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# 每日一补 之 电路 # 二极管的基本知识
一、知识框架
1.什么是二极管
2.其结构组成
3.其工作原理
4.二极管的分类
5.特性参数
6.二极管的应用
二、什么是二极管
二极管是用半导体材料（硅、硒、锗等）制成的一种电子器件。它具有单向导电性能。即给二极管阳极与阴极加正向电压时，二极管导通。反之，二极管截止，则相当于开关的接通与断开。
三、其结构组成
采用不同的参杂工艺，通过扩散，将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体基片上，在它们的交界面就形成空间电荷区，该区域称为PN结。
由P区引出的电极称为阳极（正极），由N区引出的电极称为阴极（负极）。因为PN结的单向导电性，二极管导通时电流方向：由阳极（P）流向阴极（N）。
四、其工作原理
在本征半导体中掺入三价与五价杂志元素，便形成了P区和N区，根据N型半导体与P型半导体的特性，可知在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差异，电子和空穴都要从高浓度区扩散到低浓度区，它们的扩散使打破了原来的电中性。
①当不存在外加电压时，外界电场与自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流（自身不带电）。
②当外界加入正向偏置电压时，外界电场和自建电场的相互抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流（导通）。
③当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流（截止）。
④当外界反向电压高到一定程度时，PN结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增，产生大量电子空穴对引起很大的反向击穿电流，这种现象为击穿现象。PN结的反向击穿有齐纳击穿与雪崩击穿（反向击穿）。
五、二极管的分类
①普通二极管：常见的二极管
②整流二极管：专门用于整流的二极管
③发光二极管：用于指示信号，发出可见光，还有红外发光二极管可用于通讯
④稳压二极管：专门用于直流稳压的二极管
⑤变容二极管：此二极管的结电容比较大，可在较大范围变化
⑥开关二极管：专用于电子开关中
⑦恒流二极管：它能在很宽的电压范围内输出恒定的电流
⑧双基极二极管：由两个基极与一个发射极构成的三端负阻器件，用于张弛振荡电路
⑨瞬态电压抑制二极管：对电路进行快速过压保护，分双极型和单极型两种
六、特性参数
①伏安特性：
在二极管加入正向电压，当电压值较小时，电流极小（死区）；当电压超过0.6V（锗管0.2V）时，电流开始按指数增大（开启电压）；当电压达到约0.7V（锗管0.3V）时，二极管处于完全导通状态（导通电压）。在二极管加入反向电压，当电压值较小时，电流极小（反向饱和电流）；当反向电压超过某个值时，电流开始急剧增大（反向击穿）。
②电压温度系数：
电压温度系数指温度每升高一摄氏度时的稳定电压的相对变化量
③最高工作频率：
最高工作频率时二极管工作的上限频率。因二极管与PN结一样，其结电容由势垒电容组成。所以最高工作频率的值主要取决于PN结结电容的大小。若是超过此值。则单向导电性将受影响
④最大整流电流：
最大整流电流是指二极管长期连续工作时，允许通过的最大正向平均电流值，其值与PN结面积以及外部散热条件等有关。因为电流通过管子时会是管子发热，温度上升，温度超过容许限度（硅管为141℃左右，锗管为90℃左右）时，就会使管芯过热而损坏，所以在规定散热条件下，二极管使用中不要超过二极管最大整流电流值。
⑤最高反向工作电压：
加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力，为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值。
七、二极管的应用
①开关电路：
在数字、集成电路中利用二极管的单向导电性实现电路的导通或断开
②限幅电路：
在电子电路中，用来让信号在预置的电平范围之内，有选择的传输一部分信号，如保护仪表时
③稳压电路：
在稳压电路中常需要用到齐纳二极管，它是一种利用特殊工艺制造的面结型硅半导体二极管，这种特殊二极管杂志浓度比较高，空间电荷区内的电荷密度大，容易形成强电场。当齐纳二极管两端反向电压加到某一值，反向电流剧增，产生反向击穿
④变容电路
在变容电路中常用变容二极管来实现电路的自动频率控制、调谐、调频以及扫描振荡等。
⑤发光二极管
在电子产品中，常用发光二极管（可见光）作屏幕背光、显示以及信号的指示，红外二极管（不可见光）一般配合红外接收器用于通讯，最常见的电视遥控器就是用的红外二极管与电视通讯。
⑥整流电路
在AC-DC电路中，利用二极管的单向导通性，将交流电转换成单向脉动性电路，在经过后级电路的滤波、稳压，就可以转化为稳定的直流电。
一、知识框架
1.什么是二极管
2.其结构组成
3.其工作原理
4.二极管的分类
5.特性参数
6.二极管的应用
二、什么是二极管
二极管是用半导体材料（硅、硒、锗等）制成的一种电子器件。它具有单向导电性能。即给二极管阳极与阴极加正向电压时，二极管导通。反之，二极管截止，则相当于开关的接通与断开。
三、其结构组成
采用不同的参杂工艺，通过扩散，将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体基片上，在它们的交界面就形成空间电荷区，该区域称为PN结。
由P区引出的电极称为阳极（正极），由N区引出的电极称为阴极（负极）。因为PN结的单向导电性，二极管导通时电流方向：由阳极（P）流向阴极（N）。
四、其工作原理
在本征半导体中掺入三价与五价杂志元素，便形成了P区和N区，根据N型半导体与P型半导体的特性，可知在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差异，电子和空穴都要从高浓度区扩散到低浓度区，它们的扩散使打破了原来的电中性。
①当不存在外加电压时，外界电场与自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流（自身不带电）。
②当外界加入正向偏置电压时，外界电场和自建电场的相互抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流（导通）。
③当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流（截止）。
④当外界反向电压高到一定程度时，PN结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增，产生大量电子空穴对引起很大的反向击穿电流，这种现象为击穿现象。PN结的反向击穿有齐纳击穿与雪崩击穿（反向击穿）。
五、二极管的分类
①普通二极管：常见的二极管
②整流二极管：专门用于整流的二极管
③发光二极管：用于指示信号，发出可见光，还有红外发光二极管可用于通讯
④稳压二极管：专门用于直流稳压的二极管
⑤变容二极管：此二极管的结电容比较大，可在较大范围变化
⑥开关二极管：专用于电子开关中
⑦恒流二极管：它能在很宽的电压范围内输出恒定的电流
⑧双基极二极管：由两个基极与一个发射极构成的三端负阻器件，用于张弛振荡电路
⑨瞬态电压抑制二极管：对电路进行快速过压保护，分双极型和单极型两种
六、特性参数
①伏安特性：
在二极管加入正向电压，当电压值较小时，电流极小（死区）；当电压超过0.6V（锗管0.2V）时，电流开始按指数增大（开启电压）；当电压达到约0.7V（锗管0.3V）时，二极管处于完全导通状态（导通电压）。在二极管加入反向电压，当电压值较小时，电流极小（反向饱和电流）；当反向电压超过某个值时，电流开始急剧增大（反向击穿）。
②电压温度系数：
电压温度系数指温度每升高一摄氏度时的稳定电压的相对变化量
③最高工作频率：
最高工作频率时二极管工作的上限频率。因二极管与PN结一样，其结电容由势垒电容组成。所以最高工作频率的值主要取决于PN结结电容的大小。若是超过此值。则单向导电性将受影响
④最大整流电流：
最大整流电流是指二极管长期连续工作时，允许通过的最大正向平均电流值，其值与PN结面积以及外部散热条件等有关。因为电流通过管子时会是管子发热，温度上升，温度超过容许限度（硅管为141℃左右，锗管为90℃左右）时，就会使管芯过热而损坏，所以在规定散热条件下，二极管使用中不要超过二极管最大整流电流值。
⑤最高反向工作电压：
加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力，为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值。
七、二极管的应用
①开关电路：
在数字、集成电路中利用二极管的单向导电性实现电路的导通或断开
②限幅电路：
在电子电路中，用来让信号在预置的电平范围之内，有选择的传输一部分信号，如保护仪表时
③稳压电路：
在稳压电路中常需要用到齐纳二极管，它是一种利用特殊工艺制造的面结型硅半导体二极管，这种特殊二极管杂志浓度比较高，空间电荷区内的电荷密度大，容易形成强电场。当齐纳二极管两端反向电压加到某一值，反向电流剧增，产生反向击穿
④变容电路
在变容电路中常用变容二极管来实现电路的自动频率控制、调谐、调频以及扫描振荡等。
⑤发光二极管
在电子产品中，常用发光二极管（可见光）作屏幕背光、显示以及信号的指示，红外二极管（不可见光）一般配合红外接收器用于通讯，最常见的电视遥控器就是用的红外二极管与电视通讯。
⑥整流电路
在AC-DC电路中，利用二极管的单向导通性，将交流电转换成单向脉动性电路，在经过后级电路的滤波、稳压，就可以转化为稳定的直流电。
行业观点 | 高盛称大宗商品进入10年超级周期
文章来源：baystreet | 翻译：世界铂金投资协会
市场都将目光集中在周三美联储对通胀数据的反应上。
许多经济学家预计，消费者价格指数（CPI）将上涨7%，达39年来的新高。
包括股票和虚拟货币在内的许多市场今年都承受了压力，因为市场预期美联储可能会比此前预期的更早、更频繁地加息。
专家认为通胀上涨是今年最大的市场风险之一，因为通胀失控可能会侵蚀资产价值，限制购买力，侵蚀企业利润。
在一份研究报告中，来自高盛的Jan Hatzius警告说, 美国劳动力市场的快速进展和 12 月 14 日至 15 日联邦公开市场委员会在几分钟内发出的强硬信号，表明美联储货币政策正常化速度正在加快，央行可能会在今年加息四次，并在今年 7 月或更早开始其缩减资产负债表的过程。
但大宗商品却完全不同。
大宗商品在2021年的表现优于其他资产类别，人们普遍预计到2022年仍将保持竞争力。
事实上，高盛大宗商品研究全球主管Jeffrey Currie重申了他早些时候的观点，称其仅仅处于长达10年的大宗商品超级周期的初期。
Currie在美国全国广播公司财经频道（CNBC)的节目中分析了油价的最新走势，他表示，包括石油和金属在内的大宗商品市场基本面仍然令人难以置信地保持强劲。
这位分析师称，石油市场目前存在2%的巨大需求缺口，库存比5年移动平均水平低5%左右。
他表示，金融机构为此提供了更多的支持，因为化石燃料仍然不受投资领域的青睐，而ESG（环境、社会和治理）的盛行对该行业构成了重大挑战，如果生产想要跟的上需求，那么新的投资是必不可少的。
瑞银（UBS）的分析师也强调了这一点，他们表示“相对于油价，该行业看起来价格较低。由于自由现金流收益率非常有吸引力且资本纪律得到改善，该行业应该会随着需求复苏而受益。”
铜将是新的石油
Currie还表示，在过去几年中，资本完全重新定向，这在很大程度上是由于石油和天然气行业的低回报所造成。目前，主要投资正在从对石油、煤炭、采矿等领域转向可再生能源和 ESG等全新领域，因此供求不平衡正在显现出来。
他补充称，股票估值过高和国债收益率较低，令大宗商品对那些市场高风险心存警惕，但仍在寻找可观回报率的投资者更具吸引力。
换句话说，大宗商品不仅在净收益上具有良好的前景，而且还可以很好地对冲不断增长的市场波动。
高盛继续看好原油价格，并将布伦特原油价格预期从之前的80美元/桶上调至90美元/桶。
但Currie关于金属行业的评论可能会吸引更多ESG和清洁能源投资者的注意，他表示，目前大宗商品超级周期的最大受益者是金属；他将金属比作21世纪初的石油，认为金属必将得益于绿色资本的投入。
Currie表示，ESG和清洁能源转型是巨大的，几乎世界上所有国家都在同时追求清洁能源目标，这使得铜成为这个周期中最重要的商品之一。
Currie宣布铜将会是新时代的石油，并指出铜在全球脱碳战略的实施中具有不可或缺的地位，因为铜的短缺已经开始出现。
其他著名的清洁能源专家也同意Currie的观点。
新能源研究机构彭博新能源财经（BNEF）表示，能源转型将是推动下一个大宗商品超级周期的关键，科技制造商、能源交易商和投资者的前景十分广阔。
事实上，BNEF估计，未来30年，全球转型将需要173万亿美元的能源供应和基础设施投资，预计到2050年，可再生能源将占总能源需求的85%。
清洁能源技术比化石燃料技术需要使用更多的金属。
根据最近的《欧亚评论》（Eurasia Review）分析, 在净零排放情景下，铜、镍、钴和锂的价格可能会达到历史峰值。–这些金属的总产值将在2021年至2040年期间增长4倍以上，甚至将会与原油的总产值持平。
在净零排放的大背景下，金属需求的激增可能导致金属总产值增加四倍以上。在接下来的20年里，仅这四种金属累计产值就将达到13万亿美元。这可能会与同期净零排放背景下的石油产值相媲美，从而使这四种金属在宏观上与通胀、贸易和产出相关，并为大宗商品生产商带来可观的收入。
长期油价展望
渣打银行的大宗商品专家发布了最新的大宗商品中期预期，他们预计总需求增长量和非石油输出国组织的供应增长都将放缓。
渣打银行预计，根据已宣布和可能出台的政府政策，2026年的平均需求为1.065亿桶/天，这将远远高于国际能源署（IEA）的净零排放路径，到2030年需求降至7840万桶/天。
此外，分析师表示，从2023年到2026年，520万桶/天的新增需求可能都来自于非OECD（经济合作与发展组织）国家。OECD预测2026年的平均需求为4580万桶/天，比2019年减少190万桶/天，比2005年的峰值减少430万桶/天。
分析师还表示，与 2024 年之后相比，2022 年和 2023 年对石油输出国组织来说可能更具挑战性。
在2022年和2023年期间，对石油输出国组织的需求增加为140万桶/天。这表明，如果伊朗石油产量在2024年之前回升，那么石油输出国组织其他成员国的增产空间将所剩无几。
对看涨石油的人来说，幸运的是，在2023年之后，前景将变得严峻，从2023年到2026年，对石油输出国组织的石油需求将比原来每日增长320万桶。
渣打银行将2022年布伦特原油价格预测上调8美元/桶至75美元/桶，将2023年布伦特原油价格预测上调17美元/桶至77美元/桶。（来源：baystreet）
翻译：世界铂金投资协会
提示：本文信息仅供参考，不代表世界铂金投资协会的观点，不构成或不应被认为是世界铂金投资协会的投资建议。
注：此新闻稿选取自国外行业新闻网站的实时行业新闻，经由世界铂金投资协会翻译并编辑成中文新闻稿，供读者阅读参考。为了尊重知识产权，任何媒体若要转载，请务必注明文章的原出处及翻译稿出处。
文章来源：baystreet | 翻译：世界铂金投资协会
市场都将目光集中在周三美联储对通胀数据的反应上。
许多经济学家预计，消费者价格指数（CPI）将上涨7%，达39年来的新高。
包括股票和虚拟货币在内的许多市场今年都承受了压力，因为市场预期美联储可能会比此前预期的更早、更频繁地加息。
专家认为通胀上涨是今年最大的市场风险之一，因为通胀失控可能会侵蚀资产价值，限制购买力，侵蚀企业利润。
在一份研究报告中，来自高盛的Jan Hatzius警告说, 美国劳动力市场的快速进展和 12 月 14 日至 15 日联邦公开市场委员会在几分钟内发出的强硬信号，表明美联储货币政策正常化速度正在加快，央行可能会在今年加息四次，并在今年 7 月或更早开始其缩减资产负债表的过程。
但大宗商品却完全不同。
大宗商品在2021年的表现优于其他资产类别，人们普遍预计到2022年仍将保持竞争力。
事实上，高盛大宗商品研究全球主管Jeffrey Currie重申了他早些时候的观点，称其仅仅处于长达10年的大宗商品超级周期的初期。
Currie在美国全国广播公司财经频道（CNBC)的节目中分析了油价的最新走势，他表示，包括石油和金属在内的大宗商品市场基本面仍然令人难以置信地保持强劲。
这位分析师称，石油市场目前存在2%的巨大需求缺口，库存比5年移动平均水平低5%左右。
他表示，金融机构为此提供了更多的支持，因为化石燃料仍然不受投资领域的青睐，而ESG（环境、社会和治理）的盛行对该行业构成了重大挑战，如果生产想要跟的上需求，那么新的投资是必不可少的。
瑞银（UBS）的分析师也强调了这一点，他们表示“相对于油价，该行业看起来价格较低。由于自由现金流收益率非常有吸引力且资本纪律得到改善，该行业应该会随着需求复苏而受益。”
铜将是新的石油
Currie还表示，在过去几年中，资本完全重新定向，这在很大程度上是由于石油和天然气行业的低回报所造成。目前，主要投资正在从对石油、煤炭、采矿等领域转向可再生能源和 ESG等全新领域，因此供求不平衡正在显现出来。
他补充称，股票估值过高和国债收益率较低，令大宗商品对那些市场高风险心存警惕，但仍在寻找可观回报率的投资者更具吸引力。
换句话说，大宗商品不仅在净收益上具有良好的前景，而且还可以很好地对冲不断增长的市场波动。
高盛继续看好原油价格，并将布伦特原油价格预期从之前的80美元/桶上调至90美元/桶。
但Currie关于金属行业的评论可能会吸引更多ESG和清洁能源投资者的注意，他表示，目前大宗商品超级周期的最大受益者是金属；他将金属比作21世纪初的石油，认为金属必将得益于绿色资本的投入。
Currie表示，ESG和清洁能源转型是巨大的，几乎世界上所有国家都在同时追求清洁能源目标，这使得铜成为这个周期中最重要的商品之一。
Currie宣布铜将会是新时代的石油，并指出铜在全球脱碳战略的实施中具有不可或缺的地位，因为铜的短缺已经开始出现。
其他著名的清洁能源专家也同意Currie的观点。
新能源研究机构彭博新能源财经（BNEF）表示，能源转型将是推动下一个大宗商品超级周期的关键，科技制造商、能源交易商和投资者的前景十分广阔。
事实上，BNEF估计，未来30年，全球转型将需要173万亿美元的能源供应和基础设施投资，预计到2050年，可再生能源将占总能源需求的85%。
清洁能源技术比化石燃料技术需要使用更多的金属。
根据最近的《欧亚评论》（Eurasia Review）分析, 在净零排放情景下，铜、镍、钴和锂的价格可能会达到历史峰值。–这些金属的总产值将在2021年至2040年期间增长4倍以上，甚至将会与原油的总产值持平。
在净零排放的大背景下，金属需求的激增可能导致金属总产值增加四倍以上。在接下来的20年里，仅这四种金属累计产值就将达到13万亿美元。这可能会与同期净零排放背景下的石油产值相媲美，从而使这四种金属在宏观上与通胀、贸易和产出相关，并为大宗商品生产商带来可观的收入。
长期油价展望
渣打银行的大宗商品专家发布了最新的大宗商品中期预期，他们预计总需求增长量和非石油输出国组织的供应增长都将放缓。
渣打银行预计，根据已宣布和可能出台的政府政策，2026年的平均需求为1.065亿桶/天，这将远远高于国际能源署（IEA）的净零排放路径，到2030年需求降至7840万桶/天。
此外，分析师表示，从2023年到2026年，520万桶/天的新增需求可能都来自于非OECD（经济合作与发展组织）国家。OECD预测2026年的平均需求为4580万桶/天，比2019年减少190万桶/天，比2005年的峰值减少430万桶/天。
分析师还表示，与 2024 年之后相比，2022 年和 2023 年对石油输出国组织来说可能更具挑战性。
在2022年和2023年期间，对石油输出国组织的需求增加为140万桶/天。这表明，如果伊朗石油产量在2024年之前回升，那么石油输出国组织其他成员国的增产空间将所剩无几。
对看涨石油的人来说，幸运的是，在2023年之后，前景将变得严峻，从2023年到2026年，对石油输出国组织的石油需求将比原来每日增长320万桶。
渣打银行将2022年布伦特原油价格预测上调8美元/桶至75美元/桶，将2023年布伦特原油价格预测上调17美元/桶至77美元/桶。（来源：baystreet）
翻译：世界铂金投资协会
提示：本文信息仅供参考，不代表世界铂金投资协会的观点，不构成或不应被认为是世界铂金投资协会的投资建议。
注：此新闻稿选取自国外行业新闻网站的实时行业新闻，经由世界铂金投资协会翻译并编辑成中文新闻稿，供读者阅读参考。为了尊重知识产权，任何媒体若要转载，请务必注明文章的原出处及翻译稿出处。
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