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二極管的工作原理、特性以及主要應用,你都了解嗎?

2023-08-25 09:38:18  

  二極管是一種電子元件,擁有過去幾十年間無與倫比的廣泛應用。二極管的出現,使得電路能夠將電流限制在某個方向上,由于這種限制現象,我們在現代電子技術中大量使用二極管。

二極管的工作原理、特性以及主要應用,你都了解嗎?

  一、二極管的基本原理

  二極管是一個半導體結構,由N型半導體和P型半導體組成,它的原理是在表面上接觸兩種不同類型的半導體,形成一個PN結,在正向電壓下,電子從N型半導體流到P型半導體,空穴從P型半導體流到N型半導體,并形成電流;

  在反向電壓下,由于PN結帶隙的填充與擴散效應,會產生一個電場,電場會使得從N型半導體到P型半導體的空穴向N型半導體漂移,同時會將從P型半導體到N型半導體的電子向P型半導體漂移,最終形成一個不太容易流動的區(qū)域,它們之間的電壓稱為反向電壓,具有去除干擾、穩(wěn)壓、整流等作用。

  不同的反向電壓會對二極管產生不同的影響,在不同的工作狀態(tài)下,二極管都會有不同的特性。

  二、二極管的特性

  二極管有正向特性和反向特性。

  1、正向特性

  在正向電壓下,二極管導通極為接地,而另一極為高電位,這種電壓下,二極管可以允許從P型半導體到達N型半導體的電子通過PN結,從而形成電流。

  在正向電壓的作用下,對于硅制二極管,其正向工作電壓在0.7V左右,而對于鍺制二極管來說,其正向工作電壓只有0.3V左右,其工作端的滯回特性,成為了一些電路的重要部分。

  2、反向特性

  在反向電壓下,二極管處于截止狀態(tài),此時,通過PN結的電子流幾乎為0,只有當反向電壓超過一定值后,穿越PN結的電荷足以擴散到另一側而出現巨大的反向電流,可以導致二極管燒毀,稱為“破擊電壓”。

  不同的二極管具有不同的反向電壓韌性,而破擊電壓也不同,一般情況下,硅制二極管的破擊電壓大于400V,而鍺制二極管的破擊電壓只有150V左右。

  三、二極管的應用

  1、整流

  二極管具有無源區(qū)間的整流特性,一般情況下使用大功率電源進行直流整流,由于二極管的直流電阻比交流電阻低,故二極管在直流電路中應用較為廣泛。

  2、調制

  二極管可以將信號電壓通過調制的方式傳送,模擬技術將高頻電壓信號轉化成低頻的直流信號,并通過二極管的正向電壓大小來控制幅度。二極管還可以通過在信號電壓上加以高頻交流電作用,來改變電路阻抗,形成調制。

  3、檢波

  將雙向的信號經過二極管后,通過基排放電路中構造出來的“Bus Zuifalian Position”實現信號的單向傳送,這可以用于檢測電壓有無、測量波的頻率及振幅、調制信號和解調等等。

  4、電源保護

  二極管還可以用來保護電源不受高反向電壓的侵害,一旦有高壓反向電流倒流,二極管可以關閉,避免電源的損壞。

  5、激光器

  二極管可以用于激光器的制造,通過在PN結中將正向鈍化區(qū)域變薄,在施加正向電壓的同時,實現電子與空穴的復合放電,激發(fā)出光子,使激光發(fā)生器發(fā)出激光。

  “二極管的特性”是一個重要的知識點,在現代電子技術領域中起到了不可或缺的作用,了解二極管的特性,對于電子技術從業(yè)者而言,具有深刻的意義。今天新邦微詳細講述了二極管的工作原理、特性、應用以及在激光器中的使用等,希望對朋友們有所幫助。


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