二極體截止狀態工作原理、正嚮導通工作原理、二極體導通和截止...

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二極體截止狀態工作原理、正嚮導通工作原理、二極體導通和截止工作狀態判斷方法

發表於 2017-08-10 09:18:40

   　學電子的同學都曉得，晶片其實就是沙子做的，不值錢，沙子確實吧不值錢，但是做成電子產品就值錢了，其實這就是電子的魅力，而根據材料的導電能力，我們可以將他們劃分導體、絕緣體和半導體。 常見的導體如銅和鋁、常見的絕緣體如橡膠、塑料等。什麼是半導體呢？半導體的導電能力介於導體和絕緣體之間，常見的半導體材料有矽（Si）和鍺（Ge）。到此，請記住兩種半導體材料：矽、鍺。因為以後你會聽說矽管、鍺管。意思很明顯，說明這種二極體或三極體是用矽或鍺作為基材的。

    二極體是我們電子人經常要用到的器件，比如發光二極體用在很多很多的指示燈上，二極體是最常用的電子元件之一，它最大的特性就是單向導電，也就是電流只可以從二極體的一個方向流過，二極體的作用有整流電路，檢波電路，穩壓電路，各種調製電路，早期的二極體包含「貓須晶體（「Cat『s Whisker」 Crystals）」以及真空管（英國稱為「熱游離閥（Thermionic Valves）」）。現今最普遍的二極體大多是使用半導體材料如矽或鍺。

　二極體，（英語：Diode），電子元件當中，一種具有兩個電極的裝置，只允許電流由單一方向流過，許多的使用是應用其整流的功能。而變容二極體（Varicap Diode）則用來當作電子式的可調電容器。大部分二極體所具備的電流方向性我們通常稱之為「整流（Rectifying）」功能。二極體最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過（稱為順向偏壓），反向時阻斷 （稱為逆向偏壓）。

一：PN結和二極體導通與截止的關係

　　本徵半導體：純淨的半導體稱為本徵半導體。

　　P型半導體：在本徵半導體矽或鍺中摻入微量的三價元素硼（B）或鎵，就形成P型半導體。

　　N型半導體：在本徵半導體矽或鍺中摻入微量的五價元素磷（P）就形成N型半導體。

　　在半導體矽或鍺中一部分區域摻入微量的三價元素硼使之成為P型，另一部分區域摻入微量的五價元素磷使之成為N型半導體。在P型和N型半導體的交界處就形成一個PN結。一個PN結就是一個二極體，P區的引線稱為陽極，N區的引線稱為陰極。

　　二極體具前單向導電性能：

　　（1）正嚮導通：當PN結加上正向電壓，即P區接蓄電池正級，N區接蓄電池負極時，PN結處於導通狀態，如圖所示，試燈有電流通過，點亮。

　　（2）反向截止：當PN結加上反正電壓，即P區接蓄電池負極，N區接蓄電池正極時，PN結處於截止狀態，如圖所示，試燈沒有電流通過，不能點亮。

二、二極體截止狀態工作原理

　　如果給二極體正極加的電壓低於負極加的電壓，稱為二極體的反向偏置電壓。給二極體加反向偏置電壓後，二極體截止，二極體兩引腳間電阻很大，相當於開路。如圖所示，只要是反向電壓二極體就沒有電流流動，如果反向電壓過大，二極體會擊穿，電流從負極流向正極，說明二極體已經損壞。

　　綜上所述，給二極體加上一定正向電壓二極體處於導通狀態，給二極體加上反向電壓時，二極體處於截止狀態。

三、二極體正嚮導通工作原理

　　二極體有導通和截止兩種工作狀態。而且導通和截止有一定的工作條件。如果給二極體的正極加上高於負極的電壓，稱為二極體的正向偏置電壓，當該電壓達到一定數值時二極體導通，導通後二極體相當於一個導體，電阻很小，相當於接通，如圖所示。

　　二極體導通後，在迴路中的電流流向是從正極流向負極，不能從負極流向正極，否則二極體已經損壞。

　　二極體導通的條件：

　　正向偏置電壓，正向偏置電壓大到一定程度，對於矽管而言0.7V，對於鍺管而言為0.2V。

四、二極體導通和截止工作狀態判斷方法

　　分析二極體工作狀態時，應判斷二極體是導通還是截止。下表是二極體工作狀態識別方法，表中，「＋」表示正極性電壓，「－」表示負極性電壓。

　　二極體正向壓降不變特性

　　二極體正嚮導通後的管壓降基本上保持不變，但下列因素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略微增大一點。

　　● 正向電流發生很大變化時，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變化。

　　● 利用二極體管壓降隨溫度微小變化的特徵可以設計成溫度補償電路，在分析溫度補償電路時不了解二極體的這種特性，電路的工作原理就無法分析。

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