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一：二极管伏安特性

二极管的伏安特性是指其两端电压与通过电流之间的关系，这一特性是二极管实现各种功能的基础，通过伏安特性曲线可以直观地了解二极管的导电规律。

1. 正向特性

当二极管两端加上正向电压（即阳极接正，阴极接负）时，其导电性能呈现出明显的阶段性。在正向电压较小时，由于外加电压还不足以克服 PN 结内部的内电场，此时通过二极管的正向电流非常小，二极管处于截止状态，这一区域被称为 “死区”。不同类型的二极管，死区电压有所不同，一般硅二极管的死区电压约为 0.5V，锗二极管约为 0.1V。当正向电压超过死区电压后，内电场被显着削弱，正向电流随电压的升高而急剧增大，此时二极管进入导通状态。在导通状态下，二极管两端的电压基本保持不变，硅二极管导通电压约为 0.7V，锗二极管约为 0.3V，这一电压被称为正向导通电压。

2. 反向特性

当二极管两端加上反向电压（即阳极接负，阴极接正）时，反向电流的大小表现出特定的规律。在反向电压较小时，反向电流很小，并且随着反向电压的升高，反向电流基本保持不变，这一电流被称为反向饱和电流。这是因为此时只有少数载流子在反向电压作用下参与导电，其数量有限。然而，当反向电压升高到某一特定值时，反向电流会突然急剧增大，这种现象称为反向击穿，此时对应的电压称为反向击穿电压。反向击穿后，若反向电流过大，会导致二极管因过热而损坏，因此在实际应用中需避免二极管发生反向击穿。

二：整流电路

整流电路的作用是将交流电转换为直流电，利用二极管的单向导电性可以实现这一转换，常见的整流电路有单向半波整流和全波整流两种。

1. 单向半波整流

单向半波整流电路由变压器、二极管和负载组成。在交流电压的正半周，二极管因承受正向电压而导通，电流通过二极管流向负载，在负载两端产生一个与正半周交流电压相对应的直流电压；而在交流电压的负半周，二极管承受反向电压而截止，此时没有电流通过负载，负载两端电压为零。因此，单向半波整流电路输出的是单向脉动的直流电，其输出电压的平均值较低，仅为输入交流电压有效值的 0.45 倍，且脉动程度较大，效率也相对较低，但电路结构简单，成本低廉，适用于对直流电源要求不高的场合，如小型充电器等。

2. 全波整流

全波整流电路能利用交流电压的正负半周，从而提高整流效率。常见的全波整流电路有中心抽头式全波整流电路和桥式全波整流电路。中心抽头式全波整流电路需要一个带有中心抽头的变压器，两个二极管交替工作，在交流电压的正半周，一个二极管导通，另一个截止，电流通过导通的二极管流向负载；负半周时，两个二极管的工作状态互换，使负载在正负半周都有电流通过，输出的直流电压平均值为输入交流电压有效值的 0.9 倍。桥式全波整流电路则由四个二极管组成桥式结构，无需中心抽头的变压器，在交流电压的正负半周，两组二极管分别导通，同样能使负载获得连续的单向电流，其性能与中心抽头式全波整流电路相近，但具有更广泛的适用性。

叁：滤波电路

整流电路输出的直流电是脉动的，含有较多的交流成分，滤波电路的作用就是滤除这些交流成分，使输出电压更加平滑稳定，常见的滤波电路有电容滤波和电感滤波。

1. 电容滤波

电容滤波电路是在整流电路的输出端并联一个电容器。当整流电路输出电压处于上升阶段时，电容器被充电，储存电能；当整流输出电压下降时，电容器放电，向负载提供电流，从而使负载两端的电压保持相对稳定，减少脉动程度。电容滤波电路结构简单，滤波效果较好，适用于负载电流较小且变化不大的场合，如电子仪器、小型家电等。电容器的容量越大，滤波效果越好，但过大的电容会使整流二极管在接通电源瞬间承受较大的冲击电流，因此需要合理选择电容容量。

2. 电感滤波

电感滤波电路是在整流电路和负载之间串联一个电感线圈。由于电感具有阻碍电流变化的特性，当整流输出电流发生变化时，电感会产生感应电动势，阻碍电流的变化，从而使负载电流和电压的脉动程度减小。电感滤波适用于负载电流较大的场合，如大功率整流设备。与电容滤波相比，电感滤波的输出电压平均值较低，但带负载能力强，对电流变化的抑制效果较好。在实际应用中，还可以将电容和电感组合起来构成复式滤波电路，以获得更好的滤波效果。

综上所述，二极管的伏安特性是其工作的核心依据，整流电路借助二极管的单向导电性实现，交流电到直流电的转换，滤波电路进一步优化了直流输出的质量。这叁者相互配合，在众多电子设备的电源系统中发挥着关键作用，从简单的小型电器到复杂的工业设备，都离不开二极管及其相关电路的应用，深入理解这些基本概念，对于掌握电子技术有着重要的意义。