二极管的特性和用途介绍！

　　二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管(Ge管)和硅二极管(Si管)。根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管、硅功率开关二极管、旋转二极管等。按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。了解了二极管的种类后，在来了解二极管的特性个用途。

　　二极管的特性

　　当不存在外加电压时，由于pn结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。

　　正向特性(外界有正向电压偏置时)即二极管正向偏置时的电压与电流的关系。二极管两端加正向电压较小时，正向电压产生的外 电场不足以使多子形成扩散运动，这时的二极管实际上还没有很好地导通，通常称为“死区”，二极管相当于一个极大的电阻，正向电流很小。当正向电压超过一定值后，内电场被大大削弱，多子在外电场的作用下形成扩散运动，这时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流，正向电流随正向电压的增大迅速增大，二极管导通。该电压称为门槛电压(也称阈值电压)，在室温下，硅管的Vth约为0.5V，锗管的Vth约为0.1V。

　　反向特性(外界有反向电压偏置时)即二极管反向偏置时的电压与电流的关系。反向电压加强了内电场对多子扩散的阻碍，多子几乎不能形成电流，但是少子在电场的作用下漂移，形成很小的漂移电流，且与反向电压的大小基本无关。外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0，此时的反向电流称为反向饱和电流，二极管呈现很高的反向电阻，处于截止状态。

　　当外加的反向电压高到一定程度时，pn结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。

　　二极管的用途

　　1、包络线检测

　　电路结构如下所示，设计要点是RC的时间常数需远大于载频的周期，又要远小于调制信号的周期。

　　2、防反

　　在主回路中，串联一个二极管，是利用二极管的单向导电的特性，实现了最简单可靠的低成本防反接功能电路。这种低成本方案一般在小电流的场合，类似小玩具等。

　　因为二极管导通会有一个0.7V(硅管)的导通压降，如果实际电流很大的话，那么就会产生一个热损耗，会导致发热。而且如果反接的电压很大的话，超过反向截止电压，也会击穿二极管本身，导致二极管失效，起不到防反接的功能，从而不能起到保护后级电路的作用了。

　　3、电压钳位

　　在一些ADC检测电路中会用两个二极管进行钳位保护，原理很简单，0.7V为D1和D2的导通压降，Vin进来的电压大于等于3.3V+0.7V时，D35导通，Vout会被钳位在4V;Vin小于等于-0.7V时，Vout被钳位在-0.7V左右。

　　4、整流

　　整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电，这就是交流电的整流过程，整流电路主要由整流二极管组成。经过整流电路之后的电压已经不是交流电压，而是一种含有直流电压和交流电压的混合电压，习惯上称单向脉动性直流电压。

　　5、倍压

　　电源负半周时，二极管D1导通，D2截止，电流从电源下端流出经过D1, C1回到电源，因此电容C1右正左负，如下图中红色箭头。电源正半周时，电容C1上的电压叠加电源电压，使二极管D2导通，二极管D1截止，电容C2上正下负，峰值电压可达2倍电源的峰值电压，即实现二倍压。

　　6、稳压

　　具备稳压作用的二极管叫做稳压二极管，英文名称Zener diode，又叫齐纳二极管。利用PN结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变。

　　7、检波

　　峰值检波电路是对输入信号幅值的最大值进行检测，其工作原理是：当输入电压幅度大于二极管正向电压时，二极管导通，输出电压加在电容C1上，电容两端充电完毕，当输入电压幅值低于先前输入电压幅值时，二极管处于反偏截止状态。此时，电容两端的电压基本保持不变;若再输入信号，输入电压幅度必须高于此时电容两端的电压(即加在二极管的正向电压)，二极管才能导通。

　　8、续流

　　续流二极管都是并联在线圈(感性元器件)的两端，线圈在通过电流时，会在其两端产生感应电动势。当电流消失时，其感应电动势会对电路中的原件产生反向电压。当反向电压高于原件的反向击穿电压时，会把原件如三极管，等造成损坏。

　　续流二极管并联在线两端，当流过线圈中的电流消失时，线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉，保护了电路中其他元件的安全。

　　又或者BUCK芯片电路中的续流二极管。