二極管的作用
二極管在電路中的應(yīng)用是*的,無論是做整流電路還是鉗位作用還是其他的一些作用,都會用到它.
二極管是常用的電子元件之一，它大的特性就是單向?qū)щ?，也就是電流只可以從二極管的一個方向流過，二極管的作用有整流電路，檢波電路，穩(wěn)壓電路，各種調(diào)制電路，主要都是由二極管來構(gòu)成的，其原理都很簡單，正是由于二極管等元件的發(fā)明，才有我們現(xiàn) 在豐富多彩的電子信息世界的誕生，既然二極管的作用這么大那么我們應(yīng)該如何去檢測這個元件呢，其實(shí)很簡單只要用萬用表打到電阻檔測量一下正向電阻如果很小，反相電阻如果很大這就說明這個二極管是好的。對于這樣的基礎(chǔ)元件我們應(yīng)牢牢掌握住他的作用原理以及基本電路，這樣才能為以后的電子技術(shù)學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)
二極管可分為發(fā)光二極管(LED),整流二極管,穩(wěn)壓二極管,開關(guān)二極管等等.這里只介紹前面說的幾種.
發(fā)光二極管相信大家都見過,一般作為指示燈用,例如電腦的硬盤燈一閃一閃的表示你的硬盤正在工作(如果不閃,則很可能是你的機(jī)器忙不過來或者是處在待機(jī)狀態(tài)),還有就是一些隨身聽上的指示燈,以及充電器的指示燈.發(fā)光二極管相對其他二極管正向?qū)妷狠^大,一般在1.6V到1.8V間.二其他二極管一般在 0.2-0.3V(鍺管),0.6-0.8V (硅管)。
整流二極管，也是很常見的，利用的是二極管的單向?qū)ㄌ匦?，從而可以將?fù)極性電信號濾掉---半波整流，也可以進(jìn)行其它的整流----例如全波整流。
二極管還具有穩(wěn)壓作用，這是因?yàn)槎O管反向接通時(shí)，在二極管被擊穿的情況下，其電流將瞬間增大，這樣在外電壓增大時(shí)，由于二極管被擊穿后增加的電流會通過二極管而不會經(jīng)過與二極管并聯(lián)的負(fù)載上，從而可以保護(hù)與其并聯(lián)的器件。常見的有保護(hù)場效應(yīng)管，即在場效應(yīng)管柵極反向并接一個二極管。二極管擊穿電壓一般在 4V-7V.
鉗位作用：鉗位作用就是利用二極管的正向?qū)妷涸趯?dǎo)通后維持在0.2-0.4V(鍺管)，0.6-0.8V(硅管)，從而使與其連接的器件兩端電壓維持在一個范圍內(nèi)，簡單就是三極管的BE結(jié)電壓在導(dǎo)通時(shí)可保持在鉗位電壓，這點(diǎn)常用于三極管的靜態(tài)分析。一般無特別說明硅管取0.7V，鍺管取0.3V。
整流二極管
利用二極管單向?qū)щ娦?，可以把方向交替變化的交流電變換成單一方向的脈動直流電。
開關(guān)元件
二極管在正向電壓作用下電阻很小，處于導(dǎo)通狀態(tài)，相當(dāng)于一只接通的開關(guān)；在反向電壓作用下，電阻很大，處于截止?fàn)顟B(tài)，如同一只斷開的開關(guān)。利用二極管的開關(guān)特性，可以組成各種邏輯電路。
檢波二極管
在收音機(jī)中起檢波作用
二極管正向?qū)ê?，它的正向壓降基本保持不變（硅管?.7V，鍺管為0.3V）。利用這一特性，在電路中作為限幅元件，可以把信號幅度限制在一定范圍內(nèi)。
繼流二極管
在開關(guān)電源的電感中和繼電器等感性負(fù)載中起繼流作用。
變?nèi)荻O管
使用于電視機(jī)的高頻頭中。
二極管的工作原理
二極管實(shí)物
晶體二極管為一個由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場。當(dāng)不存在外加電壓時(shí)，由于p-n 結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當(dāng)外界有正向電壓偏置時(shí)，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時(shí)，外界電場和自建電場進(jìn)一步加強(qiáng)，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流I0。當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時(shí)，p-n結(jié)空間電荷層中的電場強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程，產(chǎn)生大量電子空穴對，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。p-n結(jié)的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分
穩(wěn)壓二極管(又叫齊納二極管)它的電路符號是:此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件.在這臨界擊穿點(diǎn)上,反向電阻降低到一個 很少的數(shù)值,在這個低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定,穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分檔的,因?yàn)檫@種特性,穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用.其 伏安特性見圖1,穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來以便在較高的電壓上使用,通過串聯(lián)就可獲得更多的穩(wěn)定電壓.
穩(wěn)壓管的應(yīng)用:
- 浪涌保護(hù)電路(如圖2):穩(wěn)壓管在準(zhǔn)確的電壓下?lián)舸?這就使得它可作為限制或保護(hù)之元件來使用,因?yàn)楦鞣N電壓的穩(wěn)壓 二極管都可以得到,故對于這種應(yīng)用特別適宜.圖中的穩(wěn)壓二極管D是作為過壓保護(hù)器件.只要電源電壓VS超過二極管的穩(wěn)壓值D就導(dǎo)通,使繼電器J吸合負(fù)載 RL就與電源分開.
