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理想二極管是什么?理想二極管有什么特點?

2018年01月31日 08:41 電子發(fā)燒友整理 作者: 用戶評論(0

二極管又稱晶體二極管,簡稱二極管(diode),另外,還有早期的真空電子二極管;它是一種能夠單向傳導電流的電子器件。在半導體二極管內(nèi)部有一個PN結(jié)兩個引線端子,這種電子器件按照外加電壓的方向,具備單向電流的傳導性。一般來講,晶體二極管是一個由p型半導體和n型半導體燒結(jié)形成的p-n結(jié)界面。在其界面的兩側(cè)形成空間電荷層,構(gòu)成自建電場。當外加電壓等于零時,由于p-n 結(jié)兩邊載流子的濃度差引起擴散電流和由自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài),這也是常態(tài)下的二極管特性。

二極管作用

二極管是最常用的電子元件之一,它最大的特性就是單向?qū)щ?,也就是電流只可以從二極管的一個方向流過,二極管的作用有整流電路,檢波電路,穩(wěn)壓電路,各種調(diào)制電路,主要都是由二極管來構(gòu)成的,其原理都很簡單,正是由于二極管等元件的發(fā)明,才有我們現(xiàn) 在豐富多彩的電子信息世界的誕生,既然二極管的作用這么大那么我們應該如何去檢測這個元件呢,其實很簡單只要用萬用表打到電阻檔測量一下反向電阻如果很小就說明這個二極管是壞的,反向電阻如果很大這就說明這個二極管是好的。對于這樣的基礎(chǔ)元件我們應牢牢掌握住他的作用原理以及基本電路,這樣才能為以后的電子技術(shù)學習打下良好的基礎(chǔ)。

二極管工作原理

晶體二極管為一個由p型半導體和n型半導體形成的pn結(jié),在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層,并建有自建電場。當不存在外加電壓時,由于pn結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當外界有正向電壓偏置時,外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。當外界有反向電壓偏置時,外界電場和自建電場進一步加強,形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流I0。當外加的反向電壓高到一定程度時,pn結(jié)空間電荷層中的電場強度達到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程,產(chǎn)生大量電子空穴對,產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流,稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。pn結(jié)的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分。

二極管主要參數(shù)

用來表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標,稱為二極管的參數(shù)。不同類型的二極管有不同的特性參數(shù)。對初學者而言,必須了解以下幾個主要參數(shù):

1、最大整流電流IF

是指二極管長期連續(xù)工作時,允許通過的最大正向平均電流值,其值與PN結(jié)面積及外部散熱條件等有關(guān)。因為電流通過管子時會使管芯發(fā)熱,溫度上升,溫度超過容許限度(硅管為141左右,鍺管為90左右)時,就會使管芯過熱而損壞。所以在規(guī)定散熱條件下,二極管使用中不要超過二極管最大整流電流值。例如,常用的IN4001-4007型鍺二極管的額定正向工作電流為1A。

2、最高反向工作電壓Udrm

加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時,會將管子擊穿,失去單向?qū)щ娔芰?。為了保證使用安全,規(guī)定了最高反向工作電壓值。例如,IN4001二極管反向耐壓為50V,IN4007反向耐壓為1000V。

3、反向電流Idrm

反向電流是指二極管在常溫(25℃)和最高反向電壓作用下,流過二極管的反向電流。反向電流越小,管子的單方向?qū)щ娦阅茉胶?。值得注意的是反向電流與溫度有著密切的關(guān)系,大約溫度每升高10℃,反向電流增大一倍。例如2AP1型鍺二極管,在25℃時反向電流若為250uA,溫度升高到35℃,反向電流將上升到500uA,依此類推,在75℃時,它的反向電流已達8mA,不僅失去了單方向?qū)щ娞匦?,還會使管子過熱而損壞。又如,2CP10型硅二極管,25℃時反向電流僅為5uA,溫度升高到75℃時,反向電流也不過160uA。故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。

4、動態(tài)電阻Rd

二極管特性曲線靜態(tài)工作點Q附近電壓的變化與相應電流的變化量之比。

5、最高工作頻率Fm

Fm是二極管工作的上限頻率。因二極管與PN結(jié)一樣,其結(jié)電容由勢壘電容組成。所以Fm的值主要取決于PN結(jié)結(jié)電容的大小。若是超過此值。則單向?qū)щ娦詫⑹苡绊憽?/p>

6、電壓溫度系數(shù)αuz

αuz指溫度每升高一攝氏度時的穩(wěn)定電壓的相對變化量。uz為6v左右的穩(wěn)壓二極管的溫度穩(wěn)定性較好

理想二極管特點

理想二極管:就是正向壓降為0,反向漏電流為0的二極管,這種二極管只存在于理論研究中;

理想二極管是一種假設(shè),根據(jù)題目要求假設(shè),如為沒有壓降,沒有損耗,反向不會擊穿等理想狀態(tài)。而實際二極管是達不到的。目的是為了突出重點,去除次要問題。

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( 發(fā)表人:李建兵 )

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