二极管是一种最基本的半导体器件,由P型半导体和N型半导体构成。当二极管处于正向偏置状态时,P型半导体区域的空穴被N型半导体区域的自由电子吸收,从而形成电流通过,整个二极管的导电属性变得非常好。而当二极管处于反向偏置状态时,由于喜推的特性,二极管会阻止电流通过,因此具有很好的单向导电性。
当二极管加上一个正向电压时,P型半导体区域的空穴会大量向N型半导体区域扩散,此时N型区域中的自由电子会接受空穴,从而形成电流的导通。当二极管处于导通状态时,其正向电压与电流之间的关系可以通过所谓的伏安特性曲线来描述。伏安特性曲线表明,二极管的电流随着在一定范围内正向电压的增加而迅速增加,超过一定电压后,二极管的电流将始终保持不变。
在一些电子电路中,二极管加正向电压有着广泛的应用。例如,使用正向偏压二极管来检测信号幅度,对于二极管后端的信号进行振幅限制。在放大电路中,正向偏压二极管也可以用作参考电源,产生恒定的偏置电压。在整流电路中,二极管加正向电压可以形成非常有用的整流器,通过将电源电压转换为一个稳定的直流电压。
二极管的工作温度范围是由其包装方式所限制的,通常情况下,二极管的温度范围为-50℃到+150℃。当二极管的温度升高时,其导通压降会降低,电流将会增加。因此,在设计电子电路时,必须考虑二极管在各种不同工作条件下的稳定性。