1.7.2　二极管

将PN结使用外壳封装起来，并加上电极引线就形成了半导体二极管，简称二极管，也具有PN结的单向导电性。二极管图形符号以及常用二极管如图1-26所示。可以通过封装区分二极管的阳极与阴极，通常带有色带的一侧为阴极，如图1-27所示。

图1-26　二极管图形符号以及常用二极管实物图

图1-27　二极管阴极区分方法

图1-28　二极管伏安特性曲线

实测二极管的伏安特性曲线时可发现，只有在正向电压足够大时，正向电流才从零随着电压按指数规律增大，当然实际中电流不能无限大，否则会因功率过大而烧坏，其允许长期运行时通过的最大正向平均电流称为二极管的最大整流电流I_FM。使二极管开始导通的临界电压称为开启电压U_on，如图1-28所示。当二极管所加反向电压数值足够大时，会产生漏电流I_S。反向电压太大会使二极管击穿，不同型号的二极管击穿电压差别很大，从几十伏到几千伏。

由伏安特性曲线的正向特性折线化得到的等效电路如图1-29所示，图中粗实线为折线化的伏安特性，虚线表示实际伏安特性，下边电路为等效电路。

图1-29（a）所示的折线化伏安特性表明二极管导通时正向压降为零，截止时反向电流为零，称为理想二极管，用空心的二极管符号来表示。

图1-29（b）所示的折线化伏安特性表明二极管导通时正向压降为一个常量U_on，截止时反向电流为零。因而等效电路是理想二极管串联电压源U_on。

图1-29（c）所示的折线化伏安特性表明当二极管正向电压大于U_on后，其电流I与U呈线性关系，直线斜率为1/R_D。二极管截止时反向电流为零。因此等效电路是理想二极管串联电压源U_on和电阻R_D，且R_D=ΔU/ΔI。

通常二极管导通后电压变化范围很小，所以在大多数情况下可以认为导通时二极管两端的电压基本恒定，在图1-30中，对于锗管可取U_D=U_on=0.2V，对于硅管U_D=U_on=0.6V。因此回路电流。

图1-29　由伏安特性曲线正向特性折线化得到的等效电路

图1-30　二极管加正向电压

为了计算出更接近实际回路电流I，应该使用图1-29（c）的模型。在近似分析中，3个等效电路中图1-29（a）误差最大，图1-29（c）误差最小，图1-29（b）应用最普遍。