1、基本結(jié)構(gòu)
將pn結(jié)加上相應(yīng)的電極引線和管殼，就成為二極管。按結(jié)構(gòu)分，二極管有點(diǎn)接觸型、面接觸型和平面型三類。點(diǎn)接觸型二極管(一般為鍺管)如圖1(a)所示。它的pn結(jié)結(jié)面積很小，因此不能通過(guò)較大的電流，但其高頻率性能好，故一般適用于高頻和小功率工作，也用作數(shù)字電路中的開(kāi)關(guān)元件。面接觸型二極管(一般為硅管)如圖1(b)所示。它的pn結(jié)結(jié)面積很大，故可通過(guò)較大電流，但其工作頻率較低，一般用作整流。平面型二極管如圖1(c)所示，可用作大功率整流管和數(shù)字電路中的開(kāi)關(guān)管。圖1(d)是二極管的表示符號(hào)。
(a)點(diǎn)接觸型；(b)面接觸型；(c)平面型；(d)表示符號(hào)
圖1 二極管
圖2所示是常見(jiàn)二極管的外形圖
(a)玻璃封裝
(b)塑料封裝
(c)金屬封裝中、大功率二極管
圖2常見(jiàn)二極管的外形圖
2、伏安特性
二極管既然是一個(gè)pn結(jié)，它當(dāng)然具有單向?qū)щ娦?，其伏安特性曲線如圖3所示。由圖可見(jiàn)，當(dāng)外加正向電壓很低時(shí)，正向電流很小，幾乎為零。當(dāng)正向電壓超過(guò)一定數(shù)值后，電流增大很快。這個(gè)數(shù)值的正向電壓稱為死區(qū)電壓。通常，硅管的死區(qū)電壓約為0.5v，鍺管的死區(qū)電壓為0.1v。導(dǎo)通時(shí)的正向壓降，硅管約為0.6~0.7v，鍺管約為0.2~0.3v。
在二極管上加反向電壓時(shí)，反向電流很小，但當(dāng)把反向電壓加大至某一數(shù)值時(shí)，反向電流突然增大。這種現(xiàn)象稱為擊穿，二極管失去單向?qū)щ娦?。產(chǎn)生擊穿時(shí)的電壓稱為反向擊穿電壓。
(a) 2cz52a硅二極管
(b) 2ap2鍺二極管
圖3二極管的伏安特性曲線
3、主要參數(shù)
二極管的特性除用伏安特性曲線表示外，還可以用一些數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明，這些數(shù)據(jù)就是二極管的參數(shù)。二極管主要參數(shù)有下面幾個(gè)。
圖4例1的圖
1、最大整流電流
最大整流電流是指二極管長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)，允許流過(guò)二極管的最大正向平均電流。點(diǎn)接觸二極管的最大整流電流在幾十毫安培以下。面接觸型二極管的最大整流電流較大，如2cz52a型硅二極管的最大整流電流為100ma。當(dāng)電流超過(guò)允許值時(shí)，將由于pn結(jié)過(guò)熱而使管子損壞。
2、反向工作峰值電壓
它是保證二極管不被擊穿而給出的反向峰值電壓，一般是反向擊穿電壓的1/2或2/3。如2cz52a硅二極管的反向工作峰值電壓為25v，而反向擊穿電壓約為50v(圖9.7)。點(diǎn)接觸型二極管的反向工作峰值電壓一般是數(shù)十伏，面接觸二極管可達(dá)數(shù)百伏。
3、反向峰值電流
它是指在二極管上加反向工作峰值電壓時(shí)的反向電流值。反向電流大，說(shuō)明二極管的單向?qū)щ娦阅懿?，并且受溫度的影響大。硅管的反向電流較小，一般在幾十微安以下。鍺管的反向電流較大，為硅管的幾十到幾百倍。
二極管的應(yīng)用范圍很廣，主要都是利用它的單向?qū)щ娦浴Ｋ捎糜谡?、檢波、限幅、元件保護(hù)以及在數(shù)字電路中作為開(kāi)關(guān)元件等。
例11、在圖4中，輸入端電位，，求輸出端電位。電阻r接負(fù)電源-12v。
解：
因?yàn)楦哂?，所以二極管優(yōu)先導(dǎo)通。如果二極管的正向電壓降是0.3v，則。當(dāng)導(dǎo)通后，上加的是反向電壓，因而截止。
在這里，起鉗位作用，把輸出端的電位鉗住在+2.7v。