二極管4-1二極管在硅或鍺等純凈半導(dǎo)體中摻入微量合適的雜質(zhì)元素，可以使半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力大大增強(qiáng)，按摻入的雜質(zhì)元素不同，可分為P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體，在P型半導(dǎo)體中空穴是多數(shù)載流子，在N型半導(dǎo)體中自由電子是多數(shù)載流子。如果在一塊半導(dǎo)體基片上，一邊制成P型半導(dǎo)體，另一邊制成N型半導(dǎo)體，在它們的交界面兩側(cè)就會(huì)形成一個(gè)具有特殊性質(zhì)的空間電荷區(qū)（又稱耗盡層），即PN結(jié)。一、二極管的結(jié)構(gòu)和圖形符號4-1二極管由一個(gè)PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線和管殼即可組成一個(gè)二極管，如圖4-1-1a所示。二極管的兩個(gè)引出極，一個(gè)稱為正極，另一個(gè)稱為負(fù)極。二極管的文字符號為VD或V，圖形符號如圖4-1-1b所示，圖中的箭頭指向?yàn)槎O管正向電流的方向。4-1二極管1.?二極管的單向?qū)щ娦远O管最重要的特性是單向?qū)щ娦?，這可以通過圖4-1-2所示的實(shí)驗(yàn)加以說明。將開關(guān)置于位置1時(shí)指示燈亮，將開關(guān)置于位置2時(shí)指示燈不亮，由此可見，當(dāng)二極管外加正向電壓（正偏）時(shí)二極管導(dǎo)通，外加反向電壓（反偏）時(shí)二極管截止，這就是二極管的單向?qū)щ娦浴６?、二極管的導(dǎo)電特性和主要參數(shù)4-1二極管二極管導(dǎo)通后其正向壓降幾乎不隨流過電流的大小而變化，硅管的正向壓降約為0.7V，鍺管的約為0.3V。二極管反向截止時(shí)，仍有很小的反向電流。在一定范圍內(nèi)，即使反向電壓增大，反向電流基本保持不變，所以又稱為反向飽和電流。當(dāng)反向電壓增加到某一數(shù)值時(shí)，反向電流急劇增大，這種現(xiàn)象稱為反向擊穿，這時(shí)的電壓稱為反向擊穿電壓。4-1二極管2.?二極管的主要參數(shù)（1）最大整流電流IFM最大整流電流IFM

是指二極管允許通過的最大正向工作電流的平均值。如實(shí)際工作電流超過此值，二極管可能會(huì)因過熱而損壞。（2）最高反向工作電壓URM最高反向工作電壓

URM

是指二極管允許承受的最高反向工作電壓峰值，一般規(guī)定最高反向工作電壓為反向擊穿電壓的1/3～1/2。（3）反向飽和電流

IR反向飽和電流IR

是指二極管在規(guī)定的反向電壓和環(huán)境溫度下的反向電流值。因?yàn)镻N結(jié)中的反向電流是由少數(shù)載流子形成的，而少數(shù)載流子的數(shù)量受溫度的影響很大，所以二極管的反向電流越小，表明其熱穩(wěn)定性越好。4-1二極管1.?整流二極管整流二極管實(shí)物圖如圖4-1-3所示，電路圖形符號為二極管的基本符號。利用二極管的單向?qū)щ娦?，可以將交流電轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流電，整流電路波形如圖4-1-4所示。三、常用二極管4-1二極管2.?穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管的實(shí)物和圖形符號如圖4-1-5所示。4-1二極管穩(wěn)壓二極管是采用特殊工藝制作的硅材料二極管，其外形與普通二極管相似，其特性與普通二極管的區(qū)別是：反向擊穿電壓可根據(jù)需要制成不同規(guī)格，當(dāng)管子擊穿時(shí)，只要控制反向電流不要太大，穩(wěn)壓二極管就可以長時(shí)間工作在反向擊穿狀態(tài)，并保持兩端電壓幾乎不變。圖4-1-6所示為一個(gè)最簡單的串聯(lián)穩(wěn)壓電路，圖中R為限流電阻。4-1二極管3.發(fā)光二極管利用二極管的電致光效應(yīng)，可制成各種顏色的發(fā)光二極管。發(fā)光二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外形和圖形符號如圖4-1-7所示，文字符號常用LED表示。發(fā)光二極管常用作照明或顯示器件，除單個(gè)使用外，也可制成數(shù)碼管或點(diǎn)陣顯示器，顯示數(shù)字或圖形文字，甚至用成千上萬個(gè)發(fā)光二極管點(diǎn)陣制成超大面積的戶外顯示屏幕。4-1二極管4.?光敏二極管光敏二極管也稱光電二極管，是一種將光信號轉(zhuǎn)變成電信號的半導(dǎo)體器件。它的基本結(jié)構(gòu)也是一個(gè)PN結(jié)，但是它的PN結(jié)接觸面積較大，可以通過管殼上的一個(gè)窗口接受入射光。光電二極管的外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和圖形符號如圖4-1-8所示。4-1二極管圖4-1-9所示為遠(yuǎn)紅外遙控電路，圖4-1-9a所示為發(fā)射電路，圖4-1-9b所示為接收電路。4-1二極管光電二極管不僅能構(gòu)成光電傳感器件，如果制成受光面積大的光電二極管，則可化為一種能源，稱為光電池。圖4-1-10所示為光電池LED路燈。4-1二極管5.開關(guān)二極管開關(guān)二極管一般用于接通或切斷電路，它是利用PN結(jié)的正向偏置導(dǎo)通、反向偏置截止的特性完成工作的。開關(guān)二極管與普通二極管相比，其反向恢復(fù)時(shí)間（從截止到導(dǎo)通）更短，開關(guān)頻率更快。應(yīng)用鏈接圖4-1-13所示為汽車光電式點(diǎn)火信號發(fā)生器示意圖。汽車光電式點(diǎn)火信號發(fā)生器應(yīng)用鏈接光電式點(diǎn)火信號發(fā)生器主要由遮光盤、分電器轉(zhuǎn)軸、電源、光接收器等組成，采用發(fā)光二極管作為光源。發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線光束一般還要用一只近似半球形的透鏡聚焦，以便增大光束強(qiáng)度，有利于光接收器接收。光接收器可以是光敏二極管，也可以是光敏三極管。光接收器與光源相對，以便使光源發(fā)出的紅外線光束聚焦后照射到光接收器上。遮光盤安裝