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3.半导体二极管 .二极管的结构 .二极管导电特性及其参数 二极管最重要的特性就是单向导电性,即正向导通,反向截止。也就是说电流只能从二极管的正极流入,负极流出。 正向特性 在电子电路中,将二极管的正极接在高电位端,负极接 在低电位端,二极管就会导通,这种连接方式,称为正向偏 置。必须说明,当加在二极管两端的正向电压很小时,二极 管仍然不能导通,流过二极管的正向电流十分微弱。只有当 正向电压达到某一数值(这一数值称为“阈值电压”,锗管约 为0.2V,硅管约为0.6V)以后,二极管才能直正导通。导通 后二极管两端的电压基本上保持不变(锗管约为0.3V,硅管约为0.7V),称为二极管的“正向压降”。 反向电压 在电子电路中,二极管的正极接在低电位端,负极 接在高电位端,二极管中几乎没有电流流过,此时二极 管处于截止状态,这种连接方式,称为反向偏置。二极 管处于反向偏置时,仍然会有微弱的反向电流流过二极 管,称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一 数值,反向电流会急剧增大,二极管将失去单方向导电 特性,这种状态称为二极管的击穿。 检波二极管:叠加在高频载波中的低频信号检出来的器件。是从被调制波中取出信号成分。 稳压二极管: 稳压二极管的稳压原理是:当P-N结外加反向电压增加到 一定数值时,会出现反向电流突然剧增的现象,称为P-N结 的反向击穿,此时对应于电流开始剧增的电压称为击穿电压。 因此,利用二极管的这种击穿特性,可制造出稳压二极管。 其特点是:击穿后,其两端的电压基本保持不变。当把稳压 管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造 成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变。 变容二极管 变容二极管是根据普通二极管内部 “PN结” 的结电容量 随外加反向电压而改变这一原理专门设计出来的一种特殊 二极管。当P-N结在交变电压作用下,空间电荷区电荷量改 变,形成电容效应,具有电容的性质,可以用电容等效。 这个等效电容称为P-N结电容,因此利用电容效应就制成了 变容二极管。变容二极管用在高频调制电路上,实现低频信 号调制到高频信号。在工作状态,使变容二极管的内部结电 容容量随调制电压的变化而变化 发光二极管(LED) 发光二极管由Ⅲ—Ⅳ化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP (磷化镓)、GaAsP(砷磷化镓)等半导体材料制成,它具 有普通二极管P-N结的特性,即正向导通,反向截止和击穿 特性。此外,施加一定电压,具有发光特性。因此发光二极 管可组成数码管、符号管及点阵式显示屏等。发光二极管分 两大类,按发光颜色分,可分为红、橙、黄、绿、蓝光等, 另外,还有的发光二极管中包含两种或三种颜色的芯片;按 发光面积分,可分为圆形、方形、矩形、面发光形和侧向发 光形等。 发光二极管的测量通常采用模拟万用表的方法来判定其好 坏。它的正向导通电压1.2V~2.5V,允许通过的电流为 2mA~20mA,电流越大,发光越强。 红外发光二极管 红外发光二极管是一种特殊的发光二极管,由于在制作 过程中,其内部材料不同于普通发光二极管,它发出的光是 波长在0.76~1.5μm之间的红外光线,而不是可见光。目 前管压降1.4V,工作电流一般小于20mA。为适应不同工作电 压,在回路中常串有限流电阻。在使用过程中是成对使用 的,即一个发射管,一个接收管。其外型与普通发光二极管 相同,只是颜色不同,红外发光二极管通常有黑色、透明色 和深蓝色三种。测量时根据正、反向电阻来判别其好坏。万用 表置R×1K档,若测得的正向阻值在30K左右,反向阻值500K以 上,则是好的,若反向阻值在几十千欧,说明管子质量差,若 正向电阻无穷大或零,则管子是坏的。反向电阻越大,漏电流 越小,质量越好。 光敏二极管 也叫光电二极管。既有普通二极 管的一般特性,又具有其特殊性。当 光线照射PN结时,可以使PN结中产生 电子-空穴对,使少数载流子的密度 增加。这些载流子在反向电压下漂 移,使反向电流增加,也就是说PN结 受光照后产生光电流。因此可以利用 光照强弱来改变电路中的电流。光敏 二极管广泛应用于控制报警器、测试 仪、自动开关、继电器等多种装置或 执行机构,因此在自动化技术中起着 重要作用。 .半导体二极管的判别与测量 二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的 作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大 或无穷大。 用模拟万用表测量二极管 用数字万用表测量二极管 4.半导体三极管 半导体三极管,是电子电路的核心元件。其主要特性是放大作用,即以输入信 号控制输出信号为基础,其实质是进行功率转换,以获得功率增益。它的种类 和型号众多,从制造材料可分为
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