1、 二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小，而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。在电路中常用“D”加数字表示。 二极管的管压降：硅二极管（不发光类型）正向管压降 0.7V，锗管正向管压降为0.3V，发光二极管正向管压降为随不同发光颜色而不同。发光二极管主要有三种颜色，具体压降参考值如下：红色发光二极管的压降为 2.0-2.2V，黄色发光二极管的压降为 1.82.0V，绿色发光二极管的压降为 3.03.2V，正常发光时的额定电流约为 20mA。二极管的电压与电流不是线性关系，所以在将不同的二极管并联的时候要接相适应的电阻。二极管的应用：正因为二极管具有上述特性，常
2、把它用在整流、稳压、限幅、检波、隔离、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。1、整流二极管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动直流电。2、开关元件二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。利用二极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路。3、限幅元件二极管正向导通后，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。大多数二极管能作为限幅使用。也有象保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。为
3、了使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用，通常使用硅材料制造的二极管。也有这样的组件出售：依据限制电压需要，把若干个必要的整流二极管串联起来形成一个整体。4、继流二极管在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。5、检波二极管在收音机中起检波作用。6、变容二极管使用于电视机的高频头中如电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如 1N4004） 、隔离二极管（如 1N4148） 、肖特基二极管（如 BAT85） 、发光二极管、稳压二极管等。二极管符号及含义：图一普通二极管，第一个是国内标准的画法；图二双向瞬变抑制二极管；图三分别是光敏或光电二极管，发光二极管；图四为变容二极管
4、；图五是肖特基二极管；图六是恒流二极管；图七是稳压二极管；二极管正负极判别方法：(a)观察外壳上的符号标记。通常在二极管的外壳上标有二极管的符号，带有三角形箭头的一端为正极，另一端是负极。(b)观察外壳上的色点。在点接触二极管的外壳上，通常标有极性色点(白色或红色)。一般标有色点的一端即为正极。还有的二极管上标有色环，带色环的一端则为负极。(c)以阻值较小的一次测量为准（指针式万用表） ，黑表笔所接的一端为正极，红表笔所接的一端则为负极。(d)观察二极管外壳，带有银色带一端为负极。小功率二极管的 N 极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示 P 极（正
5、极）或 N 极（负极）， 也有用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。测试注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。肖特基（Schottky）二极管，又称肖特基势垒二极管（简称 SBD），它属一种低功耗、超高速半导体器件。最显著的特点为正向导通压降仅 0.4V 左右，在同样电流的情况下，它的正向压降要小许多，反向恢复时间极短（可以小到几纳秒）。其多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管，也有用在微波
6、通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管使用。在通信电源、变频器等中比较常见。它也有一些缺点：耐压比较低，漏电流稍大些。选用时要全面考虑。 一个典型的应用，是在双极型晶体管 BJT 的开关电路里面, 通过在 BJT 上连接 Schottky 二极管来箝位，使得晶体管在导通状态时其实处于很接近截止状态，从而提高晶体管的开关速度。这种方法是 74LS，74ALS，74AS 等典型数字 IC 的 TTL 内部电路中使用的技术。 肖特基二极管原理 肖特基二极管是贵金属（金、银、铝、铂等）A 为正极，以 N 型半导体 B 为负极，利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的多属-半导体器件。因为 N
7、 型半导体中存在着大量的电子，贵金属中仅有极少量的自由电子，所以电子便从浓度高的 B 中向浓度低的 A 中扩散。显然，金属 A中没有空穴，也就不存在空穴自 A 向 B 的扩散运动。随着电子不断从 B 扩散到A，B 表面电子浓度表面逐渐降低，表面电中性被破坏，于是就形成势垒，其电场方向为 BA。但在该电场作用之下，A 中的电子也会产生从 AB 的漂移运动，从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。当建立起一定宽度的空间电荷区后，电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子扩散运动达到相对的平衡，便形成了肖特基势垒。 典型的肖特基整流管的内部电路结构是以 N 型半导体为基片，在上面形成用砷作掺杂剂的 N-
8、外延层。阳极（阻档层）金属材料是钼。二氧化硅（SiO2）用来消除边缘区域的电场，提高管子的耐压值。N 型基片具有很小的通态电阻，其掺杂浓度较 H-层要高 100%倍。在基片下边形成 N 阴极层，其作用是减小阴极的接触电阻。通过调整结构参数，可在基片与阳极金属之间形成合适的肖特基势垒，当加上正偏压 E 时，金属 A 和 N 型基片 B 分别接电源的正、负极，此时势垒宽度变窄。加负偏压-E 时，势垒宽度就增加。 综上所述，肖特基整流管的结构原理与 PN 结整流管有很大的区别，通常将PN 结整流管称作结整流管，而把金属-半导管整流管叫作肖特基整流管。近年来，采用硅平面工艺制造的铝硅肖特基二极管也已问
9、世，这不仅可节省贵金属，大幅度降低成本，还改善了参数的一致性。 肖特基整流管仅用一种载流子（电子）输送电荷，在势垒外侧无过剩少数载流子的积累，因此，不存在电荷储存问题，使开关特性获得时显改善。其反向恢复时间已能缩短到 10ns以内。但它的反向耐压值较低，一般不超过去时 100V。因此适宜在低压、大电流情况下工作。利用其低压降这特点，能提高低压、大电流整流（或续流）电路的效率。 采用有引线式封装的肖特基二极管通常作为高频大电流整流二极管、续流二极管或保护二极管使用。它有单管式和对管（双二极管）式两种封装形式。肖特基对管又有共阴（两管的负极相连）、共阳（两管的正极相连）和串联（一只二极管的正极接另
10、一只二极管的负极）三种管脚引出方式。采用表面封装的肖特基二极管有单管型、双管型和三管型等多种封装形式。 稳压二极管又叫齐纳二极管，在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5 表示编号为 5 的稳压管。 稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。 (1)稳定电压 Uz Uz 就是 PN 结的击穿电压，它随工作电流和温度的不同而略有变化。对于同一型号的稳压管来说，稳压值有一定的离散性。(2)稳定电流 Iz 稳压管工作时的参考电流值。它通常有一定的
11、范围，即IzminIzmax。(3)动态电阻 rz 它是稳压管两端电压变化与电流变化的比值，如上图所示，即这个数值随工作电流的不同而改变。通常工作电流越大，动态电阻越小，稳压性能越好。(4)电压温度系数 它是用来说明稳定电压值受温度变化影响的系数。不同型号的稳压管有不同的稳定电压的温度系数，且有正负之分。稳压值低于 4v 的稳压管，稳定电压的温度系数为负值；稳压值高于 6v 的稳压管，其稳定电压的温度系数为正值；介于 4V 和 6V 之间的，可能为正，也可能为负。在要求高的场合，可以用两个温度系数相反的管子串联进行补偿(如 2DW7)。(5)额定功耗 Pz 前文已指出，工作电流越大，动态电阻越
12、小，稳压性能越好，但是最大工作电流受到额定功耗 Pz 的限制，超过 P2 将会使稳压管损坏。选择稳压管时应注意：流过稳压管的电流 Iz 不能过大，应使 IzIzmax，否则会超过稳压管的允许功耗，Iz 也不能太小，应使 IzIzmin，否则不能稳定输出电压，这样使输入电压和负载电流的变化范围都受到一定限制。故障特点：稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这 3种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；后 2 种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。 稳压二极管稳压电路图分析：D1 为稳压二极管，与负载 R2 并联，R1 为限流电阻。若电网电压升高，即电路的输入电压 Vin 也
13、随之升高，引起负载电压 Vout 升高。由于稳压管 D1 与负载 R2 并联，Vin 只要有一点增长，就会使流过稳压管的电流急剧增加，使得 I 也增大，限流电阻 R1 上的电压降增大，从而抵消了 Vout的升高，保持负载电压 Vout 基本不变。反之，若电网电压降低，引起 Vin 下降，造成 Vout 也下降，则稳压管中的电流急剧减小，使得 I 减小，R1 上的压降也减小，从而抵消了 Vin 的下降，保持负载电压 Vout 基本不变。 若 Vin 不变而负载电流增加，则 R1 上的压降增加，造成负载电压 Vout 下降。Vout 只要下降一点点，稳压管中的电流就迅速减小，使 R1 上的压降再减
14、小下来，从而保持R1 上的压降基本不变，使负载电压 Vout 得以稳定。综上所述可以看出，稳压管起着电流的自动调节作 用，而限流电阻起着电压调整作用。稳压管的动态电阻越小，限流电阻越大， 输 出电压的稳定性越好。稳压二极管反向串联作用 1、通常在功率较大的放大电路，功率管的基极 b 与发射极 e 即发射结并联两个反向的稳压二极管，这是通过对发射结输入电流的分流作用而起保护作用。2、两个稳压二极管反向串联后对与之并联的电路可起过压保护作用，当电路过压时，稳压二极管首先击穿短路。3、双向过压保护。这种双向 tvs，双向过压保护电路一般用于电子电路，与被保护的 PN 结并联，保护该 PN 免遭反向过
15、电压的危害。作用：过压保护，静电保护，电压钳位，阻尼作用。常用稳压二极管的型号及稳压值如下表：型号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761稳压值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V选择稳压二极管的基本原则1.要求导通电压低时选锗管;要求反向电流小时选硅管。2.要求导通电流大时选面结合型;要求工作频率高时选点接触型。3.要求反向击穿电压高时选硅管。4.要求耐高温时选硅管。注：稳压管与其它普通二极管不同之反向击穿是可逆性的，当去掉反向电压稳压管又恢复正常，但如果反向电流超过允许范围，二极管将会发热击穿，所以，与其配合的电阻往往起到限流作用。
