从PN结到二极管

PN结是一个具有单向导电性的东西，在其两端引出线，用塑料壳封装起来就是二极管了。二极管有阴极和阳极。二极管具有比较特殊的伏安特性如下：

1. 当施加正向电压，在电压达到开启电压之前，称为二极管的死区，电流很小。在达到导通电压之前，电流虽然已略有数值，不过依旧很小。在这之后，电流将以指数函数增长。

2. 当施加反向电压，电流一直很小且不随电压变化，这称为反向饱和电流。直到电压达到了击穿电压，将发生反向击穿，电流急剧增大。

二极管的等效模型

二极管的等效模型有理想模型，恒压降模型，折线模型三种。在我的学习范围内只经常使用前两种。

理想模型

在理想模型中，二极管的伏安特性如下：

1. 当施加正向电压，视为短路。
2. 当施加反向电压，视为断路。

实际上，这意味着它将等效于一个开关。

恒压降模型

在理想模型中，二极管的伏安特性如下：

1. 当施加正向电压且电压大于导通电压，导通，且导通压为管压降¹。
2. 当施加反向电压或正向电压不足导通电压，视为断路。

实际上，这意味着它将等效于一个开关与理想电压源的串联，其中电压源的方向与通过二极管的电流方向相反。

二极管的应用电路

二极管能实现很多电路，例如整流电路，限幅电路，开关电路。在我的学习范围内只经常使用前两种。

整流电路

利用二极管理想模型的单向导电性，可以滤去交流电中的一个方向的电压。

限幅电路

利用二极管恒压降模型的单向导电性，将之与输出电压并联，使得当二级管被导通时，输出电压就等于二极管的压降。只要压降小于最大输入电压，就可以起到限幅的作用。

---

1. 硅管取0.7v，锗管取0.3v。 ↩︎