嵌入式硬件设计：二极管
时间：2022-10-07 13:30:00
二极管
一、二极管
二极管是由半导体材料(硅、硒、锗等)制成的电子设备。)，属于半导体，由N型半导体和P型半导体组成，相交形成PN结
特性：单向导电， 也就是说，当二极管的阳极和阴极加上正电压时，二极管导通(正极接高电平，负极接低电平)
构成:二极管是由一个PN结合相应的电极引线和管壳包装
采用不同的掺杂工艺，在同一半导体（通常是硅或锗）基板上制作P型半导体和N型半导体，在其交界面上形成空间电荷区PN结。P区引出的电极称为阳极，N从区域引出的电极称为阴极。PN结的单向导电性，二极管的电流方向是由阳极通过管道内部流向阴极。
二极管有两个电极，P区引出的电极是正极，也称为阳极；N区引出的电极是负极，也称为阴极。三角形箭头的方向表示正电流的方向，二极管的文本符号使用VD表示。
二、二级管分类：
点接触二极管
点接触二极管PN接触面积小，正电流大，反向电压高，但高频性能好，适用于高频检波电路和开关电路 。
表面接触二极管
表面接触二极管PN结接触面积大，电流大，反向电压高，适用于整流电路。
平面二极管
在脉冲数字电路中使用平面二极管作为开关管PN大功率整流时结面积小PN结构面积大。
稳压管
稳压管是一种具有稳定电压的特殊表面接触半导体硅二极管。
稳压管在工作PN结的反向击穿状态。它的反向击穿是可逆只要不超过稳压管电流的允许值，PN结不会过热损坏。当去除反向电压时，稳压管恢复原性能，因此稳压管具有良好的反复击穿特性。
光电二极管
光电二极管也被称为光敏二极管。它的管壳上有一个玻璃窗来接受光线。当光线照射到它身上时PN结时可成对产生自由电子和空穴，提高半导体中少数载流子的浓度，在一定的反向偏置电压下增加反向电流。光电二极管的伏安特性与普通二极管相同。
光电二极管作为光控元件，可用于各种物体检测、光电控制、自动报警等方面。
发光二极管
发光二极管是一种将电能直接转换成光能的半导体固体显示器件，简称LED。发光二极管也是由一个PN结构。发光二极管PN封装在透明塑料外壳中，形状为方形、矩形和圆形。发光二极管驱动电压低，工作电流小，抗振动冲击能力强，体积小，可靠性高，耗电省，使用寿命长，广泛应用于信号指示等电路中。
三、二极管的应用
整流二极管
对通过的大电流或高电压进行整流
结构：主要为平面接触型
特点：可通过较大的电流，反向击穿电压较高，PN结容量大，广泛应用于低频电路中
应用：整流电路、嵌位电路、保护电路
最大整流电流和最大反向工作电压应大于实际工作 值
开关二极管
电路开关通过二极管的导通和关闭实现
特点：速度快、体积小、寿命长、可靠性高
电子设备开关电路、检波电路、高频脉冲整流电路和自动控制电路
发光二极管
与普通二极管相似
一般使用直流电压驱动时，最好串联一个限流电阻，防止电流过大烧坏二极管
使用交流电压驱动时，发光二极管两端极性并联整流二极管，保护发光二极管
