二極管的基礎(chǔ)知識(shí)

Word二極管的基礎(chǔ)知識(shí)（模擬）電路——（二極管）篇

本篇適用于對(duì)二極管有初步了解，但難以應(yīng)用于實(shí)際的人。

一、二極管初步了解

1、導(dǎo)通壓降

二極管按類型可分為

硅管

和

鍺管。其中硅管的門坎電壓Vth（又稱死區(qū)電壓）約為0.5V，鍺管的Vth約為0.1V，要想使二極管導(dǎo)通，二極管的正向電壓必須大于Vth。

所以，需了解硅管正向?qū)▔航导s為0.7V，鍺管正向?qū)▔航导s為0.2V。

2、最大整流（電流）

指允許通過的最大正向平均電流。電流通過時(shí)，會(huì)發(fā)熱。電流太大，發(fā)熱量超過限度，二極管就會(huì)損壞。一般最大整流電流為16mA。

二、二極管特性

1、單向?qū)ㄐ裕弘娏鲝亩O管的正極流向負(fù)極時(shí)，電阻值很小，二極管導(dǎo)通。從二極管的負(fù)極流向正極時(shí)，電阻值很大，二極管截止。

2、伏安特性：反應(yīng)二極管電流I與電壓U的關(guān)系。

三、二極管應(yīng)用

1、打開（Multisim），選擇出（DC）_POWER、二極管、LED、電阻和（萬用表），并按下圖連接。

理論上，二極管導(dǎo)通之后，它所分的電壓值應(yīng)為0.7V（硅管）。LED導(dǎo)通之后，所分得的電壓值應(yīng)為1~2V，電流值應(yīng)為5~20mA。

連接后，雙擊萬用表打開上圖界面，運(yùn)行（仿真）后可以看到相關(guān)電流電壓值。讀數(shù)發(fā)現(xiàn)，二極管所分得的電壓值約為0.674V，未達(dá)到導(dǎo)通壓降0.7V。

LED所分得的電壓為1.752V，處于1~2V之間，但電流值為4.787mA，未達(dá)到5~20mA。顯然，二極管和LED未導(dǎo)通。

分析電路后得知，原因是R1電阻值過大。將R1設(shè)為1K后，再次運(yùn)行仿真

上圖中，LED點(diǎn)亮

打開萬用表，讀數(shù)符合要求

將二極管反接，并將V1的值設(shè)為50V。按前面所說，此時(shí)的二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，電路中應(yīng)該沒有電流流過。

運(yùn)行仿真后，發(fā)現(xiàn)電路中仍然有電流。此時(shí)，二極管被反向擊穿。一般，二極管反向擊穿電壓為40V。

四、特殊二極管

1、穩(wěn)壓二極管

穩(wěn)壓二極管（齊納二極管）能夠穩(wěn)定一定電壓；

實(shí)行穩(wěn)壓的條件為：a.工作在反向擊穿狀態(tài)；b.反向電壓大于穩(wěn)壓電壓；

穩(wěn)壓二極管在使用時(shí)，需要與電阻串聯(lián)使用；關(guān)于串聯(lián)電阻的選取應(yīng)使流過穩(wěn)壓管的電流Iz符合Izmin

穩(wěn)壓效果受穩(wěn)壓電流的影響，所以需要選取合適的穩(wěn)壓電流；

2、穩(wěn)壓管應(yīng)用

按下圖搭建電路

運(yùn)行仿真

讀數(shù)發(fā)現(xiàn)LED的電流值未達(dá)到發(fā)光條件。設(shè)流過LED的電流為10mA,流過穩(wěn)壓管的電流為6mA，10mA可以使LED點(diǎn)亮，6mA可以使穩(wěn)壓管有較好的穩(wěn)壓效果。由此，可計(jì)算出R2與R1合適的電阻值。

LED被點(diǎn)亮

3、兩種穩(wěn)壓電路的比較

按下圖搭建電路

運(yùn)行仿真。觀察發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)波形不一致。分析得出，當(dāng)輸入電壓未達(dá)到5.1V時(shí)，穩(wěn)壓管截止，相當(dāng)于斷開。當(dāng)輸入電壓達(dá)到5.1V時(shí)，穩(wěn)壓管起作用，輸出電壓約為5.1V。

再按下圖搭建電路

運(yùn)行仿真。分析電路，當(dāng)輸入電壓小于5.1V時(shí)，穩(wěn)壓管截止。當(dāng)穩(wěn)