二極管的作用和工作原理


二極管,作為一種半導體器件,其核心作用和工作原理主要依賴于其PN結結構。
作用:
整流:利用二極管的單向導電性,可以將方向交替變化的交流電轉換為單一方向的脈沖直流電。
開關:在正向電壓作用下,二極管電阻很小,處于導通狀態,相當于接通的開關;在反向電壓作用下,電阻很大,處于截止狀態,如同斷開的開關。利用這種特性,可以組成各種邏輯電路。
限幅:利用二極管正向導通后其正向壓降基本保持不變的特性,可以將信號幅度限制在一定范圍內。
續流:在開關電源的電感中和繼電器等感性負載中起續流作用。
檢波:在收音機中起檢波作用。
變容:使用于電視機的高頻頭中。
顯示:用于VCD、DVD、計算器等顯示器上。
穩壓:通過特殊設計的二極管(如穩壓二極管),可以在電路中起到穩定電壓的作用。
工作原理:
二極管由P型半導體和N型半導體形成的P-N結組成。當不存在外加電壓時,由于P-N結兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等,二極管處于電平衡狀態。
當給PN結施加正向偏置電壓時,即P區接電源正極,N區接電源負極,外加電場與內電場的方向一致,加強了內電場,使PN結加寬,此時二極管處于正向導通狀態,電流可以通過二極管流過。
反之,當給PN結施加反向偏置電壓時,即P區接電源負極,N區接電源正極,此時二極管處于反向截止狀態,電流無法通過二極管。
總的來說,二極管的作用和工作原理都與其PN結的特性密切相關,這使得它在電子電路中具有廣泛的應用。
責任編輯:Pan
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