元器件及實用電路之二極管知識

二極管是電子電路最常使用的電子元器件，它的分類如下圖所示：

二極管電路簡介

下圖是二極管的常見電路解釋圖。從圖中二極管只有兩根引腳，電路符號中表示出了這兩根引腳；電路符號中表示出二極管的正、負極性，三角形底邊這端為正極，另一端為負極,見圖中所示；電路符號形象地表示了二極管工作電流流動的方向.流過二極管的電流只能從其正極流向負極.電路符號中三角形的指向是電流流動的方向。

二極管釆用兩塊不同特性的半導體材料制成，一塊采用P型半導體，另一塊為N型半導體，通過特殊工藝使兩塊半導體材料連接在一起，在它們的交界面處形成了一個PN結，所以二極管的基本結構是PN結，二極管的特性就是PN結的特性。二極管的兩根引腳分別引出兩塊半導體材料，從P型材料上引出正極性引腳，從N型材料上引出負極性引腳，見圖中所示。

二極管的基本工作狀態

二極管共有兩種工作狀態；截止和導通。二極管導通與截止有一定的工作條件。

二極管導通的條件有兩個：正向偏置電壓；正向偏置電壓大到一定程度，對于硅二極管而言為0.6V。只要正向電壓達到一定的值，二極管便導通，導通后二極管相當于一個導體，二極管的兩根引腳之間的電阻很小，相當于接通。二極管導通后，所在回路存在電流，這一電流流動方向從二極管正極流向負極。

如果給二極管正極加的電壓低于負極電壓，這是給二極管加反向偏置電壓給二極管加上反向偏置電壓后，二極管處于截止狀態，二極管的兩根引腳之間的電阻很大，相當于開路。

分析二極管電路時，重要一環是分析二極管的工作狀態，是導通還是截止，二極管工作狀態識別方法見下圖：

常見的二極管類型

整流二極管，利用二極管單向導電性，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。

檢波二極管，把疊加在高頻再波中的低頻信號檢測出來的器件，具有較高的檢波頻率和良好的頻率特性，其在收音機中起檢波作用。

開關二極管，由于半導體二極管在正向偏壓下導通電阻很小，而在施加反向偏壓截止時，截止電阻很大，在開關電路中利用半導體二極管的這種單向導電特性就可以對電流起到接通和關斷的作用。

穩壓二極管，又名齊納二極管，是利用PN結反向擊穿時電壓基本上不隨電流變化而變化的特點來達到穩壓的目的，因而其在電路中起到的作用就是穩壓作用。

快速恢復二極管（FRD ），這是一種新型的半導體二極管，其開關特性好，反向恢復時間短，常用于高頻開關電源中做整流二極管。彩電等家用電器采用開關電源供電的整流二極管通常為此類二極管，而不能是普通的整流二極管，否則電器將可能不能正常工作。

肖特基二極管，又稱肖特基勢壘二極管，簡稱SBD，是一種低功耗、大電流、超高速半導體器件。其反向恢復時間極短（可以小到幾納秒），正向導通壓降僅0.4V 左右，而整流電流卻可達到幾千安培，這些優良特性都是快速恢復二極管所無法比擬的。

瞬態電壓抑制二極管，簡稱 TVS 管，是在穩壓管的工藝基礎上發展的一種半導體器件。其在兩端電壓高于額定值時，會瞬間導通， 兩端電阻將以極高的速度從高阻變為低阻，從而吸收一個極大的電流， 將管子兩端的電壓鉗位在一個預定的數值上。此類二極管主要應用于快速過壓保護電路中。

發光二極管，英文簡稱 LED ，是采用磷化鎵、磷砷化鎵等半導體材料制成的。此類二極管除了具有單向導電特性之外，還可以將電能轉換為光能。其發光的顏色主要由制作管子的材料以及參入雜質的種類決定的，目前主要顏色有藍色、綠色、黃色、紅色、橙色、白色等。

雪崩二極管，雪崩二極管是在穩壓管工藝上發展起來的一種微波功率器件，它在外加電壓的作用下可以產生高頻振蕩。常用于微波通信、雷達、戰術導彈、遙控、遙測等設備當中。

雙向觸發二極管，雙向觸發二極管，又稱二端交流器件（DIAC），它是一種硅雙向電壓觸發開關器件。當雙向觸發二極管兩端施加的電壓超過其擊穿電壓時導通，導通將持續到電流中斷或降到器件的最小保持電流才能再次關斷。此類二極管通常用在過壓保護電路、移相電路、 晶閘管觸發電路、定時電路中。

變容二極管，簡稱VCD ，是利用反向偏壓來改變PN結電容量的特殊半導體器件。它相當于一個容量可變的電容器，其兩個電極之間的PN結電容大小，隨加到變容二極管兩端反向電壓大小的改變而改變。此類二極管主要用于彩電調諧回路（如彩電的高頻頭）中，做一個可以通過控制的自動微調電容器。

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