半導體二極管及其應用電路：半導體二極管

1.2半導體二極管

1.2.1半導體二極管的結(jié)構(gòu)、符號及類型

1．結(jié)構(gòu)符號二極管的結(jié)構(gòu)外形及在電路中的文字符號如圖1.9所示,在圖1.9(b)所示電路符號中,箭頭指向為正向?qū)娏鞣较颉?/p>

圖1.9二極管結(jié)構(gòu)、符號及外形舉例

(a)結(jié)構(gòu)；(b)符號；(c)外形

2．類型

(1）按材料分:有硅二極管,鍺二極管和砷化鎵二極管等。

(2）按結(jié)構(gòu)分:根據(jù)PN結(jié)面積大小,有點接觸型、面接觸型二極管。

(3）按用途分:有整流、穩(wěn)壓、開關(guān)、發(fā)光、光電、變?nèi)?、阻尼等二極管。

(4）按封裝形式分:有塑封及金屬封等二極管。

(5）按功率分:有大功率、中功率及小功率等二極管。

1.2.2半導體二極管的命名方法

半導體器件的型號由五個部分組成,如圖1.10所示。其型號組成部分的符號及其意義見附錄一。如2AP9,“2”表示電極數(shù)為2,“A”表示N型鍺材料,“P”表示普通管,“9”表示序號。圖1.10半導體器件的型號組成

1.2.3半導體二極管的伏安特性

半導體二極管的核心是PN結(jié),它的特性就是PN結(jié)的特性——單向?qū)щ娦?。常利用伏安特性曲線來形象地描述二極管的單向?qū)щ娦浴Ｈ粢噪妷簽闄M坐標,電流為縱坐標,用作圖法把電壓、電流的對應值用平滑的曲線連接起來,就構(gòu)成二極管的伏安特性曲線,如圖1.11所示（圖中虛線為鍺管的伏安特性,實線為硅管的伏安特性）。下面對二極管伏安特性曲線加以說明。

圖1.11二極管伏安特性曲線

1.正向特性

二極管兩端加正向電壓時,就產(chǎn)生正向電流,當正向電壓較小時,正向電流極小（幾乎為零）,這一部分稱為死區(qū),相應的A(A′)點的電壓稱為死區(qū)電壓或門檻電壓(也稱閾值電壓),硅管約為0.5V,鍺管約為0.1V,如圖1.6中OA(OA′)段。當正向電壓超過門檻電壓時,正向電流就會急劇地增大,二極管呈現(xiàn)很小電阻而處于導通狀態(tài)。這時硅管的正向?qū)▔航导s為0.6~0.7V,鍺管約為0.2~0.3V,如圖1.11中AB(A′B′)段。

二極管正向?qū)〞r,要特別注意它的正向電流不能超過最大值,否則將燒壞PN結(jié)。

2.反向特性二極管兩端加上反向電壓時,在開始很大范圍內(nèi),二極管相當于非常大的電阻,反向電流很小,且不隨反向電壓而變化。此時的電流稱之為反向飽和電流IR,見圖1.11中OC（OC′）段。

3.反向擊穿特性

二極管反向電壓加到一定數(shù)值時,反向電流急劇增大,這種現(xiàn)象稱為反向擊穿。此時對應的電壓稱為反向擊穿電壓,用UBR表示,如圖1.11中CD(C′D′)段。

4.溫度對特性的影響由于二極管的核心是一個PN結(jié),它的導電性能與溫度有關(guān),溫度升高時二極管正向特性曲線向左移動,正向壓降減小;反向特性曲線向下移動,反向電流增大。

1.2.4半導體二極管的主要參數(shù)

1.最大整流電流IF

2.最大反向工作電壓URM

3.反向飽和電流IR

4.二極管的直流電阻R

5.最高工作頻率fM

1.2.5二極管的簡易測試將萬用表置于R×100或R×1k(Ω)擋（R×1擋電流太大,用R×10k(Ω)擋電壓太高,都易損壞管子）。如圖1.12所示,圖1.12萬用表簡易測試二極管示意圖

(a)電阻?。?b)電阻大

1.2.6二極管使用注意事項

二極管使用時，應注意以下事項：

(1)二極管應按照用途、參數(shù)及使用環(huán)境選擇。

(2)使用二極管時,正、負極不可接反。通過二極管的電流,承受的反向電壓及環(huán)境溫度等都不應