半导体二极管_二极管的伏安特性_二极管的测试与选用

在PN结的两端加上电极引线并用外壳封装起来，就构成了二极管，其中阳极为P区，阴极为N区，其符号如图所示，图中箭头的方向为正向电流的方向。

二极管的种类很多，按不同的功能和用途可分为：普通二极管（主要用于信号检测、取样、小电流的整流等）、整流二极管（在各种电源设备中，做不同功率的整流）、稳压二极管（用于各种稳压电源和晶闸管电路中）、发光二极管（做为显示器件）、光电二极管（用作光电转换）、变容二极管（用于调频系统等高频电路中）等。

1、二极管的伏安特性

二极管的伏安特性如图所示，可分为正向特性、反向特性和反向击穿特性三种不同情况。

1.正向特性

当二极管处于正向偏置时，正向电流随外加电压的增加而上升，但是在正向电压较小的部分，电流近似为零，且增加缓慢，这是由于外加电压还不足以克服PN结内电场对多子运动的阻碍作用，这一段称为“死区”，该段特性如图1.4橙线部分所示。相应的电压称为死区电压。只有当外加的正向电压大于死区电压后，正向电流才随电压的增加而迅速增大，二极管进入完全导通状态，该段特性如图1.4蓝线部分所示。一般地，我们在工程估算时认为此时锗管的管压降约为0.1～0.3V，硅管的管压降约为0.6～0.7V。

2.反向特性

当二极管处于反向偏置时，二极管中的反向电流主要是由少子的漂移运动形成，因其不随反向电压的增加而变化，故称之为反向饱和电流。该段特性如图1.4黑线部分所示。

3.反向击穿特性

当反向电压继续增加到某一数值时，二极管中的反向电流会突然增大，我们称此时二极管发生了反向击穿，该段特性如图1.4红线部分所示。发生反向击穿时PN结有很大的反向电流，严重时将导致PN结损坏，所以普通二极管应该避免被击穿，但稳压二极管则必须要工作于击穿状态，因为在击穿区虽然电流变化较大而电压却能保持基本不变，正是利用这个特性，稳压管才能够起到稳压的作用。

2、选用二极管时需要注意几个参数

1.最大整流电流 I F ：是指二极管长期使用时允许通过的最大正向平均电流，电流过大会导致二极管烧坏。

2.最大反向工作电压 U R ：因为二极管具有单向导通性，所以在工作时不可避免地要承受反向电压，这个指标是为防止二极管被反向击穿所规定的最大反向工作电压。

3.反向电流 I R ：指二极管处于反向偏置但未被击穿时的电流大小。反向电流越小二极管的性能越好。

4.最高工作频率 f M ：因为PN结存在电容效应，所以每个二极管都有一个最高工作频率。在高频电路中一定要注意选用最高工作频率高于实际工作频率的二极管。

3、二极管的测试与选用

使用二极管时，通常万用表来判别其极性和质量的好坏。其原理主要是依据其单向导通特性，正向导通时呈现很小的电阻，反向截止时呈现出很大的电阻，因此可用万用表的欧姆档来鉴别。

测量前将万用表调至R×100或R×10欧姆档，红、黑两个探笔各接二极管的一个极，得到一个电阻值，然后红、黑笔对调再测一次，得到另一个电阻值，若二者相差比较大，说明二极管的单向导通性较好，二极管基本正常，测量电阻较小的那一次黑笔所连接的应该是二极管的正极。若两次测量电阻值接近，说明二极管性能严重损坏；若两次测量电阻均很小，说明二极管可能短路损坏；若两次测量电阻均较大，说明二极管可能存在断路。