電子教案電子技術(shù)(第5版)教學資源42550第1章二極管電子課件

1、28 七月 20221.2 二極管主要要求： 1.了解半導體二極管的結(jié)構(gòu)、類型、特性與參數(shù)2.掌握半導體二極管在電子技術(shù)中的應(yīng)用28 七月 2022認識二極管28 七月 20221.2.1 二極管的結(jié)構(gòu)與類型 一個PN結(jié)加上相應(yīng)的外引線，然后用外殼封裝就成為最簡單的二極管了，其中，從P區(qū)引出的引線叫做陽極或正極、從N區(qū)引出的引線叫做陰極或負極。 常用D （Diode）表示二極管。 圖中的箭頭表示正偏時的正向電流方向。28 七月 2022分類：按材料分硅二極管鍺二極管按結(jié)構(gòu)分點接觸型面接觸型點接觸型金屬觸絲N 型鍺P型層陽極陰極 面接觸型P型擴散層錫支架N型硅SiO2保護層陰極陽極28 七月 2

2、0221.2.2 二極管的特性與參數(shù) 1.二極管的伏安特性 半導體二極管的內(nèi)部就是一個PN結(jié)，因此二極管具有和PN結(jié)相同的單向?qū)щ娦?，實際的二極管伏安特性曲線如下圖所示：u/Vi/mA正向特性 死區(qū) 電壓反向特性IS0A擊穿電壓擊穿特性反向電流硅管2CP12鍺管2AP928 七月 2022 一般小功率硅二極管與鍺二極管幾個典型參數(shù)的比較：死區(qū)電壓硅管0.5V鍺管0.1V正向?qū)▔航礥F硅管0.7V鍺管0.3V反向電流IR硅管幾A以下鍺管幾十到幾百A28 七月 2022 PN 結(jié)的正向和反向電流與外加電壓的關(guān)系可以用公式表示為：反向飽和電流溫度的電壓當量，常溫下： UT = 26 mV當U0時為

3、正向特性；當U0時為反向特性。28 七月 2022 2.二極管的主要參數(shù) （1）最大整流電流IFM指二極管長期工作時允許通過的最大正向平均電流值。（2）最高反向工作電壓URM指二極管不擊穿時所允許加的最高反向電壓，URM通常是反向擊穿電壓的一半，以確保二極管安全工作。（3）最大反向電流IRM在常溫下承受最高反向工作電壓URM時的反向漏電流，一般很小，但受溫度影響很大。（4）最高工作頻率fM指二極管保持單向?qū)щ娦詴r外加電壓的最高頻率。28 七月 20221.2.3 二極管的應(yīng)用電路舉例 二極管是電子電路中常用的半導體器件，利用其單向?qū)щ娦院驼驂航岛苄〉奶攸c，可應(yīng)用于整流、檢波、鉗位、限幅、開關(guān)

4、以及元件保護等各項工作。 1.整流整流就是利用二極管的單向?qū)щ娞匦詫⒔涣麟娮兂蓡畏较蛎}動的直流電的過程，這部分內(nèi)容將在第6章作詳細介紹。 28 七月 2022 2. 鉗位 利用二極管正向?qū)〞r壓降很小的特性，可以組成鉗位電路，如下圖所示。 圖中若A點UA=0，二極管D正偏導通，壓降很小，所以F點的電位也被鉗制在0V左右，即UF近似為0。28 七月 2022 3. 限幅 利用二極管正向?qū)ê髢啥穗妷汉苄∏一静蛔兊奶匦钥梢詷?gòu)成各種限幅電路，使輸出電壓限制在某一電壓值以內(nèi)。下圖為一正、負對稱限幅電路:ui=10sint（V），US1=US2=5V?？梢?，如忽略二極管正向?qū)▔航担敵霰幌拗圃诖蠹s5

5、V之間。 OtuO/ V5 5-10ui / VOt105-528 七月 2022 4. 元件保護 在電子線路中，經(jīng)常利用二極管來保護其他元器件免受過高電壓的損害。下圖所示電路是利用二極管來保護開關(guān)S的保護電路。 當開關(guān)S斷開時，由于電流的突然中斷，電感L將產(chǎn)生一個高于電源電壓很多倍的自感電動勢eL， eL與U疊加作用于開關(guān)S上，使開關(guān)S的壽命縮短。 二極管D的接入，使eL通過二極管產(chǎn)生放電電流以釋放能量，從而保護了開關(guān)S。 28 七月 2022 除以上用途外，還有許多特殊結(jié)構(gòu)的二極管，例如發(fā)光二極管、熱敏二極管等，隨著半導體技術(shù)的發(fā)展，二極管的應(yīng)用范圍越來越廣，其中發(fā)光二極管是應(yīng)用較多的一種

6、二極管。 不同用途、結(jié)構(gòu)的二極管普通二極管整流二極管穩(wěn)壓二極管發(fā)光二極管光電二極管檢波二極管等等28 七月 20221.2.4 發(fā)光二極管及其應(yīng)用 1. 發(fā)光二極管的符號及特性 發(fā)光二極管是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成光能的固體器件，簡稱LED（Light Emitting Diode）。 和普通二極管相似，LED也是由一個PN結(jié)組成的，當正向?qū)〞r可以發(fā)出一定波長的可見光，常有紅、綠、黃等顏色。 也有可以發(fā)出紅外光等不可見光的發(fā)光二極管。28 七月 2022 發(fā)光二極管具有驅(qū)動電壓低、工作電流小、具有很強的抗振動和抗沖擊能力、體積小、可靠性高、耗電省和壽命長等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于信號指示等電路中。 一般LED的工作電流為幾十 mA，正向?qū)▔航禐椋? 2) V，安全使用電壓應(yīng)選擇5V以下。28 七月 2022 2. 發(fā)光二極管的應(yīng)用 （1）做電源通斷指示電路。 但要保證LED的正向工作電流在規(guī)定的范圍之內(nèi)，具體型號LED的工作電流可查閱手冊等資料。供電電源可以是直流也可以是交流28 七月 2022 （2）發(fā)光數(shù)碼管。發(fā)光數(shù)