外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時(shí)，外界電場和自建電場進(jìn)一步加強(qiáng)，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流。[5]當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時(shí)，PN結(jié)空間電荷層中的電場強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程，產(chǎn)生大量電子空穴對(duì)，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。PN結(jié)的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分。[5]二極管PN結(jié)形成原理P型半導(dǎo)體是在本征半導(dǎo)體（一種完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體）摻入少量三價(jià)元素雜質(zhì)，如硼等。P型和N型半導(dǎo)體因硼原子只有三個(gè)價(jià)電子，它與周圍的硅原子形成共價(jià)鍵，因缺少一個(gè)電子，在晶體中便產(chǎn)生一個(gè)空位，當(dāng)相鄰共價(jià)鍵上的電子獲得能量時(shí)就有可能填補(bǔ)這個(gè)空位，使硼原子成了不能移動(dòng)的負(fù)離子，而原來的硅原子的共價(jià)鍵則因缺少一個(gè)電子，形成了空穴，但整個(gè)半導(dǎo)體仍呈中性。這種P型半導(dǎo)體中以空穴導(dǎo)電為主，空穴為多數(shù)載流子，自由電子為少數(shù)載流子。[6]N型半導(dǎo)體形成的原理和P型原理相似。在本征半導(dǎo)體中摻入五價(jià)原子，如磷等。摻入后，它與硅原子形成共價(jià)鍵，產(chǎn)生了自由電子。在N型半導(dǎo)體中，電子為多數(shù)載流子。當(dāng)無光照時(shí)，光電二極管的伏安特性與普通二極管一樣。上海優(yōu)勢Sirectifier矽萊克二極管模塊工廠直銷
電容C2始終接入電路，此時(shí)振蕩頻率降低。4．同類電路工作原理分析如圖所示，電路中的VD1為開關(guān)二極管，控制電壓通過R1加到VD1正極，控制電壓是一個(gè)矩形脈沖電壓，波形見圖中所示。當(dāng)控制電壓為0V時(shí)，VD1不能導(dǎo)通，相當(dāng)于開路，這時(shí)對(duì)L1和C1、L2和C2電路沒有影響；當(dāng)控制電壓為高電平時(shí)，控制電壓使開關(guān)二極管VD1導(dǎo)通，VD1相當(dāng)于通路，電路中A點(diǎn)的交流信號(hào)通過導(dǎo)通的VD1和電容C3接地，等于將電路中的A點(diǎn)交流接地，使L2和C2電路不起作用。從上述分析可知，電路中的二極管VD1相當(dāng)于一只開關(guān)，控制電路中的A點(diǎn)交流信號(hào)是否接地。二極管檢波電路及故障處理如圖9-48所示是二極管檢波電路。電路中的VD1是檢波二極管，C1是高頻濾波電容，R1是檢波電路的負(fù)載電阻，C2是耦合電容。圖9-48二極管檢波電路1．電路分析準(zhǔn)備知識(shí)眾所周知，收音機(jī)有調(diào)幅收音機(jī)和調(diào)頻收音機(jī)兩種，調(diào)幅信號(hào)就是調(diào)幅收音機(jī)中處理和放大的信號(hào)。見圖中的調(diào)幅信號(hào)波形示意圖，對(duì)這一信號(hào)波形主要說明下列幾點(diǎn)：1）從調(diào)幅收音機(jī)天線下來的就是調(diào)幅信號(hào)。2）信號(hào)的中間部分是頻率很高的載波信號(hào)，它的上下端是調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)，其包絡(luò)就是所需要的音頻信號(hào)。3）上包絡(luò)信號(hào)和下包絡(luò)信號(hào)對(duì)稱，但是信號(hào)相位相反。上海優(yōu)勢Sirectifier矽萊克二極管模塊工廠直銷利用這一特性，在電路中作為限幅元件，可以把信號(hào)幅度限制在一定范圍內(nèi)。
導(dǎo)通電壓UD約為。在二極管加有反向電壓，當(dāng)電壓值較小時(shí)，電流極小，其電流值為反向飽和電流IS。當(dāng)反向電壓超過某個(gè)值時(shí)，電流開始急劇增大，稱之為反向擊穿，稱此電壓為二極管的反向擊穿電壓，用符號(hào)UBR表示。不同型號(hào)的二極管的擊穿電壓UBR值差別很大，從幾十伏到幾千伏[4]。二極管正向特性外加正向電壓時(shí)，在正向特性的起始部分，正向電壓很小，不足以克服PN結(jié)內(nèi)電場的阻擋作用，正向電流幾乎為零，這一段稱為死區(qū)。這個(gè)不能使二極管導(dǎo)通的正向電壓稱為死區(qū)電壓。[4]當(dāng)正向電壓大于死區(qū)電壓以后，PN結(jié)內(nèi)電場被克服，二極管正向?qū)?，電流隨電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流范圍內(nèi)，導(dǎo)通時(shí)二極管的端電壓幾乎維持不變，這個(gè)電壓稱為二極管的正向電壓。[4]當(dāng)二極管兩端的正向電壓超過一定數(shù)值，內(nèi)電場很快被削弱，特性電流迅速增長，二極管正向?qū)ā＝凶鲩T坎電壓或閾值電壓，硅管約為，鍺管約為。硅二極管的正向?qū)▔航导s為，鍺二極管的正向?qū)▔航导s為。[4]二極管反向特性外加反向電壓不超過一定范圍時(shí)，通過二極管的電流是少數(shù)載流子漂移運(yùn)動(dòng)所形成反向電流。由于反向電流很小，二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。這個(gè)反向電流又稱為反向飽和電流或漏電流。
3）從分流支路電路分析中要明白一點(diǎn)：從級(jí)錄音放大器輸出的信號(hào)，如果從VD1支路分流得多，那么流入第二級(jí)錄音放大器的錄音信號(hào)就小，反之則大。4）VD1存在導(dǎo)通與截止兩種情況，在VD1截止時(shí)對(duì)錄音信號(hào)無分流作用，在導(dǎo)通時(shí)則對(duì)錄音信號(hào)進(jìn)行分流。5）在VD1正極上接有電阻R1，它給VD1一個(gè)控制電壓，顯然這個(gè)電壓控制著VD1導(dǎo)通或截止。所以，R1送來的電壓是分析VD1導(dǎo)通、截止的關(guān)鍵所在。分析這個(gè)電路大的困難是在VD1導(dǎo)通后，利用了二極管導(dǎo)通后其正向電阻與導(dǎo)通電流之間的關(guān)系特性進(jìn)行電路分析，即二極管的正向電流愈大，其正向電阻愈小，流過VD1的電流愈大，其正極與負(fù)極之間的電阻愈小，反之則大。3．控制電路的一般分析方法說明對(duì)于控制電路的分析通常要分成多種情況，例如將控制信號(hào)分成大、中、小等幾種情況。就這一電路而言，控制電壓Ui對(duì)二極管VD1的控制要分成下列幾種情況。1）電路中沒有錄音信號(hào)時(shí)，直流控制電壓Ui為0，二極管VD1截止，VD1對(duì)電路工作無影響，級(jí)錄音放大器輸出的信號(hào)可以全部加到第二級(jí)錄音放大器中。2）當(dāng)電路中的錄音信號(hào)較小時(shí)，直流控制電壓Ui較小，沒有大于二極管VD1的導(dǎo)通電壓，所以不足以使二極管VD1導(dǎo)通。三角箭頭方向表示正向電流的方向，二極管的文字符號(hào)用VD表示。
所以它在斷電時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓很大的反向電動(dòng)勢，會(huì)擊穿繼電器的驅(qū)動(dòng)三極管，為此要在繼電器驅(qū)動(dòng)電路中設(shè)置二極管保護(hù)電路，以保護(hù)繼電器驅(qū)動(dòng)管。如圖9-53所示是繼電器驅(qū)動(dòng)電路中的二極管保護(hù)電路，電路中的J1是繼電器，VD1是驅(qū)動(dòng)管VT1的保護(hù)二極管，R1和C1構(gòu)成繼電器內(nèi)部開關(guān)觸點(diǎn)的消火花電路。1．電路工作原理分析繼電器內(nèi)部有一組線圈，如圖9-54所示是等效電路，在繼電器斷電前，流過繼電器線圈L1的電流方向?yàn)閺纳隙?，在斷電后線圈產(chǎn)生反向電動(dòng)勢阻礙這一電流變化，即產(chǎn)生一個(gè)從上而過的電流，見圖中虛線所示。根據(jù)前面介紹的線圈兩端反向電動(dòng)勢判別方法可知，反向電動(dòng)勢在線圈L1上的極性為下正上負(fù)，見圖中所示。如表9-44所示是這一電路中保護(hù)二極管工作原理說明。表9-44保護(hù)二極管工作原理說明2．故障檢測方法和電路故障分析對(duì)于這一電路中的保護(hù)二極管不能采用測量二極管兩端直流電壓降的方法來判斷檢測故障，也不能采用在路測量二極管正向和反向電阻的方法，因?yàn)檫@一二極管兩端并聯(lián)著繼電器線圈，這圈的直流電阻很小，所以無法通過測量電壓降的方法來判斷二極管質(zhì)量。應(yīng)該采用代替檢查的方法。當(dāng)保護(hù)二極管開路時(shí)，對(duì)繼電器電路工作狀態(tài)沒有大的影響。利用二極管的開關(guān)特性，可以組成各種邏輯電路。上海優(yōu)勢Sirectifier矽萊克二極管模塊工廠直銷
點(diǎn)接觸型二極管不能通過較大的正向電流和承受較高的反向電壓，適宜在高頻檢波電路和開關(guān)電路中使用。上海優(yōu)勢Sirectifier矽萊克二極管模塊工廠直銷
從這種電路結(jié)構(gòu)可以得出一個(gè)判斷結(jié)果：C2和VD1這個(gè)支路的作用是通過該支路來改變與電容C1并聯(lián)后的總?cè)萘看笮?，這樣判斷的理由是：C2和VD1支路與C1上并聯(lián)后總電容量改變了，與L1構(gòu)成的LC并聯(lián)諧振電路其振蕩頻率改變了。所以，這是一個(gè)改變LC并聯(lián)諧振電路頻率的電路。關(guān)于二極管電子開關(guān)電路分析思路說明如下幾點(diǎn)：1）電路中，C2和VD1串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路特性可知，C2和VD1要么同時(shí)接入電路，要么同時(shí)斷開。如果只是需要C2并聯(lián)在C1上，可以直接將C2并聯(lián)在C1上，可是串入二極管VD1，說明VD1控制著C2的接入與斷開。2）根據(jù)二極管的導(dǎo)通與截止特性可知，當(dāng)需要C2接入電路時(shí)讓VD1導(dǎo)通，當(dāng)不需要C2接入電路時(shí)讓VD1截止，二極管的這種工作方式稱為開關(guān)方式，這樣的電路稱為二極管開關(guān)電路。3）二極管的導(dǎo)通與截止要有電壓控制，電路中VD1正極通過電阻R1、開關(guān)S1與直流電壓+V端相連，這一電壓就是二極管的控制電壓。4）電路中的開關(guān)S1用來控制工作電壓+V是否接入電路。根據(jù)S1開關(guān)電路更容易確認(rèn)二極管VD1工作在開關(guān)狀態(tài)下，因?yàn)镾1的開、關(guān)控制了二極管的導(dǎo)通與截止。如表9-42所示是二極管電子開關(guān)電路工作原理說明。表9-42二極管電子開關(guān)電路工作原理說明在上述兩種狀態(tài)下。上海優(yōu)勢Sirectifier矽萊克二極管模塊工廠直銷