二极管及其应用思维导图(二极管的作用)

导语：二极管及其应用

二极管是一个PN结构，具有单向导电性。

PN结是在杂质半导体的基础上形成的一种具有特殊性质的物理结构，是由P型和N型半导体通过一定的方法结合起来，在两者的界面处形成具有特殊性质的物理结构——PN结，它是常用的二极管、三极管结构的物理基础，二极管的单向导电性就是由它决定的。在PN结二端加上引线并进行封装，就成为晶体二极管，简称二极管。

常用的二极管的类型很多，主要应用有：整流电路，钳位电路，限幅电路和元件保护电路等。

极管的文字符号在国际标准中用VD表示，在中国用D来表示。常见的二极管外形和符号如图所示。

一、二极管的伏安特性

二极管的伏安特性就是指在二极管两端加电压时，通过二极管的电流与所加电压的关系.

关系用曲线表示，则称为伏安特性曲线

如图所示

（1）当二极管外加正向很小时，正向电流很微弱。只有当正向电压超过某值后，正向电流明显增大，这一电压称为导通电压或门限电压，用UTH表示。在室温下，硅管的UTH= 0．5～0．6V。锗管的UTH＝0．1～0．2V。二极管导通后，随电压增大，电流将迅速增大；

（2）当二极管两端加上反向电压时，只有极微弱反向电流通过。在温度一定情况下，反向电压值变化时，反向电流基本不变，所以，常称之为反向饱和电流，记作IS。小功率硅管的Is一般小于0．1μA，而锗管约几个微安。

（3）当反向电压达到某值时，如图2.4中达到约－50V时，二极管进入反向击穿状态。此时，uD只要有一点点变化，电流值就会迅速变大。这种状态称为反向击穿状态，稳压二极管则是利用该特性。

二、二极管的主要参数

1.最大整流电流IF：二极管长期连续工作时，所允许通过电流的最大值

2.最高反向工作电压URM：二极管工作时，所能允许的最大的反向工作电压

3.最高工作频率fM：fM是二极管工作的上限截止频率。超过此值时，由于结电容的作用，二极管将不能很好地体现单向导电性。

三、二极管应用举例

1.整流：整流就是把交流电变为脉动直流电。利用二极管的单向导电性，可以实现整流。

2.限幅：利用二极管导通后压降很小且基本不变的特性，可以构成限幅电路，使输出电压幅度限制在某一电压值内。

3.保护：电子电路中，常利用二极管来保护其他元器件免受过高电压的损害 。

限幅举例：

二极管限幅电路及波形 二极管限幅电路及波形

由于二极管存在导通压降，因此输入正弦波信号，输出信号为被削顶的波形。

保护举例：

二极管保护作用

当开关闭合时，电池开始放电，由于二极管具有单向导电性，电流经开关S直接到电阻R和电感L，再流回电池负极，当开关断开的时候，由于电感具有储能的作用，此时回路又被断开，所以此刻，电流就会经过二极管再到电阻R和电感L，如此往复，知道电能消耗完毕，起到保护电路的作用。

整流举例：

由于二极管具有单向导电性，因此正半轴信号可以经过二极管，而负半轴信号无法经过二极管，就导致输出的波形不是完整的波形，而是经过整流后只留有正半轴信号的脉冲。

在整流时，二极管的参数最大整流电流应满足:IF≥IL＝0.45U2/RL

反向工作电压应满足：

四、发光二极管（LED）与发光数字管：

发光二极管是用特殊的半导体材料（如砷化镓等）制成的。材料不同所发出的光的颜色就不同。

发光二极管特点是：工作时导通电压比普通二极管大，其工作电压随材料的不同而不同，一般为1.7V～2.4V。普通绿、黄、红、橙色发光二极管工作电压约为2V；白色发光二极管的工作电压通常高于2.4V；蓝色发光二极管的工作电压一般高于3.3V。发光二极管的工作电流一般在2mA～25mA的范围。

以上内容则是二极管的应用的相关知识，在实际设计场合，还会有更多的应用以及二极管种类，需要更加实际开发工作去详细的了解。喜欢的朋友可以点赞收藏加关注，本合集会持续更新更多电子技术知识以及在实际应用中碰到的问题讲解，欢迎前来评论，一起探讨电子技术。

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