• 二極管基礎(chǔ)概念

二極管又稱晶體二極管,簡(jiǎn)稱二極管(diode)，另外，還有早期的真空電子二極管；它是一種具有單向傳導(dǎo)電流的電子器件。在半導(dǎo)體二極管內(nèi)部有一個(gè)PN結(jié)兩個(gè)引線端子，這種電子器件按照外加電壓的方向，具備單向電流的轉(zhuǎn)導(dǎo)性。一般來(lái)講，晶體二極管是一個(gè)由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體燒結(jié)形成的p-n結(jié)界面。在其界面的兩側(cè)形成空間電荷層，構(gòu)成自建電場(chǎng)。當(dāng)外加電壓等于零時(shí)，由于p-n 結(jié)兩邊載流子的濃度差引起擴(kuò)散電流和由自建電場(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)，這也是常態(tài)下的二極管特性。幾乎在所有的電子電路中，都要用到半導(dǎo)體二極管。

大部分二極管所具備的電流方向性我們通常稱之為“整流（Rectifying）”功能。二極管最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(guò)（稱為順向偏壓），反向時(shí)阻斷 （稱為逆向偏壓）。因此，二極管可以想成電子版的逆止閥。然而實(shí)際上二極管并不會(huì)表現(xiàn)出如此完美的開(kāi)與關(guān)的方向性，而是較為復(fù)雜的非線性電子特征——這是由特定類型的二極管技術(shù)決定的。二極管使用上除了用做開(kāi)關(guān)的方式之外還有很多其他的功能。

早期的二極管包含“貓須晶體（"Cat's Whisker"Crystals）”以及真空管(英國(guó)稱為“熱游離閥（Thermionic Valves）”)。現(xiàn)今最普遍的二極管大多是使用半導(dǎo)體材料（如硅或鍺）制作而成。

• 二極管是什么樣子的

二極管在電路中應(yīng)用和之前介紹的電阻，電容，電感一樣，非常常見(jiàn)。可以說(shuō)正是因?yàn)榘雽?dǎo)體材料的發(fā)現(xiàn)和半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展才有我們現(xiàn)今琳瑯滿目的電子產(chǎn)品世界。二極管作為半導(dǎo)體材料最原始的應(yīng)用，其在電子技術(shù)中的地位可想而知。那么它究竟是何方神圣呢？

• 二極管的分類

實(shí)際應(yīng)用中二極管樣式也是多種多樣，按照不一樣的應(yīng)用場(chǎng)景二極管也被分成各種類別，如整流二極管、檢波二極管、開(kāi)關(guān)二極管、穩(wěn)壓二極管、變?nèi)荻O管、瞬態(tài)電壓抑制二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管、隔離二極管、硅功率開(kāi)關(guān)二極管、旋轉(zhuǎn)二極管等。

整流二極管： 將交流電源整流成為直流電流的二極管叫作整流二極管。

檢波二極管： 檢波二極管是用于把迭加在高頻載波上的低頻信號(hào)檢出來(lái)的器件，它具有較高的檢波效率和良好的頻率特性。

開(kāi)關(guān)二極管： 在脈沖數(shù)字電路中，用于接通和關(guān)斷電路的二極管叫開(kāi)關(guān)二極管，它的特點(diǎn)是反向恢復(fù)時(shí)間短，能滿足高頻和超高頻應(yīng)用的需要。

穩(wěn)壓二極管： 穩(wěn)壓二極管是由硅材料制成的面結(jié)合型晶體二極管，它是利用PN結(jié)反向擊穿時(shí)的電壓基本上不隨電流的變化而變化的特點(diǎn)，來(lái)達(dá)到穩(wěn)壓的目的，因?yàn)樗茉陔娐分衅鸱€(wěn)壓作用，故稱為、穩(wěn)壓二極管（簡(jiǎn)稱穩(wěn)壓管）。

變?nèi)荻O管： 變?nèi)荻O管是利用PN結(jié)的電容隨外加偏壓而變化這一特性制成的非線性電容元件，被廣泛地用于參量放大器，電子調(diào)諧及倍頻器等微波電路中。

瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS： 一種固態(tài)二極管，專門(mén)用于ESD保護(hù)。TVS二極管是和被保護(hù)電路并聯(lián)的，當(dāng)瞬態(tài)電壓超過(guò)電路的正常工作電壓時(shí)，二極管發(fā)生雪崩，為瞬態(tài)電流提供通路，使內(nèi)部電路免遭超額電壓的擊穿。

肖特基二極管： 基本原理是在金屬（例如鉛）和半導(dǎo)體（N型硅片）的接觸面上，用已形成的肖特基來(lái)阻擋反向電壓。肖特基與PN結(jié)的整流作用原理有根本性的差異。其耐壓程度只有40V左右。其特長(zhǎng)是開(kāi)關(guān)速度非常快，反向恢復(fù)時(shí)間trr特別地短。因此，能制作開(kāi)關(guān)二極管和低壓大電流整流二極管。

發(fā)光二極管LED： 用磷化鎵、磷砷化鎵材料制成，體積小，正向驅(qū)動(dòng)發(fā)光。工作電壓低，工作電流小，發(fā)光均勻、壽命長(zhǎng)、可發(fā)紅、黃、綠單色光。

• 二極管特性及參數(shù)

1、二極管伏安特性

導(dǎo)通后分電壓值約為 0.7 V（硅管）或0.3V（鍺管）（LED 約為 1-2 V，電流 5-20 mA）。

反向不導(dǎo)通，但如果達(dá)到反向擊穿電壓，那將導(dǎo)通（超過(guò)反向最大電壓可能燒壞）。

正向電壓很小時(shí)不導(dǎo)通（0.5 V 以上時(shí)才導(dǎo)通）。

2、主要參數(shù)

最大整流電流 I_FIF： 表示長(zhǎng)期運(yùn)行允許的最大正向平均電流，超出可能因結(jié)溫過(guò)高燒壞。

最高反向工作電壓 U_RUR：允許施加的最大反向電壓，超出可能擊穿。（U_RUR 通常為擊穿電壓的一半）。

反向電流 I_RIR： 未擊穿時(shí)的反向電流，越小導(dǎo)電性越好。

最高工作頻率 f_MfM： 上線截止頻率。因結(jié)電容作用，超出可能不能很好體現(xiàn)的單向?qū)щ娦浴?/p>

• 總結(jié)

二極管的誕生得益于半導(dǎo)體技術(shù)，從原理上講它涉及到微觀電子學(xué)，所以它的底層原理是比較復(fù)雜的，但我們實(shí)際運(yùn)用時(shí)主要在于根據(jù)我們電路的特點(diǎn)選擇合適的二極管型號(hào)，所以底層原理這里沒(méi)有說(shuō)明，之后在實(shí)際電子設(shè)計(jì)中再將進(jìn)一步了解。