第七講二極管演示文稿

第七講二極管演示文稿當(dāng)前第1頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)（優(yōu)選）第七講二極管當(dāng)前第2頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)半導(dǎo)體與PN結(jié)半導(dǎo)體：指導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，如硅鍺等等，在化學(xué)上是種4價(jià)元素如果制造半導(dǎo)體的材料是純凈的話(huà)，該半導(dǎo)體稱(chēng)為本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體的特性就是摻雜特性，就是給本征半導(dǎo)體摻入微量的其他元素，會(huì)大大提高半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力。當(dāng)前第3頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)P型半導(dǎo)體：在四價(jià)元素硅或鍺中摻入三價(jià)元素硼和鋁構(gòu)成P型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體：在四價(jià)元素硅或鍺中摻入微量的五價(jià)元素磷和銻構(gòu)成N型半導(dǎo)體PN結(jié)：將P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體采用特殊工藝，兩邊摻入不同的雜質(zhì)，使在兩導(dǎo)體交界面附近形成特殊的導(dǎo)電層即PN結(jié)當(dāng)前第4頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)二極管二極管是電子技術(shù)應(yīng)用中最常用的半導(dǎo)體器件之一。什么是二極管呢？二極管是由一個(gè)PN結(jié)，引出兩個(gè)電極，封上外殼而做成的半導(dǎo)體器件當(dāng)前第5頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)當(dāng)前第6頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)二極管的兩個(gè)電極分別成為正極（陽(yáng)極）和負(fù)極（陰極）一般的二極管的電路圖形，看下圖。當(dāng)前第7頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)當(dāng)前第8頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)二級(jí)管的分類(lèi)

按材料分為兩種：一是硅二極管，二是鍺二極管。按制作工藝分為面接觸二極管和點(diǎn)接角二極管。按用途分類(lèi)有整流二極管、檢波二極管、發(fā)光二極管、穩(wěn)壓二極管、光敏（光電）二極管、開(kāi)關(guān)二極管和快恢復(fù)二極管。

硅管與鍺管的區(qū)別：導(dǎo)通電壓不一樣，硅管的導(dǎo)通電壓為0.7V，鍺管的導(dǎo)通電壓為0.3V（正向偏置電壓）。當(dāng)前第9頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)二極管的特性單向?qū)щ娞匦哉驅(qū)ǎ喝绻o二極管正極的電壓高于負(fù)極電壓（正向偏置電壓），只要正極電壓達(dá)到一定的值，二極管導(dǎo)通，導(dǎo)通后二極管相當(dāng)于一個(gè)導(dǎo)體，二極管的兩引腳之間的電阻很小，相當(dāng)于接通。電流流動(dòng)方向是從正極流向負(fù)極，電流不能從負(fù)極流向正極，否則二極管已損壞。

反向截止：如果給二極管正極加的電壓低于負(fù)極電壓（反向偏置電壓），二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，二極管兩引腳之間電阻很大，相當(dāng)于開(kāi)路。只要是反向電壓，二極管中就沒(méi)有電流流動(dòng)，如果加的反向電壓太大，二極管會(huì)擊穿，電流從負(fù)極流向正極，說(shuō)明二極管損壞。

當(dāng)前第10頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)11我們可以用個(gè)簡(jiǎn)單的比喻來(lái)描述二極管的正向?qū)ǚ聪蚪刂沟奶匦?。我們把二極管看成一道平時(shí)關(guān)閉的但單方向向里開(kāi)的們，當(dāng)沒(méi)有外力作用時(shí)，相當(dāng)于二極管沒(méi)有加偏壓，二極管是關(guān)閉的，當(dāng)給門(mén)一個(gè)相里推的力時(shí)，門(mén)打開(kāi)，就像給二極管加上正向偏壓一樣，二極管導(dǎo)通。當(dāng)給們一個(gè)向外拉的力時(shí)，門(mén)不能打開(kāi)，就像給二極管加上反向偏置電壓一樣，二極管不能導(dǎo)通。二極管有一個(gè)對(duì)反向偏壓的耐壓值，當(dāng)反向偏壓太大時(shí)，二極管會(huì)被擊穿損壞，就像門(mén)一樣，當(dāng)給它向外拉的力太大，門(mén)就會(huì)打開(kāi)，但門(mén)也損壞了。當(dāng)前第11頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)12當(dāng)給二極管加上外接電源時(shí)，我們說(shuō)給二極管加上了偏置電壓，偏置電壓的概念非常重要，在后面的許多內(nèi)容中經(jīng)常涉及到，偏置有兩種，正向偏置和反向偏置。

正向偏置就是給二極管的正極接電源的正極，負(fù)極接電源的負(fù)極。

反向偏置就是給二極管的負(fù)極接電源的正極，正極接電源的負(fù)極。當(dāng)前第12頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)二極管導(dǎo)通條件正極電壓大于負(fù)極電壓一定值（開(kāi)啟電壓）

開(kāi)啟電壓：硅管0.6V~0.7V鍺管：0.2V~0.3V

當(dāng)前第13頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)穩(wěn)壓二極管是負(fù)極大于正極電壓一定值才導(dǎo)通的（它的穩(wěn)壓值）

當(dāng)前第14頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)15二極管的應(yīng)用當(dāng)前第15頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)橋式整流用四只二極管構(gòu)成橋式整流，充分利用了交流電的正負(fù)兩個(gè)周期。全波整流在交流電的正負(fù)兩個(gè)周期時(shí)都有兩個(gè)二極管導(dǎo)通將電壓輸出，這樣經(jīng)過(guò)整流后的波形等于是吧負(fù)半周的電壓都轉(zhuǎn)成正的了，在經(jīng)過(guò)C1濾波以后就成了平滑的直流電。當(dāng)前第16頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)17當(dāng)前第17頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)18當(dāng)前第18頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)19

起始電壓利用我們推彈簧門(mén)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明這一問(wèn)題，如果我們用力比較小，就不能推開(kāi)門(mén)。我們不斷的加力，當(dāng)力量達(dá)到一定程度時(shí)。們才能被推開(kāi)，把這個(gè)剛剛能夠把門(mén)打開(kāi)的力叫做起始力，就像二極管開(kāi)始導(dǎo)通的起始電壓一樣，隨著力量的加大，門(mén)的縫隙也越來(lái)越大，但當(dāng)力量大到一定地步時(shí)，門(mén)全部打開(kāi)，門(mén)的縫隙也就不會(huì)再加大了二極管的工作也是一樣，當(dāng)二極管加上偏置電壓，并且二極管兩端的電壓達(dá)到一定值時(shí)，二極管開(kāi)始導(dǎo)通，這個(gè)使二極管剛能導(dǎo)通的電壓叫起始電壓。隨著電壓增加二極管的電流增大，但電壓達(dá)到一定程度時(shí)，二極管的電流基本不再上升。二極管可由不同的半導(dǎo)體材料制成，不同二極管的起始電壓不同，一般來(lái)說(shuō)，鍺二極管的起始電壓為左右，硅材料二極管的起始電壓為左右。在實(shí)際工作中，我們可以利用二極管起始電壓的特性來(lái)判斷二極管的制造材料。當(dāng)前第19頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)20工作條件一般的普通二極管工作時(shí)需要加正偏電壓，即二極管的正極接電源的正極，二極管的負(fù)極接電源的負(fù)極。此時(shí)，二極管導(dǎo)通，有電流流過(guò)二極管。但這個(gè)正向?qū)ㄒ彩怯袟l件，只有給二極管的正向壓降（二極管的正極電壓減去負(fù)極電壓）大于或等于起始電壓時(shí)，二極管才能導(dǎo)通。但有些特殊的二極管需要反向偏置才能正常工作，如穩(wěn)壓二極管和變?nèi)荻O管。當(dāng)前第20頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)21穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管簡(jiǎn)稱(chēng)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓二極管是利用二極管反向擊穿的特性來(lái)工作的，正常工作時(shí)，穩(wěn)壓二極管是反向偏置的，即穩(wěn)壓二極管的正極接電源的負(fù)極。穩(wěn)壓二極管的負(fù)極接電源的正極，當(dāng)反向偏置電壓大于大于二極管的額定反向電壓時(shí)，二極管被擊穿導(dǎo)通，穩(wěn)壓二極管的電壓基本不變，從而達(dá)到穩(wěn)壓的目的。在手機(jī)電路中常用語(yǔ)受話(huà)電路，振動(dòng)電路鈴聲電路，手機(jī)線(xiàn)路的受話(huà)蜂鳴振動(dòng)一般都帶有線(xiàn)圈，由于這些線(xiàn)圈會(huì)產(chǎn)生一個(gè)阻止電流流動(dòng)的感生電壓，從而導(dǎo)致一個(gè)很高的反峰電壓對(duì)電路造成損害，當(dāng)反峰電壓大于穩(wěn)壓二極管的額定反向偏壓時(shí)，穩(wěn)壓二極管被擊穿導(dǎo)通，使其兩端的電壓保持在恒定狀態(tài)，從而防止反峰電壓損害其他電路的部件。當(dāng)前第21頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)22變?nèi)荻O管電容是一個(gè)存儲(chǔ)電荷的原件，當(dāng)其兩端的電壓變化時(shí)，其存儲(chǔ)的電荷也發(fā)生變化，因此就出現(xiàn)充放電現(xiàn)象，PN結(jié)除了單向?qū)щ娡?，也具有上述特性，也就是說(shuō)它具有電容效應(yīng)，變?nèi)荻O管是一種特殊的二極管，它利用了PN結(jié)的電容效應(yīng)，為了使這種電容效應(yīng)顯著，給二極管加上反向偏置，當(dāng)二極管兩端的反向電壓發(fā)生變化時(shí)，二極管的結(jié)電容也隨之變大變小。二極管的結(jié)電容大小除了與本身結(jié)構(gòu)和工藝外，還與外加的反向電壓有關(guān)。變?nèi)荻O管是利用PN結(jié)的電容效應(yīng)，并采用特殊工藝使德、得結(jié)電容隨反向偏壓的變化比較靈敏的一種特殊二極管，變?nèi)荻O管的圖形符號(hào)看圖當(dāng)前第22頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)23變?nèi)荻O管的特性在手機(jī)電路中，變?nèi)荻O管起著非常重要的作用，是一個(gè)非常重要的器件。與一般二極管不同的是變?nèi)荻O管是反向偏壓才能正常工作的，即變?nèi)荻O管的負(fù)極接電源的正極，變?nèi)荻O管的正極接電源的負(fù)極，在電路中，變?nèi)荻O管的正極總是接地的看圖當(dāng)變?nèi)荻O管的反向偏壓增大時(shí)，變?nèi)荻O管的結(jié)電容變小，當(dāng)變?nèi)荻O管的反向偏壓減小時(shí)，變?nèi)荻O管的結(jié)電容增大。當(dāng)前第23頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)24變?nèi)荻O管是一個(gè)電壓控制元件，通常用于振蕩電路，與其他元件一起構(gòu)成壓控振蕩器，VCO。在VCO電路中，主要利用它的結(jié)電容隨反偏變化而變化的特性，通過(guò)改變變?nèi)荻O管的兩端的電壓便可改變變?nèi)荻O管兩邊的電容的大小，以改變振蕩回路，從而改變振蕩頻率。一般情況下，我們從圖紙上看到變?nèi)荻O管的符號(hào)，不論是模擬手機(jī)GSM手機(jī)還是CDMA手機(jī)，基本都可以斷定這2是一個(gè)壓控振蕩器。變?nèi)荻O管是一個(gè)電壓控制原件。那么它所存在的電路就一定有一個(gè)電壓控制信號(hào)，在手機(jī)電路中，這個(gè)電壓控制信號(hào)來(lái)自頻率合成環(huán)路中的鑒相器的輸出端，而變?nèi)荻O管的負(fù)極就是VCO電路的頻率控制端。當(dāng)前第24頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)25在VCO電路中，從變?nèi)荻O管的負(fù)極出發(fā)，只能經(jīng)過(guò)電阻和電感，遇上電容就回頭，這樣我們找到的芯片的端口就是鎖相環(huán)電路中鑒相器（PD）的輸出端，從圖中我們可以看出。在變?nèi)荻O管的負(fù)極到PD輸出端之間的電路就是一個(gè)低通濾波器（LPF)不管它的電路怎么變，在圖中的箭頭方向不能有電容，否則沒(méi)這個(gè)線(xiàn)路不是VCO的控制信號(hào)線(xiàn)當(dāng)前第25頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)26發(fā)光二極管發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱(chēng)為L(zhǎng)ED發(fā)光二極管在手機(jī)中主要用作背景燈以及鍵盤(pán)燈，電容現(xiàn)在還有跑馬燈等等，發(fā)光二極管一般分為紅綠黃等等，它發(fā)光的顏色取決于它的制作材料，法官二極管對(duì)電流有要求，一般的為及毫安到幾十毫安，發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度一般分它的正向電流成線(xiàn)性關(guān)系，但如果流過(guò)反光二極管的電流太大，就會(huì)造成發(fā)光二極管的損壞實(shí)際運(yùn)用中，一般在二極管的電路中串接一個(gè)限流電阻，用來(lái)防止大電流對(duì)二極管造成的損壞。發(fā)光二極管只工作在正偏狀態(tài)，正常情況下，它的正向電壓為1.5-3V之間。發(fā)光二極管圖形符號(hào)看圖當(dāng)前第26頁(yè)\共有27頁(yè)\編于星期五\8點(diǎn)二極管的測(cè)量及好壞判斷

1、二極管的測(cè)量

將萬(wàn)用表打到蜂鳴二極管檔，紅表筆接二極管的正極，黑筆接二極管的負(fù)極，此時(shí)測(cè)量的是二極管的正向?qū)ㄗ柚?，也就是二極管的正向壓降值。不同的二極管根據(jù)它內(nèi)部材料不同所測(cè)得