晶體二極管的結構和符號用半導體做成的二極管稱為晶體二極管,后續內容中二極管均指晶體二極管。它由管芯(主要是PN結),從P區和N區分別焊出的兩根金屬引線以及將它們封裝起來的外殼組成P區引出線稱為正極,N區引出線稱為負極。
由于管芯結構的不同,二極管分為點接觸型、面接觸型和平面型,其結構如圖1-3所示點接觸型二極管PN結接觸面小,適宜在高頻電路、開關電路等小電流狀況下使用;面接觸型和平面型二極管PN結接觸面大、載流量大,適宜在整流電路中使用。按用途可分為普通二極管、穩壓二極管、發光二極管、變容二極管等,通常所說的二極管是指普通二極管
極管的文字符號為“VD”,圖形符號如圖1-4所示,箭頭表示正向導通電流的方向。
二極管外殼除印有型號外,還印有極性的標志,如圖1-5所示。大多數管殼上印有二極管圖形符號表示正負極;有的在管殼一端印有色圈表示負極;有的在管殼一端印有“+”表示正極。使用時應注意識別(GPS定位器生產廠家)
二、晶體二極管的特性二極管的核心是PN結,PN結具有單向導電性,這是二極管的主要特性二極管的導電性能,由加在二極管兩端的電壓和流過二極管的電流決定,這兩者之間的關系稱為二極管的伏安特性。用于定量描述這兩者關系的曲線稱為伏安特性曲線,如圖1-6所示。
由圖1-6可見,二極管的導電特性可分為正向特性和反向特性兩部分1.正向特性二極管加上正向電壓時電流和電壓的關系當二極管兩端所加的正向電壓由零逐漸增大時,開始時正向電流很小,幾乎為零,二極管呈現很大的電阻,這個區域稱為死區。硅二極管死區電壓約為0.5V;鍺二極管死區電壓約為0.2V。在實際使用中,當二極管正偏電壓小于死區電壓時,視為其正向電流為零的狀態。外加電壓超過死區電壓后,正向電流開始出現,直到等于導通電壓,正向電流迅速增加,這時二極管處于正向導通狀態。硅管的導通電壓為0.6~0.7V,鍺管的導通電壓為0.2~0.3V。
2.反向特性二極管加反向電壓時電流和電壓的關系。(如何選購GPS天線)
當給二極管加反向電壓時,形成的反向電流很小,而且在很大范圍內基本不隨反向電壓的變化而變化,故這個區域稱為反向截止區。反向截止時通過的電流稱為反向飽和電流,通常硅管有幾微安到幾十微安;鍺管有幾十微安到幾百微安。這個電流是衡量二極管質量優劣的重要參數,其值越小,二極管質量越好。一般情況下可以忽略反向飽和電流,認為二極管反向不導通如果反向電壓不斷增大到一定值時,反向電流會突然增大,這種現象稱為反向擊穿,這時極管兩端所加的電壓稱為反向擊穿電壓。普通二極管正常使用時,是不允許出現這種現象的。(無線增益天線)
綜上所述,二極管具有加一定的正向電壓導通,加反向電壓截止的特性。這種特性稱為單向導電性二極管的“導通”與“截止”,可以用理想開關的“閉合”與“斷開”來模擬,但應清楚它們之間的差異。二極管正向導通時,相當于開關閉合;二極管反向截止時,相當于開關斷開。但是二極管又不能簡單地用開關模擬,一是因為二極管的“開關”特性具有方向性(單向導通),這是理想開關不具有的;二是正向導通的二極管兩端存在一個壓降,對硅管而言為0.6~0.7V;三是反向截止的二極管有反向漏電流存在,該電流因數值較小(pA數量級)常忽略不計。因此,用開關模擬二極管可用圖1-7所示電路示意。
從二極管伏安特性曲線可以看出,二極管的電壓和電流變化不呈線性關系,其內阻不是常數,所以二極管屬于非線性器件。
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