二极管的导电特性
二极管最重要的特性就是单方向导电性 。在电路中,电流只能从二极管的正极流入,负极流出 。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性 。
1.正向特性 。
在电子电路中,将二极管的正极接在高电位端,负极接在低电位端,二极管就会导通,这种连接方式,称为正向偏置 。必须说明,当加在二极管两端的正向电压很小时,二极管仍然不能导通,流过二极管的正向电流十分微弱 。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”,锗管约为0.2v,硅管约为0.6v)以后,二极管才能直正导通 。导通后二极管两端的电压基本上保持不变(锗管约为0.3v,硅管约为0.7v),称为二极管的“正向压降” 。
2. 反向特性 。
在电子电路中,二极管的正极接在低电位端,负极接在高电位端,此时二极管中几乎没有电流流过,此时二极管处于截止状态,这种连接方式,称为反向偏置 。二极管处于反向偏置时,仍然会有微弱的反向电流流过二极管,称为漏电流 。当二极管两端的反向电压增大到某一数值,反向电流会急剧增大,二极管将失去单方向导电特性,这种状态称为二极管的击穿 。
二极管的主要参数
用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标,称为二极管的参数 。不同类型的二极管有不同的特性参数 。对初学者而言,必须了解以下几个主要参数:
1、额定正向工作电流
是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值 。因为电流通过管子时会使管芯发热,温度上升,温度超过容许限度(硅管为140左右,锗管为90左右)时,就会使管芯过热而损坏 。所以,二极管使用中不要超过二极管额定正向工作电流值 。例如,常用的in4001-4007型锗二极管的额定正向工作电流为1a 。
2、最高反向工作电压
加在二极管两端的反向电压高到一定值时,会将管子击穿,失去单向导电能力 。为了保证使用安全,规定了最高反向工作电压值 。例如,in4001二极管反向耐压为50v,in4007反向耐压为1000v 。
3、反向电流
反向电流是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下,流过二极管的反向电流 。反向电流越小,管子的单方向导电性能越好 。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系,大约温度每升高10,反向电流增大一倍 。例如2ap1型锗二极管,在25时反向电流若为250ua,温度升高到35,反向电流将上升到500ua,依此类推,在75时,它的反向电流已达8ma,不仅失去了单方向导电特性,还会使管子过热而损坏 。又如,2cp10型硅二极管,25时反向电流仅为5ua,温度升高到75时,反向电流也不过160ua 。故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性 。
测试二极管的好坏的方法
初学者在业余条件下可以使用万用表测试二极管性能的好坏 。测试前先把万用表的转换开关拨到欧姆档的rx1k档位(注意不要使用rx1档,以免电流过大烧坏二极管),再将红、黑两根表笔短路,进行欧姆调零 。
1、正向特性测试
把万用表的黑表笔(表内正极)搭触二极管的正极,,红表笔(表内负极)搭触二极管的负极 。若表针不摆到0值而是停在标度盘的中间,这时的阻值就是二极管的正向电阻,一般正向电阻越小越好 。若正向电阻为0值,说明管芯短路损坏,若正向电阻接近无穷大值,说明管芯断路 。短路和断路的管子都不能使用 。
2、反向特性测试
把万且表的红表笔搭触二极管的正极,黑表笔搭触二极管的负极,若表针指在无穷大值或接近无穷大值,管子就是合格的 。
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