
在正向偏置下，二极管的电压将随电流而变化，但变化并不是线性的。
2.2 反向特性当二极管反向偏置时，电流几乎完全被隔离。
但是，实际上仍然会有一个极小的反向电流存在。
这个电流被称作反向饱和电流。
反向饱和电流的大小与二极管的材料、温度等因素有关。
3. 二极管的应用二极管的应用非常广泛，以下是其中的几个方面。
3.1 整流器二极管可以用作电路中的整流器，将交流电转换成直流电。
例如，桥式整流电路使用了四个二极管来完成整流。
3.2 稳压器二极管可以用作稳压器，稳定电路中的电压。
稳压二极管的原理是使用二极管的反向特性来控制电路中的电压。
3.3 LEDLED（Light Emitting Diode）是一种通过电子发光的器件。
它是一种特殊的二极管，在一定的电压下可以发光。
LED的应用非常广泛，例如车灯、背光等领域。
3.4 快速开关二极管可以用作快速开关，在电路中控制电流的通断。
例如，二极管可以用在电路中的反向保护，当过高的电压出现时，可以通过快速开关来避免电路中的元器件受到损坏。
4. 结论作为一种基础的半导体器件，二极管的特性与应用十分丰富。
本文就二极管的特性和应用进行简单的介绍，希望能够对读者有所帮助。
二极管的特性与应用(doc 29页)
二极管的特性与应用(doc 29页)二极管的特性与应用几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。
二极管的工作原理晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。
当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。
当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。
当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。
二极管的类型二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。
根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。
按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。
点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。
由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。
面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。
平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。
二极管的导电特性二极管最重要的特性就是单方向导电性。
在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。
下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。
1. 正向特性。
(完整版)二极管导通的条件
二极管的特性及应用
二、二极管基本电路应用
二极管应用
应用电 路
作用解说
整
半波整流
只用一只二极管依单向导电特性，将交流变为单向脉动性直流 电。
流 全波整流 用两只二极管，得到两个极性的单向脉动性直流电压。
电 路
桥式整流 用四只二极管，得到两个极性的单向脉动性直流电压。
倍压整流 是一种大电压小电流整流电路，利用多只二极管构成整流电路。
制作人：曾建
二极管的特性及应用 一 、二极管的特性
1 二极管单向导电性
PN结
管壳 二极管的基本结构是由PN结构成，二极管也具有单向导电 性，箭头所指方向为正向电流方向。
二极管的特性及应用
1.1二极管正向导通工作原理
二极管有导通和截止两种工作状态。而且导通和截止有一定的工作条件。
如果给二极管的正极加上高于负极的电压，称为二极管的正向偏置电压，当 该电压达到一定数值时二极管导通，导通后二极管相当于一个导体，电阻很 小，相当于接通，如图所示。
利用二极管管压降随温度微小变化的特征可以设 计成温度补偿电路，在分析温度补偿电路时不了解二 极管的这种特性，电路的工作原理就无法分析。
二极管的特性及应用
3 二极管正向电阻小，反向电阻大的特性
正向电阻是二极 +V R1
R1
管正向导通后正——
等效
负极之间的电阻，这 一电阻值很小。
正向导通
VD1
R01
正向电阻很小
二极管正极为
R1
负电压，反向
偏置状态
E1
VD1
E1
+
R1
二极管截止， 为开路，回路
中没有电流
VD1
综上所述，给二极管加上一定正向电压二极管处于导通 状态，给二极管加上反向电压时，二极管处于截止状态。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二极管的特性与应用
几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。
二极管的工作原理
晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。
当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。
当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。
当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。
二极管的类型
二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si 管）。
根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。
按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。
点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。
由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。
面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。
平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。
二极管的导电特性
二极管最重要的特性就是单方向导电性。
在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。
下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。
正向特性
在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。
必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。
只有当正向电压达到某一数值（这一数值称
为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V）以后，二极管才能导通。
导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），称为二极管的“正向压降”。
2、反向特性
在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。
二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。
当二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。
lN4001-1N4007型硅整流二极管参数
lN40xx系列整流二极管是日本二极管的型号，这个系列的二极管常用的是lN4001-1N4007，其性能参数见表。
表:lN4001-1N4007型硅整流二极管参数
二极管的主要参数
用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标，称为二极管的参数。
不同类型的二极管有不同的特性参数。
对初学者而言，必须了解以下几个主要参数：
1、额定正向工作电流
是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。
因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度（硅管为140左右，锗管为90左右）时，就会使管芯过热而损坏。
所以，二极管使用中不要超过二极管额定正向工作电流值。
例如，常用的IN4001－4007型硅二极管的额定正向工作电流为1A。
2、最高反向工作电压
加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力。
为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值。
例如，IN4001二极管反向耐压为50V，IN4007反向耐压为1000V。
3、反向电流
反向电流是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下，流过二极管的反向电流。
反向电流越小，管子的单方向导电性能越好。
值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系，大约温度每升高10，反向电流增大一倍。
例如2AP1型锗二极管，在25时反向电流若为250uA，温度升高到35，反向电流将上升到500uA，依此类推，在75时，它的反向电流已达8mA，不仅失去了单方向导电特性，还会使管子过热而损坏。
又如，2CP10型硅二极管，25时反向电流仅为5uA，温度升高到75时，反向电流也不过160uA。
故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。
测试二极管的好坏
初学者在业余条件下可以使用万用表测试二极管性能的好坏。
测试前先把万用表的转换开关拨到欧姆档的RX1K档位（注意不要使用RX1档，以免电流过大烧坏二极管），再将红、黑两根表笔短路，进行欧姆调零。
1、正向特性测试
把万用表的黑表笔（表内正极）搭触二极管的正极，，红表笔（表内负极）搭触二极管的负极。
若表针不摆到0值而是停在标度盘的中间，这时的阻值就是二极管的正向电阻，一般正向电阻越小越好。
若正向电阻为0值，说明管芯短路损坏，若正向电阻接近无穷大值，说明管芯断路。
短路和断路的管子都不能使用。
2、反向特性测试
把万且表的红表笔搭触二极管的正极，黑表笔搭触二极管的负极，若表针指在无穷大值或接近无穷大值，管子就是合格的。
二极管的应用
1、整流二极管
利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉动直流电。
2、开关元件
二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。
利用二极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路。
3、限幅元件
二极管正向导通后，它的正向压降基本保持不变（硅管为0.7V，锗管为0.3V）。
利用这一特性，在电路中作为限幅元件，可以把信号幅度限制在一定范围内。
4、继流二极管
在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。
5、检波二极管
在收音机中起检波作用。
6、变容二极管
使用于电视机的高频头中。