元器件及实用电路之二极管知识

二极管是电子电路最常使用的电子元器件，它的分类如下图所示：

二极管电路简介

下图是二极管的常见电路解释图。从图中二极管只有两根引脚，电路符号中表示出了这两根引脚；电路符号中表示出二极管的正、负极性，三角形底边这端为正极，另一端为负极,见图中所示；电路符号形象地表示了二极管工作电流流动的方向.流过二极管的电流只能从其正极流向负极.电路符号中三角形的指向是电流流动的方向。

二极管釆用两块不同特性的半导体材料制成，一块采用P型半导体，另一块为N型半导体，通过特殊工艺使两块半导体材料连接在一起，在它们的交界面处形成了一个PN结，所以二极管的基本结构是PN结，二极管的特性就是PN结的特性。二极管的两根引脚分别引出两块半导体材料，从P型材料上引出正极性引脚，从N型材料上引出负极性引脚，见图中所示。

二极管的基本工作状态

二极管共有两种工作状态；截止和导通。二极管导通与截止有一定的工作条件。

二极管导通的条件有两个：正向偏置电压；正向偏置电压大到一定程度，对于硅二极管而言为0.6V。只要正向电压达到一定的值，二极管便导通，导通后二极管相当于一个导体，二极管的两根引脚之间的电阻很小，相当于接通。二极管导通后，所在回路存在电流，这一电流流动方向从二极管正极流向负极。

如果给二极管正极加的电压低于负极电压，这是给二极管加反向偏置电压给二极管加上反向偏置电压后，二极管处于截止状态，二极管的两根引脚之间的电阻很大，相当于开路。

分析二极管电路时，重要一环是分析二极管的工作状态，是导通还是截止，二极管工作状态识别方法见下图：

常见的二极管类型

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。

检波二极管，把叠加在高频再波中的低频信号检测出来的器件，具有较高的检波频率和良好的频率特性，其在收音机中起检波作用。

开关二极管，由于半导体二极管在正向偏压下导通电阻很小，而在施加反向偏压截止时，截止电阻很大，在开关电路中利用半导体二极管的这种单向导电特性就可以对电流起到接通和关断的作用。

稳压二极管，又名齐纳二极管，是利用PN结反向击穿时电压基本上不随电流变化而变化的特点来达到稳压的目的，因而其在电路中起到的作用就是稳压作用。

快速恢复二极管（FRD ），这是一种新型的半导体二极管，其开关特性好，反向恢复时间短，常用于高频开关电源中做整流二极管。彩电等家用电器采用开关电源供电的整流二极管通常为此类二极管，而不能是普通的整流二极管，否则电器将可能不能正常工作。

肖特基二极管，又称肖特基势垒二极管，简称SBD，是一种低功耗、大电流、超高速半导体器件。其反向恢复时间极短（可以小到几纳秒），正向导通压降仅0.4V 左右，而整流电流却可达到几千安培，这些优良特性都是快速恢复二极管所无法比拟的。

瞬态电压抑制二极管，简称 TVS 管，是在稳压管的工艺基础上发展的一种半导体器件。其在两端电压高于额定值时，会瞬间导通， 两端电阻将以极高的速度从高阻变为低阻，从而吸收一个极大的电流， 将管子两端的电压钳位在一个预定的数值上。此类二极管主要应用于快速过压保护电路中。

发光二极管，英文简称 LED ，是采用磷化镓、磷砷化镓等半导体材料制成的。此类二极管除了具有单向导电特性之外，还可以将电能转换为光能。其发光的颜色主要由制作管子的材料以及参入杂质的种类决定的，目前主要颜色有蓝色、绿色、黄色、红色、橙色、白色等。

雪崩二极管，雪崩二极管是在稳压管工艺上发展起来的一种微波功率器件，它在外加电压的作用下可以产生高频振荡。常用于微波通信、雷达、战术导弹、遥控、遥测等设备当中。

双向触发二极管，双向触发二极管，又称二端交流器件（DIAC），它是一种硅双向电压触发开关器件。当双向触发二极管两端施加的电压超过其击穿电压时导通，导通将持续到电流中断或降到器件的最小保持电流才能再次关断。此类二极管通常用在过压保护电路、移相电路、 晶闸管触发电路、定时电路中。

变容二极管，简称VCD ，是利用反向偏压来改变PN结电容量的特殊半导体器件。它相当于一个容量可变的电容器，其两个电极之间的PN结电容大小，随加到变容二极管两端反向电压大小的改变而改变。此类二极管主要用于彩电调谐回路（如彩电的高频头）中，做一个可以通过控制的自动微调电容器。

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