二极管详解

一、基本概念

　　二极管由管芯、管壳和两个电极构成。管芯就是一个PN结，在PN结的两端各引出一个引线，并用塑料、玻璃或金属材料作为封装外壳，就构成了晶体二极管，如下图所示。P区的引出电极称为正极或阳极，N区引出的电极称为负极或阴极。

1、二极管的伏安特性

　　二极管的伏安特性是指加在二极管两端电压和流过二极管的电流之间的关系，用于定性描述这两者关系的曲线称为伏安特性曲线。通过晶体管图示仪观察到硅二极管的伏安特性如下图所示。

2、正向特性

（1）外加正向电压较小时，二极管呈现的电阻较大，正向电流几乎为零，曲线0A称为不导通区或死区。一般硅管的死区电压约为0.5V,锗的死区电压约为0.2V，该电压又称为门坎电压或阈值电压

（2）当外加正向电压超过死区电压时，PN结内电厂几乎被抵消，二极管呈现的电阻很小，正向电流开始增加，进入正向导通区，但此时电压与电流不成比例如AB段。随外加电压的增加，正向电流迅速增加，如BC段特性曲线陡直，福安关系近似线性，处于充分导通状态。

（3）二极管导通后两端的正向电压称为正向压降（或管压降），且几乎恒定。硅管的管压降约为0.7V,锗管的管压降约为0.3V.

3、反向特性

（1）二极管承受反向电压时，加强了PN结内的内电场，二极管呈现很大电阻，此时仅有很小的反向电流。如曲线OD段位反向截止区，此时电流称为反向饱和电流。实际应用中，反向电流越小说明二极管的反向电阻越大，反向截止性能越好。一般硅二极管的反向饱和电流在几十毫安以下，锗二极管则达几百微安，大功率二极管稍大些。

（2）当反向电压增大到一定数值时（图中D点），反向电流急剧加大，进入反向击穿区，D点对应的电压称为反向击穿电压。二极管被击穿后电流过大将管子损坏，因此除稳压管外，二极管的反向电压不能超过击穿电压。

二、整流电路

1、单向半波整流电路

二极管就像一个自动开关，u2为正半周时，自动把电源和负载接通，u2为负半周时，自动将电源与负载切断。因此，由下图可见，负载上得到的方向不变、大小变化的脉动直流电压u0如下图所示。由于该电路只在u2的正半周有输出，所以称为半波整流电路。如果将整流二极管的极性对调，可获得负极性的直流脉动电压。