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文檔簡介
1.2
半導體二極管二極管按結構分有點接觸型、面接觸型和平面型圖1.2.1二極管的幾種外形1點接觸型二極管(a)點接觸型
二極管的結構示意圖1.2.1半導體二極管的幾種常見結構PN結面積小,結電容小,用于檢波和變頻等高頻電路。3平面型二極管
往往用于集成電路制造工藝中。PN結面積可大可小,用于高頻整流和開關電路中。2面接觸型二極管PN結面積大,用于工頻大電流整流電路。(b)面接觸型(c)平面型4二極管的代表符號D半導體二極管的型號國家標準對半導體器件型號的命名舉例如下:半導體二極管圖片半導體二極管圖片半導體二極管圖片
1.2.2二極管的伏安特性二極管的伏安特性曲線可用下式表示硅二極管2CP10的伏安特性正向特性反向特性反向擊穿特性開啟電壓:0.5V導通電壓:0.7一、伏安特性鍺二極管2AP15的伏安特性UonU(BR)開啟電壓:0.1V導通電壓:0.2V二、溫度對二極管伏安特性的影響在環(huán)境溫度升高時,二極管的正向特性將左移,反向特性將下移。二極管的特性對溫度很敏感。–50I/mAU
/V0.20.4–2551015–0.01–0.020溫度增加
1.2.3
二極管的參數(shù)(1)最大整流電流IF(2)反向擊穿電壓U(BR)和最高反向工作電壓URM(3)反向電流IR(4)最高工作頻率fM(5)極間電容Cj在實際應用中,應根據(jù)管子所用的場合,按其所承受的最高反向電壓、最大正向平均電流、工作頻率、環(huán)境溫度等條件,選擇滿足要求的二極管。
1.2.4二極管等效電路一、由伏安特性折線化得到的等效電路
1.理想模型2.恒壓降模型3.折線模型
二、二極管的微變等效電路
二極管工作在正向特性的某一小范圍內(nèi)時,其正向特性可以等效成一個微變電阻。即根據(jù)得Q點處的微變電導則常溫下(T=300K)圖1.2.7二極管的微變等效電路
應用舉例
二極管的靜態(tài)工作情況分析理想模型(R=10k)VDD=10V時恒壓模型(硅二極管典型值)折線模型(硅二極管典型值)設
例1.2.1電路如圖所示,UD=0.7V,試估算開關斷開和閉合輸出電壓UO
。V1=6VV1=12VDSR開關斷開:Uo=V1-UD
=6-0.7V
=5.3V
開關閉合:Uo=V1
=12V1.2.5穩(wěn)壓二極管一、穩(wěn)壓管的伏安特性(a)符號(b)2CW17伏安特性
利用二極管反向擊穿特性實現(xiàn)穩(wěn)壓。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓時工作在反向電擊穿狀態(tài),反向電壓應大于穩(wěn)壓電壓。DZ(1)穩(wěn)定電壓UZ(2)動態(tài)電阻rZ
在規(guī)定的穩(wěn)壓管反向工作電流IZ下,所對應的反向工作電壓。rZ=VZ/IZ(3)最大耗散功率
PZM(4)最大穩(wěn)定工作電流
IZmax
和最小穩(wěn)定工作電流IZmin(5)溫度系數(shù)——VZ二、穩(wěn)壓管的主要參數(shù)
穩(wěn)壓電路正常穩(wěn)壓時UO=UZ#不加R可以嗎?(1)設電源電壓波動(負載不變)UI↑→UO↑→UZ↑→IZ↑↓UO↓←UR↑←IR↑如電路參數(shù)變化?UOUI
穩(wěn)壓電路正常穩(wěn)壓時UO=UZ#上述電路UI為正弦波,且幅值大于UZ
,UO的波形是怎樣的?(2)設負載變化(電源不變)如電路參數(shù)變化?UOUIRL↓→UO↓→UZ↓→IZ↓↓→ΔIL=IR-IZ
基本不變UR↑→IR↑
例1:穩(wěn)壓二極管的應用RLuiuORDZiiziLUZ穩(wěn)壓二極管技術數(shù)據(jù)為:穩(wěn)壓值UZ=10V,Izmax=12mA,Izmin=2mA,負載電阻RL=2k,輸入電壓ui=12V,限流電阻R=200,求iZ。若負載電阻變化范圍為1.5k--4k,是否還能穩(wěn)壓?RLuiuORDZiiziLUZUZ=10Vui=12VR=200Izmax=12mAIzmin=2mARL=2k(1.5k~4k)iL=uo/RL=UZ/RL=10/2=5(mA)i=(ui-UZ)/R=(12-10)/0.2=10(mA)iZ=i-iL=10-5=5(mA)RL=1.5k,iL=10/1.5=6.7(mA),iZ=10-6.7=3.3(mA)RL=4k,iL=10/4=2.5(mA),iZ=10-2.5=7.5(mA)負載變化,但iZ仍在12mA和2mA之間,所以穩(wěn)壓管仍能起穩(wěn)壓作用例2:穩(wěn)壓二極管的應用,畫Uo的波形解:ui和uo的波形如圖所示
(UZ=3V)uiuO1DZR(a)(b)uiuO2RDZ一、發(fā)光二極管LED(LightEmittingDiode)1.符號和特性工作條件:正向偏置一般工作電流幾十mA,導通電壓(12)V符號u/Vi
/mAO2特性1.2.6其它類型的二極管
發(fā)光類型:可見光:紅、黃、綠顯示類型
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