電子技術-二極管-11

《電子技術》

二極管及其應用

通過本章的學習，你將掌握如下內(nèi)容：

1.二極管具有單向導電性；2.常用二極管的種類；3.二極管的應用；成人成才同步教育專家1.概念:

半導體二極又稱晶體二極管,簡稱二極管,由一個PN結加上引線及管殼構成.具有單向導電性,為非線性元器件.

作用:檢波、整流、開關、穩(wěn)壓等

成人成才同步教育專家2.二極管的分類:a.按材料分:鍺二極管硅二極管

鍺管導通電壓:0.2-0.3V硅管導通電壓:0.6-0.8V導通電壓:當正向電壓超過某一數(shù)值后,二極管導通,正向電流隨外加電壓增加迅速增大,該電壓稱為導通電壓.b.按作用分:整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關二極管、發(fā)光二極管、光敏二極管等.成人成才同步教育專家3.常見二極管圖示:LED紅外光發(fā)射管紅外光接收管成人成才同步教育專家雙二極管BAV99成人成才同步教育專家4.半導體二極管中的PN結概述：PN結是在雜質(zhì)半導體的基礎上形成的一種具有特殊性質(zhì)的物理結構，它是常用的二極管、三極管結構的物理基礎，二極管的單向導電性就是由它決定的。成人成才同步教育專家4.1PN結形成

半導體的摻雜特性:雜質(zhì)半導體有P型和N型兩種P型和N型半導體通過一定的方法結合起來，會在兩者的界面處形成具有特殊性質(zhì)的物理結構——PN結

PN結有著很特殊的性質(zhì)——單向導電性。成人成才同步教育專家4.2

二極管的基本結構和符號在PN結二端加上引線并進行封裝，就成為晶體二極管，簡稱二極管。二極管的文字符號在國際標準中用VD表示，在中國用D來表示。常見的二極管外形和符號如圖2.2所示。成人成才同步教育專家4.3PN結的導電特性1.外加正向電壓使PN結導通2.外加加反向電壓使PN結截止成人成才同步教育專家4.4

二極管的伏安特性伏安特性就是指在二極管兩端加電壓時，通過二極管的電流與所加電壓的關系.關系用曲線表示，則稱為伏安特性曲線

可以使用實驗的手段，描繪出二極管的伏安特性曲線。

成人成才同步教育專家

二極管的伏安特性曲線成人成才同步教育專家1．正向特性當二極管外加正向很小時，正向電流很微弱。只有當正向電壓超過某值后，正向電流明顯增大，這一電壓稱為導通電壓或門限電壓，用UTH表示。在室溫下，硅管的UTH=0．5～0．6V。鍺管的UTH＝0．1～0．2V。二極管導通后，隨電壓增大，電流將迅速增大成人成才同步教育專家2．反向特性二極管兩端加上反向電壓時，只有極微弱反向電流通過。在溫度一定情況下，反向電壓值變化時，反向電流基本不變，所以，常稱之為反向飽和電流，記作IS。小功率硅管的Is一般小于0．1μA，而鍺管約幾個微安。成人成才同步教育專家3．反向擊穿特性當反向電壓達到某值時，如圖2.4中達到約－50V時，二極管進入反向擊穿狀態(tài)。此時，uD只要有一點點變化，電流值就會迅速變大。這種狀態(tài)稱為反擊擊穿狀態(tài)。成人成才同步教育專家4.5

二極管應用舉例1.整流：整流就是把交流電變?yōu)槊}動直流電。利用二極管的單向導電性，可以實現(xiàn)整流。

2.限幅：利用二極管導通后壓降很小且基本不變的特性，可以構成限幅電路，使輸出電壓幅度限制在某一電壓值內(nèi)。3.保護：電子電路中，常利用二極管來保護其他元器件免受過高電壓的損害。成人成才同步教育專家4.6

特殊二極管具有特殊用途的二極管

1.穩(wěn)壓二極管：利用的是二極管在擊穿時陡峭的反向擊穿特性，實現(xiàn)電壓穩(wěn)定的。

2.發(fā)光二極管（LED）與發(fā)光數(shù)字管：發(fā)光二極管是用特殊的半導體材料（如砷化鎵等）制成的。材料不同所發(fā)出的光的顏色就不同。發(fā)光二極管特點是：正向工作電壓為（1.5~3.0）V，比普通二極管的正向工作電壓要高，工作電流小（10~30）mA、耗電省、壽命長等，常用于信號顯示、快速光源。成人成才同步教育專家3．光電二極管：光電二極管是一種能將接收的光信號轉換成電信號輸出的半導體二極管，又稱光敏二極管，其基本特性是在光的照射下能產(chǎn)生光電流。4．光電耦合器：是一種以光為媒介，用來傳輸電信號的光電器件。它通常由發(fā)光器(可見光LED或紅外線LED)和受光器(光電半導體管)封裝在同一管殼內(nèi)組成。5．變?nèi)荻O管：利用反向偏壓來改變二極管電容量的一種特殊器件，已被廣泛用于彩色電視機的電子調(diào)諧器、直接調(diào)頻等電路中，通過控制直流電壓改變其電容量成人成才同步教育專家本節(jié)課總結

1.二極管是由PN結構成的，PN結的單向導電性決定了二極管的單向導電性。給二極管外加正向電壓且等于或大于導通電壓Vth時，二極管導通；當給二極管外加反向電壓時，二極管截止。2.二極管的伏安特性是二極管的電流與電壓關系曲線，總體上反映了二極管的特性。正向特性區(qū)域的非線性和近似線性關系是很重要的，不同用途的二極管所使用的線段不同。反向特性區(qū)域分為反向截止段和反向擊穿段。穩(wěn)壓二極管工作在擊穿段。3.二極管的主要參數(shù)在整流電路中最關注的有：最大整流電流IF和最高反向工作電壓URM。成人成才同步教育專家4.普通二極管的用途有：整流、限幅等。特殊二極管指的是具有特殊用途的二極管：穩(wěn)壓二極管用于穩(wěn)壓電路，發(fā)光二極管用作指示電路，其LED組件是數(shù)字電路中常用的顯示器件，光電二極管是重要的光電轉換器件，光電耦合器是常用的“電－光—電”轉換器件，它的使用讓不