第一節(jié)二極管
半導(dǎo)體是一種具有特殊性質(zhì)的物質(zhì),它不像導(dǎo)體一樣能夠完全導(dǎo)電,又不像絕緣體那樣不能導(dǎo)電,它介于兩者之間,所以稱為半導(dǎo)體。半導(dǎo)體最重要的兩種元素是硅(讀“gui”)和鍺(讀“zhe”)。我們常聽說的美國(guó)硅谷,就是因?yàn)槠鹣饶抢镉泻枚嗉野雽?dǎo)體廠商。
二極管應(yīng)該算是半導(dǎo)體器件家族中的元老了。很久以前,人們熱衷于裝配一種礦石收音機(jī)來收聽無線電廣播,這種礦石后來就被做成了晶體二極管。
二極管最明顯的性質(zhì)就是它的單向?qū)щ娞匦?就是說電流只能從一邊過去,卻不能從另一邊過來(從正極流向負(fù)極)。我們用萬用表來對(duì)常見的1N4001型硅整流二極管進(jìn)行測(cè)量,紅表筆接二極管的負(fù)極,黑表筆接二極管的正極時(shí),表針會(huì)動(dòng),說明它能夠?qū)щ?然后將黑表筆接二極管負(fù)極,紅表筆接二極管正極,這時(shí)萬用表的表針根本不動(dòng)或者只偏轉(zhuǎn)一點(diǎn)點(diǎn),說明導(dǎo)電不良。(萬用表里面,黑表筆接的是內(nèi)部電池的正極)
常見的幾種二極管如圖所示。其中有玻璃封裝的、塑料封裝的和金屬封裝的等幾種。圖2是二極管的電路符號(hào),像它的名字,二極管有兩個(gè)電極,并且分為正負(fù)極,一般把極性標(biāo)示在二極管的外殼上。大多數(shù)用一個(gè)不同顏色的環(huán)來表示負(fù)極,有的直接標(biāo)上“-”號(hào)。大功率二極管多采用金屬封裝,并且有個(gè)螺帽以便固定在散熱器上。
利用二極管單向?qū)щ姷奶匦?常用二極管作整流器,把交流電變?yōu)橹绷麟?即只讓交流電的正半周(或負(fù)半周)通過,再用電容器濾波形成平滑的直流。事實(shí)上好多電器的電源部分都是這樣的。二極管也用來做檢波器,把高頻信號(hào)中的有用信號(hào)“檢出來”,老式收音機(jī)中會(huì)有一個(gè)“檢波二極管”,一般用2AP9型鍺管。
二極管的類型也有好幾種,對(duì)于電子制作來說,常常用到以下的二極管: 用于穩(wěn)壓的穩(wěn)壓二極管,用于數(shù)字電路的開關(guān)二極管,用于調(diào)諧的變?nèi)荻䴓O管,以及光電二極管等,最?匆姷氖發(fā)光二極管。
發(fā)光二極管在日常生活電器中無處不在,它能夠發(fā)光,有紅色、綠色和**等,有直徑3mm、5mm和2×5mm長(zhǎng)方型的的。與普通二極管一樣,發(fā)光二極管也是由半導(dǎo)體材料制成的,也具有單向?qū)щ姷男再|(zhì),即只有接對(duì)極性才能發(fā)光。發(fā)光二極管符號(hào)比一般二極管多了兩個(gè)箭頭,示意能夠發(fā)光。通常發(fā)光二極管用來作電路工作狀態(tài)的指示,它比小燈泡的耗電低得多,而且壽命也長(zhǎng)得多。用發(fā)光二極管,還可以構(gòu)成電子