第6章 晶体二极管知识全解.ppt

第6章 晶体二极管知识全解 二极管作用： （1）二极管两根引脚有正负之分，使用中两根引脚不能相互接反，否则损坏二极管或不能起到正常的电路功能。 （2）二极管是半导体器件，所谓半导体是导电能力介于导体与绝缘体之间的一种材料，二极管由半导体材料制成，具有单向导电特性，即导通时如同导体，截至时如同绝缘体。 （3）二极管导通状态下如同一个导体，可以双向传输信号，条件是二极管必须处于导通状态。 （4）二极管除单向导电特性外，还有许多主要特性。 6.1 普通二极管基础知识全解 6.1.1 外形特征和电路符号 1)二极管共有两根引脚，两根引脚轴向伸出。 2)二极管的体积不大，比一般电阻器要小些。 3)有的二极管外壳上会标出二极管电路符号。 6.1.2 二极管工作原理 如图6.3所示是二极管结构示意图。二极管采用两块不同特性的半导体材料制成，一块采用P型半导体，另一块采用N型半导体，通过特殊工艺使两块半导体材料连接在一起，在它们的交界面处形成了一个州结，所以二极管的基本结构是PN结，二极管的特性就是PN结的特性。 二极管的两根引脚分别引出于两块半导体材料，从P型材料上引出正极性引脚，从N型材料上引出负极性引脚。 二极管共有两种工作状态：截止和导通。 二极管导通与截止有一定的工作条件。 如果给二极管正极加的电压高于负极电压，这是给二极管加正向偏置电压(简称正向偏置电压)。 只要正向电压达到一定的值，二极管便导通，见图6.4中等效电路，导通后二极管相当于一个导体，二极管的两根引脚之间的电阻很小，相当于接通。 二极管导通后，所在回路存在电流，这一电流流动方向从二极管正极流向负极，见图6.4中所示，电流不能从负极流向正极，否则二极管已经损坏。 二极管导通的条件有两个 (1）正向偏置电压。 (2)正向偏置电压大到一定程度，对于硅二极管而言为0.6v，对于锗二极管而言为0.2V。 二极管截止状态工作原理： 如果给二极管正极加的电压低于负极电压，这是给二极管加反向偏置电压(简称反向偏置电压)，如图6.5所不是反向偏宣电压示意图及等效电路。 给二极管加上反向偏置电压后，二极管处于截止状态，二极管的两根引脚之间的电阻很大，相当于开路。 只要是反向电压，二极管中就没有电流流动，如果加的反向电压太大，二极管会击穿，电流将从负极流向正极，说明二极管已经损坏。 综上所述，给二极管加上一定的正向电压时，二极管可以处于导通状态：给二极管加上反向电压时，二极管处于截止状态。 二极管导通和截止工作状态判断方法： 6.1.3 二极管主要参数 6.1.4 二极管正负引脚表示方法 如图6.6所示是常用二极管的极性表示方式，这是塑料封装的二极管，用一条色带表示出二极管的负极。 6.2 二极管故障处理方法 6.2.2 二极管三种检测方法 二极管脱开电路后检测 断电在路测量二极管 通电在路测量二极管方法 6.3 二极管主要特性 6.3.1 单向导电性 一根导线、一个电阻器或电容器，它们能两个方向流过电流，这是双向导电的，即电流能够从它的一根引脚流向另一根引脚，电流也能够反方向流动，但是二极管中的电流不能这样双向流动，否则二极管就已经损坏。 二极管引脚有正、负极之分，流过二极管的电流只能从正极引脚流向负极引脚，不能从它负极引脚流向正极引脚，这称为二极管的单向导电特性。 要使二极管导通必须给二极管加一个正向伯宣电压，如果所加正向电压达不到足够大的程度，二极管只能处于微导通状态；如果所加的是反向电压(负极电压高于正极电压)，二极管不能导通，处于截止状态。 6.3.2 二极管正向特性和反向特性 正向特性曲线落在第1象限，在正向时正极电压大于负极电压，此时电流是从二极管正极流向负极：反向特性曲线落在第3象限，在反向时正极电压小于负极电压，此时电流是从负极流向正极。 见正向特性曲线，给二极管加上的正向电压小于一定值时，正向电流很小，当正向电压大到一定程度后，正向电流则迅速增大，并且正向电压稍许增大一点，正向电流就增大许多。使二极管正向电流开始迅速增大的正向电压U1称之为起始电压。 起始电压对于不同材料二极管不同，硅二极管的起始电压约为0. 6v，锗二极管则约为0.2V，就是二极管导通后的管压降。 见反向特性曲线，给二极管加的反向电压小十一定疽时，反向电流始终很小；当所加的反向电压大到一定值时，反向电流迅速增大，二极管处于电击穿状态，使反向电流开始迅速增大的反向电压称为反向击穿电压Uz。 二极管电击穿和热击穿： (1)电击穿不是永久性的击穿，将加在二极管上的反向电压去掉后，它仍然能够恢复正常特性，二极管不会损坏，只是存在损伤。 (2)热击穿是永久性的击穿，当二极管较长时间处于电击穿状态