常用電子元件:二極管的作用

    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”）。我們常聽說的美國硅谷，就是因?yàn)槠鹣饶抢镉泻枚嗉野雽?dǎo)體廠商。
    二極管和貼片鉭電容應(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娞匦裕褪钦f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）。我們用萬用表來對常見的1N4001型硅整流二極管進(jìn)行測量，紅表筆接二極管的負(fù)極，黑表筆接二極管的正極時，表針會動，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，這時萬用表的表針根本不動或者只偏轉(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，像它的名字，二極管有兩個電極，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)用一個不同顏色的環(huán)來表示負(fù)極，有的直接標(biāo)上“-”號。大功率二極管多采用金屬封裝，并且有個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?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，把高頻信號中的有用信號“檢出來”，老式收音機(jī)中會有一個“檢波二極管”，一般用2AP9型鍺管。
     二極管的類型也有好幾種，對于電子制作來說，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O管，以及光電二極管等，最常看見的是發(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、綠色和黃色等，有直徑3mm、5mm和2×5mm長方型的的。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)，即只有接對極性才能發(fā)光。發(fā)光二極管符號比一般二極管多了兩個箭頭，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，而且壽命也長得多。用發(fā)光二極管，還可以構(gòu)成電子顯示屏，證券交易所里的顯示屏就是由發(fā)光二極管點(diǎn)陣構(gòu)成的，只是因?yàn)楦鞣N色彩都是由紅綠藍(lán)構(gòu)成，而藍(lán)色發(fā)光二極管在以前還未大量生產(chǎn)出來，所以一般的電子顯示屏都不能顯示出真彩色。
    發(fā)光二極管的發(fā)光顏色一般和它本身的顏色相同，但是近年來出現(xiàn)了透明色的發(fā)光管，它也能發(fā)出紅黃綠等顏色的光，只有通電了才能知道。 辨別發(fā)光二極管正負(fù)極的方法，有實(shí)驗(yàn)法和目測法。實(shí)驗(yàn)法就是通電看看能不能發(fā)光，若不能就是極性接錯或是發(fā)光管損壞。
    注意發(fā)光二極管是一種電流型器件，雖然在它的兩端直接接上3V的電壓后能夠發(fā)光，但容易損壞，在實(shí)際使用中一定要串接限流電阻，工作電流根據(jù)型號不同一般為1mA到3OmA。另外，由于發(fā)光二極管的導(dǎo)通電壓一般為1．7V以上，所以一節(jié)1．5V的電池不能點(diǎn)亮發(fā)光二極管。同樣，一般萬用表的R×1檔到R×1K檔均不能測試發(fā)光二極管，而R×10K檔由于使用15V的電池，能把有的發(fā)光管點(diǎn)亮。
    用眼睛來觀察發(fā)光二極管，可以發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的兩個電極一大一小。一般來說，電極較小、個頭較矮的一個是發(fā)光二極管的正極，電極較大的一個是它的負(fù)極。若是新買來的發(fā)光管，管腳較長的一個是正極。