① 二极管单向导通原理
PN结在未加外加电压时,扩散运动与漂移运动处于动态平衡,通过PN结的电流为零。
当电源正极接P区,负极接N区时,称为给PN结加正向电压或正向偏置,由于PN结是高阻区,而P区和N区的电阻很小,所以正向电压几乎全部加在PN结两端。在PN结上产生一个外电场,其方向与内电场相反,在它的推动下,N区的电子要向左边扩散,并与原来空间电荷区的正离子中和,使空间电荷区变窄。同样,P区的空穴也要向右边扩散,并与原来空间电荷区的负离子中和,使空间电荷区变窄。结果使内电场减弱,破坏了PN结原有的动态平衡。于是扩散运动超过了漂移运动,扩散又继续进行。与此同时,电源不断向P区补充正电荷,向N区补充负电荷,结果在电路中形成了较大的正向电流IF。而且IF随着正向电压的增大而增大。
当电源正极接N区、负极接P区时,称为给PN结加反向电压或反向偏置。反向电压产生的外加电场的方向与内电场的方向相同,使PN结内电场加强,它把P区的多子(空穴)和N区的多子(自由电子)从PN结附近拉走,使PN结进一步加宽, PN结的电阻增大,打破了PN结原来的平衡,在电场作用下的漂移运动大于扩散运动。这时通过PN结的电流,主要是少子形成的漂移电流,称为反向电流 IR。由于在常温下,少数载流子的数量不多,故反向电流很小,而且当外加电压在一定范围内变化时,它几乎不随外加电压的变化而变化,因此反向电流又称为反向饱和电流。当反向电流可以忽略时,就可认为PN结处于截止状态。值得注意的是,由于本征激发随温度的升高而加剧,导致电子-空穴对增多,因而反向电流将随温度的升高而成倍增长。反向电流是造成电路噪声的主要原因之一,因此,在设计电路时,必须考虑温度补偿问题。
综上所述,PN结正偏时,正向电流较大,相当于PN结导通,反偏时,反向电流很小,相当于PN结截止。这就是PN结的单向导电性。
② 二极管单向导通应用
★①整流-将交流编程直流
②检波——从射频中提取音频信号
③稳压——低电压(1.5V左右)稳压
④箝位——对含有直流及交流的复杂信号进行波形处理
⑤多级倍压——将输入的交流电压用单向导电的原理提高到N倍
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③ 单向导通器的作用与原理
和机油传感器配合使用,当缺机油时时给导通器一个控制信号使接点火器的那根线对地短路(并延迟10秒左右)---点火器不点火----机器停。延时是为了保证一接受到控制信号机器就熄火。
④ 线圈两端加一个单向导通二极管什么作用
直流的线圈两端反向并联一个二极管作用是:在线圈断电时为感生电动势提供一个版释放权回路,起续流作用,叫续流二极管。用以消除电弧(电火花)。
对于交流线圈,不能并联二极管。只能并联一个由电阻和电容串联的阻容吸收器(阻容灭弧器)。作用也是:用以消除电弧(电火花)。
⑤ 二极管的单向导通原理是什么
二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。在其界面的两侧形成空间回电答荷层,构成自建电场。当外加电压等于零时,由于p-n 结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态,这也是常态下的二极管特性。 外加正向电压时,在正向特性的起始部分,正向电压很小,不足以克服PN结内电场得阻挡作用,正向电流几乎为零,这一段称为死区。这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。当正向电压大于死区电压以后,PN结内电场被克服,二极管导通,电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流范围内,导通时二极管的端电压几乎维持不变,这个电压称为二极管的正向电压。外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流,由于反向电流很小,二极管处于截止状态。
⑥ 大地鹰王单向导电器起什么作用
二极管的单向导电性具体指:只允许电流由单一方向通过(称为顺向偏压),反向时阻断 (称为逆向偏压)。
单向导电性是二极管最重要的特性。利用单向导电性可以判断二极管的好坏,正偏时电阻值小,反偏时电阻值大,否则,二极管是损坏了的。
二极管单向导电性失败的场合及原因
1、正向偏压太低。(不足以克服死区电压)
2、正向电流太大。(会使PN结温度过高烧毁)
3、反向偏压太高。(造成反向击穿)
4、工作频率太高。(使结电容容抗下降而反向不截止)
⑦ 除了二极管还有什么可以实现单向导通
单向可控硅
⑧ 什么是单向导电性
采用不同的掺杂工艺,将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上,在它们的交界面就形成空间电荷区称PN结。PN结具有单向导电性。
PN结:一块单晶半导体中 ,一部分掺有受主杂质是P型半导体,另一部分掺有施主杂质是N型半导体时 ,P 型半导体和N型半导体的交界面附近的过渡区称。PN结有同质结和异质结两种。用同一种半导体材料制成的 PN 结叫同质结 ,由禁带宽度不同的两种半导体材料制成的PN结叫异质结。制造PN结的方法有合金法、扩散法、离子注入法和外延生长法等。制造异质结通常采用外延生长法。
在 P 型半导体中有许多带正电荷的空穴和带负电荷的电离杂质。在电场的作用下,空穴是可以移动的,而电离杂质(离子)是固定不动的 。N 型半导体中有许多可动的负电子和固定的正离子。当P型和N型半导体接触时,在界面附近空穴从P型半导体向N型半导体扩散,电子从N型半导体向P型半导体扩散。空穴和电子相遇而复合,载流子消失。因此在界面附近的结区中有一段距离缺少载流子,却有分布在空间的带电的固定离子,称为空间电荷区 。P 型半导体一边的空间电荷是负离子 ,N 型半导体一边的空间电荷是正离子。正负离子在界面附近产生电场,这电场阻止载流子进一步扩散 ,达到平衡。
在PN结上外加一电压 ,如果P型一边接正极 ,N型一边接负极,电流便从P型一边流向N型一边,空穴和电子都向界面运动,使空间电荷区变窄,甚至消失,电流可以顺利通过。如果N型一边接外加电压的正极,P型一边接负极,则空穴和电子都向远离界面的方向运动,使空间电荷区变宽,电流不能流过。这就是PN结的单向导性。
PN结加反向电压时 ,空间电荷区变宽 , 区中电场增强。反向电压增大到一定程度时,反向电流将突然增大。如果外电路不能限制电流,则电流会大到将PN结烧毁。反向电流突然增大时的电压称击穿电压。基本的击穿机构有两种,即隧道击穿和雪崩击穿。
PN结加反向电压时,空间电荷区中的正负电荷构成一个电容性的器件。它的电容量随外加电压改变。
根据PN结的材料、掺杂分布、几何结构和偏置条件的不同,利用其基本特性可以制造多种功能的晶体二极管。如利用PN结单向导电性可以制作整流二极管、检波二极管和开关二极管,利用击穿特性制作稳压二极管和雪崩二极管;利用高掺杂PN结隧道效应制作隧道二极管;利用结电容随外电压变化效应制作变容二极管。使半导体的光电效应与PN结相结合还可以制作多种光电器件。如利用前向偏置异质结的载流子注入与复合可以制造半导体激光二极管与半导体发光二极管;利用光辐射对PN结反向电流的调制作用可以制成光电探测器;利用光生伏特效应可制成太阳电池。此外,利用两个PN结之间的相互作用可以产生放大,振荡等多种电子功能 。PN结是构成双极型晶体管和场效应晶体管的核心,是现代电子技术的基础。
⑨ 二极管的单向导电特性有什么好处
单向导电性是二极管最重要的特性。利用单向导电性可以判断二极管的好坏,正偏时电阻值小,反偏时电阻值大,否则,二极管是损坏了的。
二极管单向导电性失败的场合及原因
1、正向偏压太低。(不足以克服死区电压)
2、正向电流太大。(会使PN结温度过高烧毁)
3、反向偏压太高。(造成反向击穿)
4、工作频率太高。(使结电容容抗下降而反向不截止)