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电器元件之二极管篇晶体二极管的认知与应用二极管的基础知识二极管重要特性二极管基本电路详解二极管故障处理方法解说稳压二极管知识及典型应用电路发光二极管知识及典型应用电路开关二极管的电路详解变容二极管的电子调谐电路二极管基础知识半导体的奇妙特性在纯净的半导体中，掺入适量的杂质，会使半导体的导电能力有成百万倍的增长，使半导体获得了强大的生命力。人们正是通过掺入某些特定的杂质元素，人为地、精确地控制半导体的导电能力，将其制造成各种性质、用途的半导体器件。几乎所有的半导体器件（如二极管和三极管、场效晶体管、晶闸管以及集成电路等），都是采用掺有特定杂质的半导体。二极管基础知识半导体的奇妙特性对光照反应灵敏测试比较如图所示二极管基础知识二极管的结构普通二极管是由一个PN结加上两条电极引线做成管芯，从P区引出的电极作为正极，从N区引出的电极作为负极，并且用塑料、玻璃或金属等材料作为管壳封装起来，就构成了二极管。二极管的体积较小时，在其中的一端用一个色环来表示负极，无色环一端就是正极；体积较大时，常在壳体上印有标明正极和负极的符号。二极管的结构实物图二极管基础知识二极管的单向导电特性测试电路如图所示二极管基础知识二极管具有单向导电特性加正向电压二极管导通：将二极管的正极接电路中的高电位，负极接低电位，称为正向偏置（正偏）。此时二极管内部呈现较小的电阻，有较大的电流通过，二极管的这种状态称为正向导通状态。加反向电压二极管截止：将二极管的正极接电路中的低电位，负极接高电位，称为反向偏置（反偏）。此时二极管内部呈现很大的电阻，几乎没有电流通过，二极管的这种状态称为反向截止状态。二极管基础知识二极管的特性曲线1.正向特性当正向电压较小时，二极管呈现的电阻很大，基本上处于截止状态，这个区域常称为正向特性的“死区”，一般硅二极管的“死区”电压约为0.5V，锗二极管约为0.2V。当正向电压超过“死区”电压后，二极管的电阻变得很小，二极管处于导通状态，二极管导通后两端电压降基本保持不变，硅二极管约为0.7V，锗二极管约为0.3V。如图所示。二极管基础知识二极管特性曲线2.反向特性（1）反向截止区二极管加反向电压时，仍然会有反向电流流过二极管，称为漏电流。漏电流基本不随反向电压的变化而变化，称为反向截止区。（2）反向击穿区当加到二极管两端的反向电压超过某一规定数值时，反向电流突然急剧增大，这种现象称为反向击穿现象。实际应用时，普通二极管应避免工作在击穿范围。如图所示。二极管基础知识二极管的使用常识二极管的型号普通二极管基础知识二极管分类划分方法及种类解说按功能划分普通二极管常见的二极管整流二极管专门用于整流的二极管发光二极管专用于指示信号的二极管,能发出可见光稳压二极管专门用于稳压的二极管光敏二极管对光有敏感作用的二极管按照材料划分硅二极管硅材料二极管,常用的二极管锗二极管锗材料二极管按外部封装材料划分塑封二极管大量使用的二极管使用这种封装材料金属封装二极管大功率整流二极管采用这种封装材料玻璃封装二极管检波二极管采用这种封装材料二极管外形特征：1）二极管共有两个引脚,两个引脚轴向伸出；2）二极管的体积不大,比一般电阻要小些；3）部分二极管的外壳上标有二极管电路符号.正极，电流从正极流向负极此三角形表示电流方向电流方向负极•二极管外形特征和电路符号二极管电路符号识图信息二极管只有两个引脚:电路符号中已表示出了这两个引脚；电路符号中表示出二极管的正负极性:三角形底边这端为正极，另一端为负极。常见二极管电路符号它的电路符号与普通二极管电路符号不同之处在于负极表示方式不同。稳压二极管符号在普通二极管符号的基础上，用箭头形象的表示了这种二极管能够发光。发光二极管符号比较新旧两种符号的不同之处是，三角形老符号要涂黑，新符号不涂黑.旧电路符号电路符号中表示出两根引脚，通过三角形表示正极、负极引脚.新电路符号解说名称电路符号二极管结构二极管采用两种不同特性的半导体材料制成，一块是P型半导体，另一块是N型半导体，通过特殊工艺使两块半导体连接在一起，在它们的界面处形成了一个PN结，所以二极管的基本结构是PN结，特性也就是PN结特性。二极管的两根引脚分别引出于两个半导体材料，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。P型半导体N型半导体＋＋＋＋＋－－－－－N型材料端是负极性引脚P型材料端是正极性引脚耗尽区PN结二极管有导通和截止两种工作状态。而且导通和截止有一定的工作条件。如果给二极管的正极加上高于负极的电压，称为二极管的正向偏置电压，当该电压达到一定数值时二极管导通，导通后二极管相当于一个导体，电阻很小，相当于接通，如图所示。二极管导通的条件：正向偏置电压;正向偏置电压大到一定程度，对于硅管而言0.7V，对于锗管而言为0.3V。电流从VD1正极流过负极IR1VD1+-二极管正极为正电压，处于正向偏置状态E1IR1VD1二极管导通通路E1二极管导通后，在回路中的电流流向是从正极流向负极，不能从负极流向正极，否则二极管已经损坏。二极管正向导通工作原理如果给二极管正极加的电压低于负极加的电压，称为二极管的反向偏置电压。给二极管加反向偏置电压后，二极管截止，二极管两引脚间电阻很大，相当于开路。如图所示，只要是反向电压二极管就没有电流流动，如果反向电压过大，二极管会击穿，电流从负极流向正极，说明二极管已经损坏。综上所述，给二极管加上一定正向电压二极管处于导通状态，给二极管加上反向电压时，二极管处于截止状态。二极管截止状态工作原理R1VD1+-二极管正极为负电压，反向偏置状态二极管截止，为开路，回路中没有电流R1VD1E1E1二极管导通和截止状态判断分析二极管工作状态时，应判断二极管是导通还是截止。下表是二极管工作状态识别方法，表中，“＋”表示正极性电压，“－”表示负极性电压。电压极性及状态工作状态正向偏置电压足够大二极管正向导通，两引脚间电阻很小.正向偏置电压不够大二极管不足以正向导通，两引脚间内阻还比较大.反向偏置电压不太大二极管截止，两个引脚之间的内阻很大.反向偏置电压很大二极管反向击穿，两引脚之间内阻很小，二极管无单向导电性，二极管损坏.+-+-二极管主要参数常见二极管外形常见二极管外形普通二极管检波二极管桥整二极管开关二极管快速整流二极管常见二极管外形发光二极管金封二极管金封可控硅稳压二极管•二极管正负引脚表示方法电路符号极性标注正极负极外壳上标出电路符号色点标注正极负极常见的标注形式负极引脚正极引脚银色环表示负极引脚外形特征识别二极管极性方法正极负极二极管的四种检测方法1.脱开电路正向检测法：用万用表的R×10Ω档，黑表笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负极，此时表针应向右偏转一个很大的角度，所指示阻值较小。此时阻值越小越好。测量正向电阻解说几十到几KΩ说明二极管正向电阻正常。正向电阻为零或远小于几欧姆说明二极管已经击穿。几百KΩ正向电阻很大，说明二极管已经开路。几十KΩ二极管正向电阻较大，正向特性不好。测量时表针不稳定测量时表针不能稳定在某一阻值上，二极管稳定性能差。2.脱开电路反向检测法：用万用表的R×10K档，黑表笔接二极管的极负，红表笔接二极管的正极，此时表针应向右偏转一个很小的角度，所指示阻值较大。此时阻值越大越好。测量反向电阻解说数百KΩ说明二极管反向电阻正常。反向电阻为零说明二极管已经击穿。远小于几百KΩ二极管反向电阻小，反向特性不好。表针不动稳压管已开路；开关和整流管正常。测量时表针不稳定二极管稳定性能变差。二极管的四种检测方法3.断电在路检测法：该方法与测量阻值判断方法、二极管脱开电路检测方法基本相似。（1）测量正向电阻受外电路的影响低于测量反向电阻受外电路的影响。（2）当测量结果受到怀疑时，应脱开电路后测量。4.通电在路检测法：通电情况下测量二极管的导通管压降。电路通电后，万用表直流电压2.5V挡，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极。测试结果解说如表：类型、管压降解说硅二极管0.6V说明二极管工作正常，处于正向导通状态远大于0.6V二极管没有导通，如果导通则二极管有故障接近0V二极管处于击穿状态，无单向导电性，所在回路的电流会剧增。锗二极管0.2V二极管工作正常，并且处于正向导通状态远大于0.2V说明二极管处于截止或二极管有故障。接近0V二极管处于击穿状态，无单向导电性，所在回路的电流会剧增。二极管的四种检测方法二极管故障处理方法二极管故障种类和特征故障名称故障特征开路二极管正、负极之间已经断开，正向和反向电阻均为无穷大。二极管开路后，它的负极没有电压输出。击穿二极管正负极间已经通路，正反向电阻一样大。二极管击穿后，不一定表现为正负极间电阻为零，会有一些电阻值。负极没有正常信号电压输出，会出现电路过流故障。正向电阻变大二极管正向电阻太大，信号在二极管上压降增大，造成负极输出信号电压下降，二极管会因为发热而损坏。性能变劣二极管没有开路和击穿等明显故障，但性能变劣不能很好的地起作用，使电路稳定性变差，或造成输出信号电压下降。二极管测试过程中注意事项不同材料的二极管的正向电阻大小和反向电阻大小不同，目前常用硅二极管的正向和反向电阻均大于锗管。同一个二极管用同一个万用表的不同量程测量正、反向电阻值不同，同一个二极管用不同型号的万用表测量的正反向电阻值也是不同的。测量二极管正向电阻时，如果表针不能稳定停在某一个阻值上，而是不断的摆动，说明二极管热稳定性不好。使用数字式万用表时，表中有专用的PN结测量挡，此时可以用这一功能挡去测量，但二极管必须脱离电路。测量二极管的方法可以在具体情况下灵活选用。修理过程中，先用在路检测法，或通路检测法，对已经拆下的或新替换的用脱开检测法。二极管的选配和更换方法二极管选配方法：二极管损坏后要尽量下选用相同型号的二极管进行代换。若无同型号可先查晶体管手册，或根据二极管在电路中的作用以及参数要求，选用参数相近或大于原型号的二极管代用。用途不同的二极管不宜相互代用，硅二极管和锗二极管之间也不能相互代用。整流管主要考虑最大电流、最高反向工作电压和频率等参数。当代用的二极管接入电路再度损坏或工作性能不好时，除考虑代用型号是否正确外，还要考虑二极管所在电路是否存在其他故障。二极管更换方法：拆下原二极管时，应认清二极管极性，焊上新二极管时要认清引脚极性，正、负引脚不能反接。原二极管为开路故障时，可以直接用一个新二极管并联上去。怀疑原二极管击穿或性能不良时，一定要先将原二极管拆下再将新二极管接上去。二极管正向、反向电阻特性正向电阻是二极管正向导通后正——负极之间的电阻，这一电阻值很小。等效R1+VVD1反向截止R1R02反向电阻很大等效+VR1VD1正向导通R1R01正向电阻很小反向电阻是二极管处于反向偏置而未击穿时的电阻，这一电阻值很大。正、反向电阻值的大小是相对的，即：反向电阻值远远大于正向电阻值，反向电阻愈大愈好。当二极管的正向电流变化时，其正向电阻也在发生微小的变化，正向电流愈大，正向电阻愈小，反之则大。在一些控制电路中，在利用这一特性实现电路的控制功能。在电子开关电路中，利用二极管正向电阻和反向电阻相差很大的特性，可以将二极管作为电子开关器件，即所谓的开关二极管：二极管导通时，其内阻很小，相当于开关接通；二极管截止时两引脚之间的电阻很大，相当于开关的断开。在电路中可以起到通与断的控制作用。二极管正向电流与正向电阻关系的应用二极管基本电路详解二极管电路种类和电路分析方法电路种类作用解说整流电路半波整流只用一只二极管依单向导电特性，将交流变为单向脉动性直流电。全波整流用两只二极管，得到两个极性的单向脉动性直流电压。桥式整流用四只二极管，得到两个极性的单向脉动性直流电压。倍压整流是一种大电压小电流整流电路，利用多只二极管构成整流电路。限幅电路单向限幅利用二极管导通管压降基本不变特性，对交流信号进行幅度限制。双向限幅对交流信号正、负半周进行限幅。检波电路利用二极管的单向导电特性，从调幅波中取出音频信号。温度补偿电路利用管压降随温度微小变化，对电路中的三极管进行温度