二极管基础知识及应用电路Multisim电路仿真

目录1 二极管基础知识1.1 基本概念1.2 结构及电路符号1.3 核心特性1、电子在扩散作用和内电场作用下动平衡1.4 常见类型1.5 主要作用2 二极管应用及Multisim电路仿真2.1 二极管单向导通基础知识及Multisim电路仿真2.1.1 二极管的伏安特性2.1.2 二极管单相导通电路2.2 二极管半波和全波整流基础知识及Multisim电路仿真二极管半波整流和全波整流基础知识2.2.1 二极管半波整流2.2.2 二级管全波整流2.3 二极管稳压电路基础知识及Multisim电路仿真1. 核心特性2. 正确接法（反向偏置）如右图所示3. 错误接法（正向偏置）如左图所示4. 关键电路作用5. 总结2.4 二极管钳位电路基础知识及Multisim电路仿真二极管钳位电路基础知识2.4.1 二极管波峰钳位2.4.2 二极管波谷钳位2.5 二极管限幅电路基础知识及Multisim电路仿真二极管限幅电路基础知识2.5.1 二极管单向限幅2.5.2 二极管双向限幅2.6 二极管检波电路基础知识及Multisim电路仿真2.6.1 二极管检波电路基础知识2.6.2 二极管检波电路Multisim电路仿真摘要：本文系统介绍了二极管的基础知识及其应用。主要内容包括：1.二极管基本特性：单向导电性，PN结结构，正向导通（0.7V硅管）与反向截止特性；2.常见类型：整流管、开关管、肖特基管、稳压管、发光管等；3.核心功能：整流、检波、开关、稳压、限幅保护；4.典型电路仿真：通过Multisim验证了半/全波整流、稳压、钳位、限幅、检波等电路的工作原理。重点展示了二极管如何实现信号的单向导通、波形变换及电平控制，为电子电路设计提供了实用参考。更多内容可点击——硬件工程师成长之路——知识汇总(持续更新)硬件工程师成长之路——知识汇总(持续更新)硬件工程师成长之路——知识汇总(持续更新)1 二极管基础知识1.1 基本概念二极管是只允许电流单向流动的半导体器件，核心特性：单向导电性。1.2 结构及电路符号如上图所示，由P型半导体和N型半导体结合而成，交界面形成PN结两个电极：阳极（正极）、阴极（负极）箭头方向 =正向电流方向1.3 核心特性1、电子在扩散作用和内电场作用下动平衡如上图所示，P型半导体的多数载流子为空穴，N型半导体的多数载流子电子。电子在扩散的作用下由：N极——P极电子在消耗层的内电场的作用下由：P极——N极但N级电子太多，还是会向P级扩散，两种运动形成了动态平衡。正向偏置如上图所示(动平衡条件下加正向偏置电压)1、电子在扩散的作用下由：N极——P极2、电子在消耗层的内电场的作用下由：P极——N极3、正向偏置电压时，N极大量电子由N极——P极，并形成回路循环流动。因为载流子多而且PN结窄，所以会形成比较大的电流。反向偏置如上图所示(动平衡条件下加反向偏置电压)1、电子在扩散的作用下由：N极——P极2、电子在消耗层的内电场的作用下由：P极——N极3、反向偏置电压时，N极小量电子由N极——电源正极，并形成回路循环流动。因为载流子少而且PN结太宽，所以电流会很小。类型正向偏置反向偏置电压关系阳极电压 阴极电压阳极电压 阴极电压导通电压硅管：导通电压约0.7V锗管：导通电压约0.3V超过反向耐压 →反向击穿（可能损坏）结果导通，电流流过截止，几乎无电流1.4 常见类型二极管类型核心特点主要用途普通整流二极管单向导电，耐压 / 电流大，速度慢工频整流、交流变直流开关二极管导通 / 截止速度快，适合高频开关高频开关、检波、脉冲电路肖特基二极管低压降、开关速度极快、反向耐压低高频整流、低压大电流、开关电源稳压二极管工作在反向击穿区，电压稳定稳压、限压、基准电压发光二极管正向导通时发光指示、照明、背光光敏二极管受光照时反向电流变大光检测、光电传感、红外接收1.5 主要作用