硬體基礎 —— 二極管

1、二極管基礎知識

PN結：P區空穴，N區電子。由于濃度差原理，會産生擴散運動（N到P運動）。在電場作用下，載流電子作漂移運動，方向與擴散運動方向相反直到PN結電流為零，達到平衡狀态。在PN結兩端外加不同方向的電壓，就可以破壞原來的平衡，而呈現單向導電特性，即正向導通，反向截止（電源端加個防反接二極管，可以防止電源與地反接，利用了二極管的單向導電性）。

伏安特性曲線：矽管0.6V，鍺管：0.1V

2、二極管的分類

整流二極管、檢波二極管、穩壓二極管、開關二極管、快速二極管，肖特基二極管等。

3、二極管的應用

限幅

開關

整流

穩壓路

續流

4、二極管的主要參數

最大平均整流電流 IF (AV)：指二極管長期工作時，允許通過的最大正向平均電流。與PN結的面積、材料和散熱條件有關。

IR反向電流（也稱反向漏電流）：在加反向電壓時沒有超過二極管最在反向耐壓，流過的電流。（一般為微安級）

最大反向耐壓URM（也稱最大反向工作電壓）：二極管加反向電壓，發生擊穿時的電壓為擊穿電壓。最大反向耐壓一般取其的三分之一到三分之二。

浪湧電流IFSM：瞬間流過二極管的最大正向單次峰值電流，一般比IF大幾十倍。

正向壓降UF：在規定正向電流的條件下的二極管正向電壓降。它反映了二極管正向導電時的正向電阻和損耗的大小。

反向恢複時間Trr：二極管由導通突然反向時，反向電流由很大衰減到接近其最大反向電流10%的時間。

5、PN結的擊穿

雪崩擊穿：在電場作用下，載流子能量增大，勢壘區的載流電子就會發生碰撞電離而激發形成自由電子-空穴對。新産生的載流子又通過碰撞産生自由電子-空穴對，這就是倍增效應。

齊納擊穿：在高的反向電壓下，由于電子的波動性可以有一定幾率穿過位能比電子動能高的勢壘區，形成大的反向電流。齊納擊穿需要的電場強度很大！隻有在雜質濃度特别大的PN結才做得到。（雜質大電荷密度就大） 一般的二極管摻雜濃度沒這麼高，它們的電擊穿都是雪崩擊穿。

熱擊穿：不可逆