技能训练1 二极管检测

完成本任务所需仪器仪表及材料见表1-1所列。

任务书1-1

知识点 晶体二极管

1.二极管的结构

半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间，一般由硅（Si）或锗（Ge）材料制成，分为N型半导体和P型半导体两种。N型半导体主要靠带负电的电子导电，P型半导体主要靠带正电的空穴导电。当把N型半导体和P型半导体制作在一起时，在它们的交界面由于电子与空穴的复合，会形成PN结，PN结具有单向导电的特性。

将PN结用管壳封装起来，加上相应的电极引线，就构成了晶体二极管，简称二极管。如图1.3（a）所示，P区的引出线称为二极管的正极，N区的引出线称为二极管的负极。二极管在电路图中用图1.3（b）所示的电气符号来表示。

2.二极管的伏安特性

二极管的伏安特性是指二极管两端的电压和流过二极管的电流之间的关系曲线，如图1.4所示，坐标轴 uD表示加在二极管两端的直流电压，iD表示流过二极管的直流电流。

（1）正向特性。OA段：常称“死区”。二极管两端所加正向电压uD较小，正向电流iD也非常小，几乎为零。使二极管开始导通的临界电压称为门槛电压UT，OA段就是正向电压uD值在0～UT之间时的情况。UT的大小与管子的材料和所处温度有关。

AB段：称为正向导通区。二极管两端所加电压uD越过门槛电压UT后，随着电压增大，正向电流iD急速增大，表现为AB段是一条较陡的线段，此时二极管两端的正向压降很小，且几乎不随电流而改变。对于硅管，这个正向电压基本保持在0.7V左右；对于锗管，这个正向电压基本保持在0.3V左右。

（2）反向特性。OC段：称为反向截止区。二极管两端所加反向电压增加时，反向电流IS很小且几乎不变，通常都可忽略。

CD段：称为反向击穿区。表示反向电压增大到超过某一值时，反向电流急剧增大，这一现象称为反向击穿。反向击穿时所加的电压叫反向击穿电压，记为UBR，反向击穿电流过大会使普通二极管烧坏，称为击穿断路。

3.二极管的主要参数

二极管的主要参数有以下几个：

（1）最大整流电流IF。指二极管长期安全工作时，允许通过管子的最大正向平均电流。IF的数值是由二极管允许的温升所限定的。使用时，管子的平均电流不得超过此值，否则，二极管PN结将可能因过热而损坏。

（2）最大反向工作电压UR。指工作时加在二极管两端的反向电压不得超过此值，为了留有余地，手册上查到的UR通常取反向击穿电压UBR的一半。

（3）反向电流IS。指在室温条件下，二极管两端加上规定的反向电压时，流过管子的反向电流值。IS越小，管子的单向导电性越好。值得注意的是，IS受环境温度的影响大，在使用二极管时，要注意温度的影响。