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1. 二極管基本概念
二極管由管芯、管殼和兩個(gè)電極組成。管芯便是一個(gè)PN結(jié),在PN結(jié)的兩頭各引出一個(gè)引線,并用塑料、玻璃或金屬材料作為封裝外殼,就組成為了晶體二極管,如下圖所示。P區(qū)的引出的電極稱為正極或陽(yáng)極,N區(qū)的引出的電極稱為負(fù)極或陰極。
1.1 二極管的伏安特征
二極管的伏安特征是指加在二極管兩頭電壓和流過(guò)二極管的電流之間的干系,用于定性描寫這二者干系的曲線稱為伏安特征曲線。經(jīng)由過(guò)程晶體管圖示儀察看到硅二極管的伏安特征如下圖所示。
1.2 正向特征
1)外加正向電壓較小時(shí),二極管出現(xiàn)的電阻較大,正向電流險(xiǎn)些為零,曲線OA段稱為不導(dǎo)通區(qū)或死區(qū)。一樣平常硅管的死區(qū)電壓約為0.5伏, 鍺的死區(qū)電壓約為0.2伏,該電壓值又稱門檻電壓或閾值電壓。
2)當(dāng)外加正向電壓跨越死區(qū)電壓時(shí),PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)險(xiǎn)些被對(duì)消,二極管出現(xiàn)的電阻很小,正向電流開端增長(zhǎng),進(jìn)入正向?qū)▍^(qū),但此時(shí)電壓與電流不可比比方AB段。隨外加電壓的增長(zhǎng)正向電流敏捷增長(zhǎng),如BC段特征曲線陡直,伏安干系類似線性,處于充足導(dǎo)通狀況。
3)二極管導(dǎo)通后兩頭的正向電壓稱為正向壓降(或管壓降),且險(xiǎn)些恒定。硅管的管壓降約為0.7V,鍺管的管壓降約為0.3V。
1.3 反向特征
1)二極管蒙受反向電壓時(shí),增強(qiáng)了PN結(jié)的內(nèi)電場(chǎng),二極管出現(xiàn)很大電阻,此時(shí)僅有很小的反向電流。如曲線OD段稱為反向停止區(qū),此時(shí)電流稱為反向飽和電流?,F(xiàn)實(shí)利用中,反向電流越小闡明二極管的反向電阻越大,反向停止機(jī)能越好。一樣平常硅二極管的反向飽和電流在幾十微安如下,鍺二極管則達(dá)幾百微安,大功率二極管稍大些。
2)當(dāng)反向電壓增大到必定數(shù)值時(shí)(圖中D點(diǎn)),反向電流急劇加大,進(jìn)入反向擊穿區(qū),D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓稱為反向擊穿電壓。二極管被擊穿后電流過(guò)大將使管子毀壞,是以除穩(wěn)壓管外,二極管的反向電壓不克不及跨越擊穿電壓。
2. 二極管整流電路
2.1 單向半波整流電路
二極管就像一個(gè)主動(dòng)開關(guān),u2為正半周時(shí),主動(dòng)把電源與負(fù)載接通,u2為負(fù)半周時(shí),主動(dòng)將電源與負(fù)載堵截。是以,由下圖可見,負(fù)載上獲得偏向穩(wěn)定、巨細(xì)變更的脈動(dòng)直流電壓uo如下圖所示。因?yàn)樵撾娐分辉趗2的正半周有輸入,以是稱為半波整流電路。假如將整流二極管的極性對(duì)換,可獲得負(fù)極性的直流脈動(dòng)電壓。