二极管的那点事

来源:互联网 发布:淘宝代运营收费 编辑:程序博客网 时间:2024/05/29 09:21

二极管作为最基础的电子元件,也是最重要的电子元件。正是因为晶体管才打开了数字世界的大门;那这篇来讨论一下二极管;
谈到半导体二极管,就的说说PN节,PN节是将一块一半为P型半导体和一半为N型的半导体参杂在一起,两者的交界处
形成PN节;

P型半导体
P型半导体晶体中参入了少量的3价的元素,而硅本身为4价,当它和周围的硅原子组成共价键的时候就缺少了一个价的电子,容易重其他位置的共价键中夺取一个电子,使杂质原子对外呈现为负价,同时其他地方产生一个空穴;所以多数载流子为空穴,少数载流子为电子;

N型半导体
N型半导体晶体中参入的是少量的5价的元素,与周围的硅原子组成共价键的时候将多出一个电子,在室温中不受共价键的束缚,形成自由电子,失去自由电子的杂质原子呈现正价。电子为多数载流子,空穴为少数载流子;

在P型和N型半导体多数载流子相互扩散,在交界处形成了一个不可移动的正负离子组成的空间电荷区。当两种半导体放在一起,首先是多数载流子的扩散运动使PN节变宽,多子的扩散运动是N区和P区形成了内电场,由N区(+)指向P区(-),抑制了多子的扩散,促进了少子的漂移运动,使PN节宽度减小。达到一种稳定的平衡;

由PN节的形成可以知道,当给晶体二极管加入一个正向的电压(正极接P端,负极接N端),将有利于多子的扩散,形成较大的电流PN节变窄;当加入一个反向的电压,将有利于少子的运动,PN节变宽,形成的电流是很小的;电流是电子的流动形成的,利于少子的运动那么电流也是很小的;这就是为二极管单向导通的原理;

二极管的应用
1、单向导通
2、稳压管,由于反向电流变化较大时,管子两端的电压变化很小,所以可以用作稳压管;
3、整流
,利用二极管单向导电性,可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。
4、限幅
,二极管正向导通后,它的正向压降基本保持不变(硅管为0.7V,锗管为0.3V)。利用这一特性,在电路中作为限幅元件,可以把信号幅度限制在一定范围内。
5、续流
,在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起续流作用。

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