半导体二极管的变通运用

半导体二极管包括整流二极管、检波二极管、稳压二极管、发光二极管等，它们除了正常的整流、检波、稳压、发光指示等功能外，还可以变通运用。这些变通运用方法，在应急维修或买不到合适元器件的特殊情况下，不失为解决问题的有效方法。

利用半导体二极管具有较稳定的正向管压降的特性，普通二极管（整流、检波或开关二极管）可以作为低电压的稳压二极管使用。如图1所示，硅二极管VD串接一限流电阻R后，正向接入电源 +Vcc与地之间，在VD正极即可得到 +0.7V的稳定电压。限流电阻R的作用是控制流过二极管VD的正向电流I\(_{VD}\)，R= （+V\(_{CC}\)-0.7）/I\(_{VD}\)，I\(_{VD}\)一般为数毫安。

如果需要更低的稳压值，VD可采用锗二极管，如图2所示，可以得到约 +0.3V的稳定电压。R =（+V\(_{CC}\)-0.3）/I\(_{VD}\)。

如果需要较高的稳压值，可采用若干个硅二极管正向串接。图3所示为两个硅二极管VD1、VD2正向串接，可以得到+1.4V的稳定电压，R =（+V\(_{CC}\)-2 X 0.7）/I\(_{VD}\)。

在没有合适的稳压管的情况下，可以用普通二极管来提高稳压二极管的稳压值。例如，需要5.8V的稳定电压，但只有5.1 V的稳压二极管，则可以在稳压二极管VD1回路中正向串接入一只硅二极管VD2，如图4所示，就可得到 +5.8V的稳定电压。R为原稳压二极管VD1的限流电阻，一般可不作调整。

发光二极管正向运用时会发光，同时也具有较稳定的正向管压降，所以，发光二极管也可以作为稳压二极管使用。发光二极管的正向管压降一般为2V左右。图5电路中，在发光二极管VD正极可以得到 +2V的稳定电压。发光二极管的正向工作电流一般可取10mA ，限流电阻R =（+V\(_{CC}\)-0.2）/10（kΩ）。在电源电路中采用发光二极管兼作稳压管，同时作电源指示灯，提高了元器件的利用率。

缺少双向触发二极管时，可以用普通二极管代用。图6为双向晶闸管触发电路，2只硅二极管VD1、VD2反向并联作为双向触发二极管使用，触发电压U\(_{G}\)= 0.7V 。如需提高触发电压，可用数只硅二极管正向串联后分别代替图6中的VD1、VD2。图7所示为6只硅二极管（每3只正向串联）组成的双向晶闸管触发电路，触发电压U\(_{G}\)=2.1V 。

利用稳压二极管也可以构成双向触发二极管。如图8所示，2只稳压二极管VD1、VD2反向串联后作为双向触发二极管使用，触发电压U\(_{G}\)等于一只稳压二极管的稳压值U\(_{Z}\)加上另一只稳压二极管的正向管压降，即U\(_{G}\)= U\(_{Z}\)+0.7V 。

利用稳压二极管还可以方便地构成正、反向触发电压不一致的双向触发二极管，只需要采用2只稳压值不一样的稳压二极管反向串联即可。例如，VD1的稳压值U\(_{Z1}\)=10V ，VD2的稳压值U\(_{Z2}\)=15V ，则正向触发电压U\(_{G正}\)=U\(_{Z1}\)+0.7V=10.7V ，反向触发电压U\(_{G反}\)=U\(_{Z2}\)+0.7V=15.7V 。

半导体二极管的正向管压降会随温度的变化而有所变化，当通过二极管的正向电流为恒定电流时，其正向管压降随温度的变化具有良好的线性度，因此普通二极管可以作为温度传感器使用。图9所示为采用硅二极管1N4148（VD）构成的测温电路，从VD正极得到的输出电压U\(_{O}\)是温度的函数。结型场效应管VT构成恒流源，为二极管VD提供恒定的正向电流I\(_{VD}\)，I\(_{VD}\)=|U\(_{p}\)|/R（U\(_{P}\)为场效应管夹断电压）。为避免二极管PN结自身发热影响测量精度，应使I\(_{VD}\)较小，例如10 。1N4148的正向管压降温度特性为-2.2 mV / ℃，温度每升高1℃，其管压降（即U\(_{O}\)）就降低2.2 mV。将U\(_{o}\)放大并处理后显示出来，即成为一台电子温度计。

稳压二极管的稳压值也会随温度的变化而有所变化，因此稳压二极管也可以作为温度传感器使用，电路如图10所示，VT构成的场效应管恒流源为稳压二极管VD提供恒定的反向工作电流I\(_{VD}\)，I\(_{VD}\)可取1mA左右。稳压二极管稳定电压（U\(_{O}\)）的温度变化幅度通常为数毫伏/℃，变化方向有正有负，一般稳压值小于6V的稳压二极管具有负电压温度系数，稳压值大于6V的稳压二极管具有正电压温度系数。图10电路中，VD采用9.1V稳压二极管，其电压温度特性为 +3.8 mV / ℃，即以20℃为参考点，温度每升高1℃，输出电压U\(_{O}\)就升高3.8 mV；温度每降低1℃，输出电压U\(_{O}\)就降低3.8 mV。

（莫恩）