二極管的工作原理是什么(二極管工作原理是什么)

二極管的工作原理是什么

二極管工作原理是：

二極管的主要原理就是利用PN結(jié)的單向?qū)щ娦?，在PN結(jié)上加上引線和封裝就成了一個(gè)二極管。晶體二極管為一個(gè)由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)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(chǎng)。當(dāng)不存在外加電壓時(shí)，由于PN結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。

當(dāng)外界有正向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)進(jìn)一步加強(qiáng)，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無(wú)關(guān)的反向飽和電流。

二極管的主要應(yīng)用：

幾乎在所有的電子電路中，都要用到半導(dǎo)體二極管。半導(dǎo)體二極管在電路中的使用能夠起到保護(hù)電路，延長(zhǎng)電路壽命等作用。

半導(dǎo)體二極管的發(fā)展，使得集成電路更加優(yōu)化，在各個(gè)領(lǐng)域都起到了積極的作用。二極管在集成電路中的作用很多，維持著集成電路正常工作。下面簡(jiǎn)要介紹二極管在以下四種電路中的作用。

二極管的工作原理

二極管，（英語(yǔ)：Diode），電子元件當(dāng)中，一種具有兩個(gè)電極的裝置，只允許電流由單一方向流過(guò)，許多的使用是應(yīng)用其整流的功能。而變?nèi)荻O管（Varicap
Diode）則用來(lái)當(dāng)作電子式的可調(diào)電容器。大部分二極管所具備的電流方向性我們通常稱(chēng)之為“整流（Rectifying）”功能。二極管最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(guò)（稱(chēng)為順向偏壓），反向時(shí)阻斷
（稱(chēng)為逆向偏壓）。因此，二極管可以想成電子版的逆止閥。
（a）VD截止，Uo=3V。
過(guò)程：假定VD截止，則其陰極為6V，陽(yáng)極為3V，二極管承受反向電壓，截止。輸出電壓Uo=3V。
（b）VD1截止，VD2導(dǎo)通，假定VD1，VD2為理想二極管，則輸出電壓Uo=0V
過(guò)程：假定VD1，VD2截止，則VD1陰極6V，陽(yáng)極-12V，反壓，截止。VD2陽(yáng)極0V，陰極為-12V，正向電壓導(dǎo)通，假定二極管理想，無(wú)壓降，則其陰極為0V，VD1仍承受反壓，維持截止?fàn)顟B(tài)。最終輸出電壓被VD2短路，輸出0V。
（C）VD1導(dǎo)通，VD2截止，假定二極管理想，則輸出電壓Uo=-3V。
過(guò)程：假定VD1，VD2截止，則VD1陰極-3V，陽(yáng)極+12V，導(dǎo)通，其陽(yáng)極被嵌位在-3V，由此VD2陽(yáng)極-3V，陰極0V，反壓截止。輸出電壓Uo=-3V。

二極管的工作原理

二極管又稱(chēng)晶體二極管,簡(jiǎn)稱(chēng)二極管(diode)，另外，還有早期的真空電子二極管;它是一種具有單向傳導(dǎo)電流的電子器件。在半導(dǎo)體二極管內(nèi)部有一個(gè)PN結(jié)兩個(gè)引線端子，這種電子器件按照外加電壓的方向，具備單向電流的轉(zhuǎn)導(dǎo)性。
一般來(lái)講，晶體二極管是一個(gè)由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)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(chǎng)。當(dāng)外加電壓等于零時(shí)，由于p-n 結(jié)兩邊載流子的濃度差引起擴(kuò)散電流和由自建電場(chǎng)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。
外加正向電壓時(shí)，在正向特性的起始部分，正向電壓很小，不足以克服PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)的阻擋作用，正向電流幾乎為零，這一段稱(chēng)為死區(qū)。這個(gè)不能使二極管導(dǎo)通的正向電壓稱(chēng)為死區(qū)電壓。當(dāng)正向電壓大于死區(qū)電壓以后，PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)被克服，二極管導(dǎo)通，電流隨電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流范圍內(nèi)，導(dǎo)通時(shí)二極管的端電壓幾乎維持不變，這個(gè)電壓稱(chēng)為二極管的正向電壓。
反向性,外加反向電壓不超過(guò)一定范圍時(shí)，通過(guò)二極管的電流是少數(shù)載流子漂移運(yùn)動(dòng)所形成反向電流，由于反向電流很小，二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。這個(gè)反向電流又稱(chēng)為反向飽和電流或漏電流，二極管的反向飽和電流受溫度影響很大。
擊穿,外加反向電壓超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，反向電流會(huì)突然增大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電擊穿。引起電擊穿的臨界電壓稱(chēng)為二極管反向擊穿電壓。電擊穿時(shí)二極管失去單向?qū)щ娦?。如果二極管沒(méi)有因電擊穿而引起過(guò)熱，則單向?qū)щ娦圆灰欢〞?huì)被永久破壞，在撤除外加電壓后，其性能仍可恢復(fù)，否則二極管就損壞了。因而使用時(shí)應(yīng)避免二極管外加的反向電壓過(guò)高。
二極管的管壓降：硅二極管(不發(fā)光類(lèi)型)正向管壓降0.7V，鍺管正向管壓降為0.3V，發(fā)光二極管正向管壓降會(huì)隨不同發(fā)光顏色而不同。主要有三種顏色，具體壓降參考值如下：紅色發(fā)光二極管的壓降為2.0–2.2V，黃色發(fā)光二極管的壓降為1.8—2.0V，綠色發(fā)光二極管的壓降為3.0—3.2V，正常發(fā)光時(shí)的額定電流約為20mA。二極管的電壓與電流不是線性關(guān)系，所以在將不同的二極管并聯(lián)的時(shí)候要接相適應(yīng)的電阻。
在二極管加有正向電壓，當(dāng)電壓值較小時(shí)，電流極小;當(dāng)電壓超過(guò)0.6V時(shí)，電流開(kāi)始按指數(shù)規(guī)律增大，通常稱(chēng)此為二極管的開(kāi)啟電壓;當(dāng)電壓達(dá)到約0.7V時(shí)，二極管處于完全導(dǎo)通狀態(tài)，通常稱(chēng)此電壓為二極管的導(dǎo)通電壓，用符號(hào)UD表示。對(duì)于鍺二極管，開(kāi)啟電壓為0.2V，導(dǎo)通電壓UD約為0.3V。—-重慶達(dá)標(biāo)電子為您解答

二極管工作原理

正向?qū)щ?，反向不?dǎo)電。晶體二極管是一個(gè)由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成了空間電荷層，并且建有自建電場(chǎng)，當(dāng)不存在外加電壓時(shí)，p-n結(jié)兩邊載流子濃度差引起擴(kuò)散電流和自建電場(chǎng)，引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。

1、二極管工作原理（正向?qū)щ?，反向不?dǎo)電），晶體二極管是一個(gè)由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成了空間電荷層，并且建有自建電場(chǎng)，當(dāng)不存在外加電壓時(shí)，因?yàn)閜-n結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當(dāng)產(chǎn)生正向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)與自建電場(chǎng)的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流（也就是導(dǎo)電的原因）。當(dāng)產(chǎn)生反向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)與自建電場(chǎng)進(jìn)一步加強(qiáng)，形成在一定反向電壓范圍中與反向偏置電壓值無(wú)關(guān)的反向飽和電流I0（這也就是不導(dǎo)電的原因）。

2、當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時(shí)，p-n結(jié)空間電荷層中的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過(guò)程，產(chǎn)生大量電子空穴對(duì)，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱(chēng)為二極管的擊穿現(xiàn)象。

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