各位同学好，现在我们接着研读杨欣的《电子设计从零开始》这本书，它从基础理论讲起，内容覆盖了无线电联络、设备构造、三极管构造、集成电路、感应装置、数字电路原理以及单片机应用案例，可以说完整地梳理了电子设计所需掌握的学问，是电子领域的一本优秀入门读物，书中没有艰深繁复的公式推导，而是以形象易懂的方式展开讲解。
前文我们谈到Multisim能用于电路模拟，并剖析了部分电路，不过对一些未知的电子元件暂且搁置不谈，现在我们着手研究两种常见的半导体元件，先从二极管入手
二极管
作者在讲解二极管时，没有从原子构造、P-N结等乏味的背景知识入手，而是直接从器件的实际运用角度进行阐述。
二极管具备两个端口，其一为正端，另一为负端kaiyun全站网页版登录，电流仅能从正端传输至负端，实现单向通行。
二极管按照功能与特性，能够细分为二十多种类别，以下列举了较为普遍的几种，具体形态见下图。
常用二极管
整流二极管多用于整流和检波相关的电路，发光二极管是常见的发光元件，适用于指示灯和照明设备，稳压二极管主要在稳压电路中使用，光电二极管能够接收可见光或不可见光以控制电路的通断状态，隧道二极管常被用在高频电路里，肖特基二极管则多用于钳位和放电保护等电路场合。
图中同样表明，发光二极管与光电二极管的较长引脚代表正极，较短引脚代表负极，带有色环或类似裙边的特征的一端是二极管的负极，而另一端则是正极
二极管的单向导电性
二极管的单向导电性，我们直接通过Multisim进行仿真。
二极管的单向导电特性研究
电路中依次连接了二极管、电阻、电源和电流表，形成闭合路径，a图里二极管处于正向导通状态，电流从正极流向负极，电流表指示为0.011A；b图里二极管处于反向截止状态，电流无法从负极流向正极，电流表读数仅为0.27纳安，几乎为零，可以视为没有电流通过，这充分展示了二极管只允许电流单向流动的特性。
使用时，必须牢记二极管的关键特征，这个特性，可以通过二极管的图形符号来明白，符号，有助于理解
二极管的正向偏置和反向偏置
能看出二极管图示包含一个从A到K的指向标记，以及一个阻断结构，指向标记表明正向电压下，电流会从A移动至K，然而反向电流却会被该阻断结构完全拦截。
当然，二极管正向导通并非毫无条件，必须正极电压超过负极电压，要超出多少呢？需要超出一个正向压降值，也就是VF，这样电流才能顺利通过，二极管才会导通。
这个VF涉及什么材料，答案是跟二极管构成原料有关，通常硅管的VF是0.7V，锗管的VF为0.15V。
实际应用中，怎样迅速分辨二极管材质是硅质还是锗质呢？需要借助万用表，按照图示方式连接，务必选择电阻测量模式，将万用表的正端连接到二极管的负端，负端连接到二极管的正端，测量时，若电阻读数在4到8千欧之间，表明该管为硅质元件kaiyun.ccm，若电阻读数在1千欧左右，则说明是锗质元件。
锗管和硅管的判别
二极管的伏安特性
我们既要了解二极管的开启电压，也要掌握其导通时的正向电流IF。正向电流可以从二极管的电压电流关系图中观察到，比如1N4148的数据手册里就包含了该器件的电压电流关系图，见图示内容。
二极管1N4148伏安特性曲线
图中显示，在横坐标电压VF小于0.7V时，1N4148没有导通，纵坐标电流IF几乎为零；当VF超过0.7V后，IF立即显著增大。这表明，当1N4148承受的正向电压达到0.7V以上时，IF开始流动，该二极管进入导通状态。
现在借助Multisim软件对1N4148二极管开展电路模拟实验，检验其模拟结果能否与实际伏安特性曲线相吻合，具体波形图展示在后面图中。
二极管的伏安特性曲线研究
图示电路中，电源、二极管1N4148、电阻以及发光二极管依次相连，电压表用于测量1N4148两端的电压值，通过仿真实验可以确认，电路内部存在电流流动，发光二极管呈现点亮状态，电流表读数显示电路中的电流大小为0.02安培，而1N4148两端的电压为0.714伏特，这一数值与1N4148伏安特性曲线图中箭头指示的位置完全吻合。
我们考察了二极管1N4148的电压电流关系，并且它属于硅材料，由此推断各类硅管二极管都具备相似的电压电流特征。那么，锗管是否也存在典型的工作曲线呢，答案是肯定的，请参见图示内容。
二极管伏安特性曲线
图中能够看出，二极管处于正向状态时，锗管的正向压降要大于0.2V，硅管的正向压降要大于0.6V，正向电流才会发生明显变化；二极管处于反向状态时，反向电压逐渐升高，反向电流不会显著增大，直到反向电压使二极管被击穿，反向电流才会急剧增加，从而对二极管造成致命损害。反向耐压值通常硅管达到一千伏，锗管则在百伏左右，具体参数应以器件的技术资料为准。
技术文档
挑选二极管时，需依据具体用途确定各项参数，全面权衡后才能选定具体规格。那么，拿到一个二极管的规格书后，应当怎样审阅呢？现在就让我们来探讨一下。
二极管1N4001~1N4007技术文档第一页
该图片展示了1N4001到1N4007的技术资料首页，其中包含了选择型号时不可或缺的关键数据。
这组二极管包括型号1N4001到1N4007，它们在性能上有许多共同点，仅有部分参数存在差异，因此可以采用同一份技术资料进行说明。
最大反向工作电压VRRM，一旦运用期间加在二极管上的反向电势超越这个数值开yun体育app官网网页登录入口，二极管便会出现损坏现象。在具体挑选器件时，反向电势务必不可以超出这个数值。
平均正向电流IF(AV)，这个指标表明了二极管能够承受的正向电流的平均水平，在选择时，电路中的电流不可以超出这个数值。
正向电压VF，这个指标包含@1.0A，它的含义是当二极管流过的正向电流达到1.0A，此时二极管正向电压 VF的具体值。
挑选时必须顾及二极管各项指标符合电路设计规范，以此确保电路功能正常且稳定运行。接下来我们将探讨三极管的实际应用要点，下次再会。
