晶體二極管知識簡介ppt課件

1、二極管分類二極管分類 二極管外形特征：二極管外形特征： 1二極管共有兩個引腳二極管共有兩個引腳,兩個引腳軸向伸出；兩個引腳軸向伸出； 2二極管的體積不大二極管的體積不大,比比一般電阻要小些；一般電阻要小些； 3部分二極管的外殼上標部分二極管的外殼上標有二極管電路符號有二極管電路符號.正極，電流從正極，電流從正極流向負極正極流向負極此三角形表此三角形表示電流方向示電流方向電流方向電流方向負極負極 二極管電路符號識圖信息二極管電路符號識圖信息二極管只有兩個引腳二極管只有兩個引腳:電路符號中已表示出了這兩個引腳；電路符號中已表示出了這兩個引腳；電路符號中表示出二極管的正負極性電路符號中表示出二極管的

2、正負極性:三角形底邊這端為正極，三角形底邊這端為正極，另一端為負極。另一端為負極。 二極管電路符號二極管電路符號功能不同，電路符號也不同。下表是幾種常用二極管的電路符號功能不同，電路符號也不同。下表是幾種常用二極管的電路符號 二極管結(jié)構(gòu)二極管結(jié)構(gòu) 二極管采用兩種不同二極管采用兩種不同特性的半導體材料制成，特性的半導體材料制成，一塊是一塊是P型半導體，另一型半導體，另一塊是塊是N型半導體，通過型半導體，通過特殊工藝使兩塊半特殊工藝使兩塊半 導體連接在一起，在它們的界面處形成了一個導體連接在一起，在它們的界面處形成了一個PN結(jié)，所結(jié)，所以二極管的基本結(jié)構(gòu)是以二極管的基本結(jié)構(gòu)是PN結(jié)，特性也就是結(jié)，

3、特性也就是PN結(jié)特性。結(jié)特性。 二極管的兩根引腳分別引出于兩個半導體材料，從二極管的兩根引腳分別引出于兩個半導體材料，從P型材型材料上引出正極性引腳，從料上引出正極性引腳，從N型材料上引出負極性引腳。型材料上引出負極性引腳。n二極管工作原理二極管工作原理P型型半半導導體體N型型半半導導體體N型材料型材料端是負端是負極性引極性引腳腳 P型材料型材料端是正端是正極性引極性引腳腳 耗盡區(qū)耗盡區(qū)PN結(jié)結(jié) 二極管有導通和截止兩種工作狀態(tài)。而且導通和截止有一定的工作條件。二極管有導通和截止兩種工作狀態(tài)。而且導通和截止有一定的工作條件。如果給二極管的正極加上高于負極的電壓，稱為二極管的正向偏置電壓，當如果給

4、二極管的正極加上高于負極的電壓，稱為二極管的正向偏置電壓，當該電壓達到一定數(shù)值時二極管導通，導通后二極管相當于一個導體，電阻很該電壓達到一定數(shù)值時二極管導通，導通后二極管相當于一個導體，電阻很小，相當于接通，如下圖。小，相當于接通，如下圖。 二極管導通的條件：二極管導通的條件： 正向偏置電壓正向偏置電壓; 正向偏置電壓大到一定程度，對于硅管正向偏置電壓大到一定程度，對于硅管而言而言0.7V，對于鍺管而言為，對于鍺管而言為0.2V。電流從電流從VD1正正極流過負極極流過負極IR1VD1+-二極管正二極管正極為正電極為正電壓，處于壓，處于正向偏置正向偏置狀態(tài)狀態(tài)E1IR1VD1二極二極管導管導通通

5、通通路路E1 二極管導通后，二極管導通后，在回路中的電流在回路中的電流流向是從正極流流向是從正極流向負極，不能從向負極，不能從負極流向正極，負極流向正極，否則二極管已經(jīng)否則二極管已經(jīng)損壞。損壞。n二極管正向?qū)üぷ髟矶O管正向?qū)üぷ髟?如果給二極管正極加的電壓低于負極加的電壓，稱為二極管的反向偏如果給二極管正極加的電壓低于負極加的電壓，稱為二極管的反向偏置電壓。給二極管加反向偏置電壓后，二極管截止，二極管兩引腳間電阻置電壓。給二極管加反向偏置電壓后，二極管截止，二極管兩引腳間電阻很大，相當于開路。如下圖，只要是反向電壓二極管就沒有電流流動，如很大，相當于開路。如下圖，只要是反向電壓二極管

6、就沒有電流流動，如果反向電壓過大，二極管會擊穿，電流從負極流向正極，說明二極管已經(jīng)果反向電壓過大，二極管會擊穿，電流從負極流向正極，說明二極管已經(jīng)損壞。損壞。 綜上所述，給二極管加上一定正向電壓二極管處于導通綜上所述，給二極管加上一定正向電壓二極管處于導通狀態(tài)，給二極管加上反向電壓時，二極管處于截止狀態(tài)。狀態(tài)，給二極管加上反向電壓時，二極管處于截止狀態(tài)。n二極管截止狀態(tài)工作原理二極管截止狀態(tài)工作原理R1VD1+-二極管正極為二極管正極為負電壓，反向負電壓，反向偏置狀態(tài)偏置狀態(tài)二極管截止，二極管截止，為開路，回路為開路，回路中沒有電流中沒有電流R1VD1E1E1二極管導通和截止工作狀態(tài)判斷方法二

7、極管導通和截止工作狀態(tài)判斷方法 分析二極管工作狀態(tài)時，應(yīng)判斷二極管是導通還是截止。分析二極管工作狀態(tài)時，應(yīng)判斷二極管是導通還是截止。下表是二極管工作狀態(tài)識別方法，表中，下表是二極管工作狀態(tài)識別方法，表中，“”表示正極性電表示正極性電壓，壓，“”表示負極性電壓。表示負極性電壓。+-+-電路符號極性標注電路符號極性標注正極正極負極負極外殼上標出外殼上標出電路符號電路符號色點標注色點標注正極正極負極負極常見的標注形式常見的標注形式負極引腳負極引腳正極引腳正極引腳銀色環(huán)表示銀色環(huán)表示負極引腳負極引腳外形特征識別二外形特征識別二極管極性方法極管極性方法正極正極負極負極1.脫開電路正向檢測法：脫開電路正向

8、檢測法： 用萬用表的用萬用表的R 10檔，黑表筆接二檔，黑表筆接二極管的正極，紅表筆接二極管的負極，此極管的正極，紅表筆接二極管的負極，此時表針應(yīng)向右偏轉(zhuǎn)一個很大的角度，所指時表針應(yīng)向右偏轉(zhuǎn)一個很大的角度，所指示阻值較小。此時阻值越小越好。示阻值較小。此時阻值越小越好。0R 10擋擋2.脫開電路反向檢測法：脫開電路反向檢測法： 用萬用表的用萬用表的R 10K檔，黑檔，黑表筆接二極管的極負，紅表筆接表筆接二極管的極負，紅表筆接二極管的正極，此時表針應(yīng)向右二極管的正極，此時表針應(yīng)向右偏轉(zhuǎn)一個很小的角度，所指示阻偏轉(zhuǎn)一個很小的角度，所指示阻值較大。此時阻值越大越好。值較大。此時阻值越大越好。0R10

9、K擋擋3.斷電在路檢測法：斷電在路檢測法： 該方法與測量阻值判斷方法、二極管脫開電路檢測方法基本相似。該方法與測量阻值判斷方法、二極管脫開電路檢測方法基本相似。（1測量正向電阻受外電路的影響低于測量反向電阻受外電路的影響。測量正向電阻受外電路的影響低于測量反向電阻受外電路的影響。（2當測量結(jié)果受到懷疑時，應(yīng)脫開電路后測量。當測量結(jié)果受到懷疑時，應(yīng)脫開電路后測量。4.通電在路檢測法：通電在路檢測法： 通電情況下測量二極管的導通管壓降。電路通電后，萬用表直流電壓通電情況下測量二極管的導通管壓降。電路通電后，萬用表直流電壓2.5V擋，擋，紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負極。測試結(jié)果解說如表：

10、紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負極。測試結(jié)果解說如表： 1不同材料的二極管的正向電阻大小和反向電阻大小不同，不同材料的二極管的正向電阻大小和反向電阻大小不同，目前常用硅二極管的正向和反向電阻均大于鍺管。目前常用硅二極管的正向和反向電阻均大于鍺管。 2同一個二極管用同一個萬用表的不同量程測量正、反向同一個二極管用同一個萬用表的不同量程測量正、反向電阻值不同，同一個二極管用不同型號的萬用表測量的正反向電電阻值不同，同一個二極管用不同型號的萬用表測量的正反向電阻值也是不同的。阻值也是不同的。 3測量二極管正向電阻時，如果表針不能穩(wěn)定停在某一個測量二極管正向電阻時，如果表針不能穩(wěn)定停在某一個阻

11、值上，而是不斷的擺動，說明二極管熱穩(wěn)定性不好。阻值上，而是不斷的擺動，說明二極管熱穩(wěn)定性不好。 4使用數(shù)字式萬用表時，表中有專用的使用數(shù)字式萬用表時，表中有專用的PN結(jié)測量擋，此結(jié)測量擋，此時可以用這一功能擋去測量，但二極管必須脫離電路。時可以用這一功能擋去測量，但二極管必須脫離電路。 5測量二極管的方法可以在具體情況下靈活選用。修理過測量二極管的方法可以在具體情況下靈活選用。修理過程中，先用在路檢測法，或通路檢測法，對已經(jīng)拆下的或新替換程中，先用在路檢測法，或通路檢測法，對已經(jīng)拆下的或新替換的用脫開檢測法。的用脫開檢測法。二極管選配方法：二極管選配方法： 二極管損壞后要盡量下選用相同型號的二

12、極管進行代換。若無二極管損壞后要盡量下選用相同型號的二極管進行代換。若無同型號可先查晶體管手冊，或根據(jù)二極管在電路中的作用以及參數(shù)同型號可先查晶體管手冊，或根據(jù)二極管在電路中的作用以及參數(shù)要求，選用參數(shù)相近或大于原型號的二極管代用。用途不同的二極要求，選用參數(shù)相近或大于原型號的二極管代用。用途不同的二極管不宜相互代用，硅二極管和鍺二極管之間也不能相互代用。管不宜相互代用，硅二極管和鍺二極管之間也不能相互代用。 整流管主要考慮最大電流、最高反向工作電壓和頻率等參數(shù)。整流管主要考慮最大電流、最高反向工作電壓和頻率等參數(shù)。 當代用的二極管接入電路再度損壞或工作性能不好時，除考慮代當代用的二極管接入電

13、路再度損壞或工作性能不好時，除考慮代用型號是否正確外，還要考慮二極管所在電路是否存在其他故障。用型號是否正確外，還要考慮二極管所在電路是否存在其他故障。二極管更換方法：二極管更換方法： 拆下原二極管時，應(yīng)認清二極管極性，焊上新二極管時要認拆下原二極管時，應(yīng)認清二極管極性，焊上新二極管時要認清引腳極性，正、負引腳不能反接。清引腳極性，正、負引腳不能反接。 原二極管為開路故障時，可以直接用一個新二極管并聯(lián)上去。原二極管為開路故障時，可以直接用一個新二極管并聯(lián)上去。 懷疑原二極管擊穿或性能不良時，一定要先將原二極管拆下懷疑原二極管擊穿或性能不良時，一定要先將原二極管拆下再將新二極管接上去。再將新二極

14、管接上去。 單向?qū)щ娦缘亩x：流過二極管的電流只能從正極流向負極，不能從負極流向正極，單向?qū)щ娦缘亩x：流過二極管的電流只能從正極流向負極，不能從負極流向正極，稱為二極管的正向?qū)щ娦?。稱為二極管的正向?qū)щ娦浴?單向?qū)щ娦詫ψR圖的意義：二極管電路符號中的三角形形象的表示了電流的流動方單向?qū)щ娦詫ψR圖的意義：二極管電路符號中的三角形形象的表示了電流的流動方向。利用這一電路符號的提示作用，在電路分析時可以方便的知道電流在電路中的流向。利用這一電路符號的提示作用，在電路分析時可以方便的知道電流在電路中的流動方向。動方向。 分析直流電路中二極管工作原理時，因為使二極管導通的電壓只能從正極加到負分析直流電

15、路中二極管工作原理時，因為使二極管導通的電壓只能從正極加到負極，所以分析這一電壓從什么地方加來時，可以從二極管的正極開始向直流電壓供給極，所以分析這一電壓從什么地方加來時，可以從二極管的正極開始向直流電壓供給方向?qū)ふ摇７较驅(qū)ふ摇?要使二極管導通必須給二極管加上一個正向偏置電壓，如果所加的電壓達不到足要使二極管導通必須給二極管加上一個正向偏置電壓，如果所加的電壓達不到足夠大的程度，二極管只能處于微導通狀態(tài)：如果所加的是反向電壓負極高于正極電夠大的程度，二極管只能處于微導通狀態(tài)：如果所加的是反向電壓負極高于正極電壓），二極管不能導通，處于截止狀態(tài)。壓），二極管不能導通，處于截止狀態(tài)。(二極管伏二極

16、管伏安特性曲線安特性曲線) 以以O(shè)為坐標原點，以加在二為坐標原點，以加在二極管兩端的電壓極管兩端的電壓U為橫軸、流過為橫軸、流過二極管的電流為縱軸建立直角坐二極管的電流為縱軸建立直角坐標系，各軸的方向表示施與二極標系，各軸的方向表示施與二極管的電壓和電流方向。第一象限管的電壓和電流方向。第一象限曲線反映了二極管的正向特性；曲線反映了二極管的正向特性；第三象限曲線反映其反向特性。第三象限曲線反映其反向特性。 給二極管加的正向電壓小于某一定值給二極管加的正向電壓小于某一定值U1 （硅：（硅：0.6V，鍺：，鍺：0.2時，正向電流很小，且小于時，正向電流很小，且小于I1 。當正向電壓大與。當正向電壓

17、大與U1后，后，正向電流正向電流I隨隨U的微小增大而劇增。將的微小增大而劇增。將U1稱為起始電壓。稱為起始電壓。 給二極管加的反向電壓小于某一定值給二極管加的反向電壓小于某一定值UZ (Urm)時，反向電時，反向電流很小，當反向電壓大與等于流很小，當反向電壓大與等于UZ后，反向電流后，反向電流I迅速增大而處迅速增大而處于電擊穿狀態(tài)。將于電擊穿狀態(tài)。將UZ 稱為反向擊穿電壓。稱為反向擊穿電壓。U1I1OUI反向擊反向擊穿電壓穿電壓正向?qū)д驅(qū)妷和妷篣Z反向特反向特性曲線性曲線正向正向特性特性曲線曲線 二極管正向?qū)ê蟮墓軌航祷旧媳３植蛔儯铝幸蛩囟O管正向?qū)ê蟮墓軌航祷旧媳３植蛔儯?/p>

18、但下列因素會使管壓降有微小變化：會使管壓降有微小變化： 當溫度升高時管壓降會有略有下降；溫度降低時管壓降會當溫度升高時管壓降會有略有下降；溫度降低時管壓降會略微增大一點。略微增大一點。 正向電流發(fā)生很大變化時，正向壓降會有微小的變化。即正向電流發(fā)生很大變化時，正向壓降會有微小的變化。即當正向電壓有一個微小的變化時，將引起正向電流一個很大的當正向電壓有一個微小的變化時，將引起正向電流一個很大的變化。變化。 利用二極管管壓降隨溫度微小變化的特征可以設(shè)計成溫度利用二極管管壓降隨溫度微小變化的特征可以設(shè)計成溫度補償電路，在分析溫度補償電路時不了解二極管的這種特性，補償電路，在分析溫度補償電路時不了解二

19、極管的這種特性，電路的工作原理就無法分析。電路的工作原理就無法分析。 正向電阻是二極正向電阻是二極管正向?qū)ê笳苷驅(qū)ê笳摌O之間的電阻，這負極之間的電阻，這一電阻值很小。一電阻值很小。等效等效R1+VVD1反向截止反向截止R1R02反向電阻很大反向電阻很大等效等效+VR1VD1正向?qū)ㄕ驅(qū)≧1R01正向電阻很小正向電阻很小 反向電阻是二極反向電阻是二極管處于反向偏置而未擊管處于反向偏置而未擊穿時的電阻，這一電阻穿時的電阻，這一電阻值很大。正、反向電阻值很大。正、反向電阻值的大小是相對的，即：值的大小是相對的，即：反向電阻值遠遠大于正反向電阻值遠遠大于正向電阻值，反向電阻愈向電阻值，反

20、向電阻愈大愈好。大愈好。 當二極管的正向電流變化時，其正向電阻也在當二極管的正向電流變化時，其正向電阻也在發(fā)生微小的變化，正向電流愈大，正向電阻愈小，發(fā)生微小的變化，正向電流愈大，正向電阻愈小，反之則大。反之則大。 在一些控制電路中，在利用這一特性實現(xiàn)電路在一些控制電路中，在利用這一特性實現(xiàn)電路的控制功能。的控制功能。 在電子開關(guān)電路中，利用二極管正向電阻和反在電子開關(guān)電路中，利用二極管正向電阻和反向電阻相差很大的特性，可以將二極管作為電子開向電阻相差很大的特性，可以將二極管作為電子開關(guān)器件，即所謂的開關(guān)二極管：二極管導通時，其關(guān)器件，即所謂的開關(guān)二極管：二極管導通時，其內(nèi)阻很小，相當于開關(guān)接

21、通；二極管截止時兩引腳內(nèi)阻很小，相當于開關(guān)接通；二極管截止時兩引腳之間的電阻很大，相當于開關(guān)的斷開。在電路中可之間的電阻很大，相當于開關(guān)的斷開。在電路中可以起到通與斷的控制作用。以起到通與斷的控制作用。 電路中的電路中的VD1是是二極管用于整流，所二極管用于整流，所以稱為整流二極管，以稱為整流二極管，它是整個電路的核心它是整個電路的核心器件。器件。 R1是整流電路的等效負載電是整流電路的等效負載電阻，不是一只具體的電阻器，而阻，不是一只具體的電阻器，而是某個需要直流電壓的負載電路。是某個需要直流電壓的負載電路。 Ui是半波整流電路的輸入電壓，是一個正弦交是半波整流電路的輸入電壓，是一個正弦交流

22、電壓；流電壓；Uo是半波整流電路的輸出電壓，是單向是半波整流電路的輸出電壓，是單向脈動直流電壓。脈動直流電壓。UiVD1R1Uo整流整流二極二極管管輸入輸入電壓電壓波形波形輸出輸出電壓電壓波形波形UiVD1R1Uo整流整流二極二極管管輸入輸入電壓電壓波形波形 分析整流電路主要是分析二極管的單向?qū)щ娦?，交流電壓加到整流二極管兩端，分析整流電路主要是分析二極管的單向?qū)щ娦?，交流電壓加到整流二極管兩端，交流輸入電壓的正、負半周給整流二極管兩端的偏置電壓極性不同。交流輸入電壓的正、負半周給整流二極管兩端的偏置電壓極性不同。 在分析時要搞清楚整流二極管的導通與截止，導通時輸出在分析時要搞清楚整流二極管的

23、導通與截止，導通時輸出電壓，截止時無法輸出電壓。電壓，截止時無法輸出電壓。 要將交流輸入電壓分成正、負兩要將交流輸入電壓分成正、負兩個半周進行導通和截止的分析。個半周進行導通和截止的分析。交流電壓正半周期間半波整流電路交流電壓正半周期間半波整流電路UiVD1R1Uo+-等效等效輸入電壓輸入電壓輸入電壓給輸入電壓給VD1正向偏置正向偏置UiR1VD1Uo整流二極整流二極管導通管導通正半周輸出正半周輸出電壓電壓交流電壓負半周期間半波整流電路工作示意圖交流電壓負半周期間半波整流電路工作示意圖半波整流電路輸入和輸出電壓波形圖半波整流電路輸入和輸出電壓波形圖輸入電壓輸入電壓只有只有正半正半周部周部分分R

24、1UiVD1Uo等效等效負半負半周期周期間電間電壓為壓為零零UiVD1R1Uo負半負半周輸周輸入電入電壓壓截止二極管截止二極管相當于開路相當于開路輸出電壓輸出電壓 利用二極管正向利用二極管正向?qū)ê蠊軌航祷鶎ê蠊軌航祷静蛔兊奶匦裕静蛔兊奶匦?，可?gòu)成簡單的直可構(gòu)成簡單的直流穩(wěn)壓電路。流穩(wěn)壓電路。+V1R1VD1VD2VD3A穩(wěn)定的直穩(wěn)定的直流電壓流電壓不穩(wěn)定的不穩(wěn)定的直流電壓直流電壓限流保護電阻限流保護電阻+V2設(shè)三只二極管均為參數(shù)、型號相同的硅管，則在該直流設(shè)三只二極管均為參數(shù)、型號相同的硅管，則在該直流穩(wěn)壓電路中，輸入電壓穩(wěn)壓電路中，輸入電壓V1與輸出電壓與輸出電壓V2關(guān)系關(guān)系:V2=30.6VVR1 =V1V2UiUoVD1C1R1C2檢波二極檢波二極管管耦合電容，耦合電容，