二极管是一种基本电子元件,它由P型半导体和N型半导体材料组成,中间夹带一层“势垒”即PN结。PN结的两侧分别对应着二极管的两个引脚。
PN结区域被掺杂使之在零偏压下形成一个无限大的高阻态,但在一定正反电压下,PN结的耗散功率就会增加,在极化电压为0.7V,即正向电压下的PN结的导通状态下,二极管的两端将出现一个相对稳定的电压,用来控制电路中的电流。
正向偏置是指PN结的P区连接电源的正极,N区连接电源的负极,盖板连接P区电极,底板连接N区电极。此时,P区变为正电荷,N区变为负电荷。如此一来,电荷就从电源进入P区,并经PN结,流到N区电极,被抽走到电源的负极,电荷就在二极管导通时运输了一次。
在正向偏置时,PN结会将外部电子吸引向内,形成电子捷径,这种电子馈送产生的电流要比在无二极管的情况下的电流大得多,这也是二极管常用于整流电路中的原因之一。
反向偏置是指PN结的P区连接电源的负极,N区连接电源的正极,盖板连接P区电极,底板连接N区电极。在这样的情况下,电荷将会模拟全空白,不从电源中流过,也不会从PN结中流过,二极管的两端不会有电流流过。
如果要使二极管导通,必须将电源极性倒转,在这样的情况下,PN结的负极会连接到电源的正极,而PN结的正极将连接到电源的负极。
二极管的主要应用是整流,将交流电压转换为直流电压。
此外,二极管在瞬时电压过高或过低的情况下可以起到保护作用。
还可以用于调制、检波、振荡等电路中。