二極管的應用與作用

半導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，就是因為起先那里有好多家半導體廠商。半導體是一種具有特殊性質的物質，它不像導體一樣能夠完全導電，又不像絕緣體那樣不能導電，它介于兩者之間，所以稱為半導體。

二極管應該算是半導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就是它的單向導電特性，就是說電流只能從一邊過去，卻不能從另一邊過來（從正極流向負極）。我們用萬用表來對常見的1N4001型硅整流二極管進行測量，紅表筆接二極管的負極，黑表筆接二極管的正極時，表針會動，說明它能夠導電；然后將黑表筆接二極管負極，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一點點，說明導電不良。（萬用表里面，黑表筆接的是內部電池的正極）

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，并且分為正負極，一般把極性標示在二極管的外殼上。大多數用一個不同顏色的環來表示負極，有的直接標上“-”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。

利用二極管單向導電的特性，常用二極管作整流器，把交流電變為直流電，即只讓交流電的正半周（或負半周）通過，再用電容器濾波形成平滑的直流。事實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：用于穩壓的穩壓二極管，用于數字電路的開關二極管，用于調諧的變容二極管，以及光電二極管等，最常看見的是發光二極管。

發光二極管在日常生活電器中無處不在，它能夠發光，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，發光二極管也是由半導體材料制成的，也具有單向導電的性質，即只有接對極性才能發光。發光二極管符號比一般二極管多了兩個箭頭，示意能夠發光。通常發光二極管用來作電路工作狀態的指示，它比小燈泡的耗電低得多，而且壽命也長得多。用發光二極管，還可以構成電子顯示屏，證券交易所里的顯示屏就是由發光二極管點陣構成的，只是因為各種色彩都是由紅綠藍構成，而藍色發光二極管在以前還未大量生產出來，所以一般的電子顯示屏都不能顯示出真彩色。

發光二極管的發光顏色一般和它本身的顏色相同，但是近年來出現了透明色的發光管，它也能發出紅黃綠等顏色的光，只有通電了才能知道。辨別發光二極管正負極的方法，有實驗法和目測法。實驗法就是通電看看能不能發光，若不能就是極性接錯或是發光管損壞。

注意發光二極管是一種電流型器件，雖然在它的兩端直接接上3V的電壓后能夠發光，但容易損壞，在實際使用中一定要串接限流電阻，工作電流根據型號不同一般為1mA到3OmA。另外，由于發光二極管的導通電壓一般為1．7V以上，所以一節1．5V的電池不能點亮發光二極管。同樣，一般萬用表的R×1檔到R×1K檔均不能測試發光二極管，而R×10K檔由于使用15V的電池，能把有的發光管點亮。

用眼睛來觀察發光二極管，可以發現內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光二極管的正極，電極較大的一個是它的負極。若是新買來的發光管，管腳較長的一個是正極。

這是數字電路中常用的1N4148：

這是發光二極管：