現(xiàn)代電子元件課件ch6教學(xué)教案

第六章晶體二極管知識全解內(nèi)容提要普通二極管工作原理、主要參數(shù)二極管選配二極管主要特性二極管基本電路穩(wěn)壓二極管及應(yīng)用發(fā)光二極管及應(yīng)用開關(guān)二極管及應(yīng)用6.1普通二極管基礎(chǔ)知識１、種類及外形特征：２、二極管電路符號：３、二極管工作原理：４、二極管主要參數(shù)：５、二極管極性識別：二極管共有兩種工作狀態(tài)：截止和導(dǎo)通。導(dǎo)通的條件有兩個(1)正向偏置電壓。(2)正向偏置電壓大到一定程度．對于硅二極管而言為0.6v，對于鍺二極管而言為0.2V截止?fàn)顟B(tài):給二極管加上反向偏置電壓，兩根引腳之間的電阻很大，相當(dāng)于開路。反向電壓太大，二極管會擊穿，電流將從負(fù)極流向正極，說明二極管已經(jīng)損壞。參數(shù)符號解說最大整流電流Im長時間正常工作下，允許通過的最大電流反向電流I∞在規(guī)定反向電壓時，通過二極管的反向電流最大反向工作電壓Um正常工作時能夠承受的最大反向電壓，約為反向擊穿電壓的一半。最高工作頻率Fm保持良好特性時的最高頻率。最高結(jié)溫TJ極性識別6.2故障處理方法1、故障種類及特征：開路：正負(fù)極斷開，正、反向電阻相同；擊穿：正、負(fù)極間形成通路，正反向電阻接近，正向電阻變大：單向?qū)щ娦宰兞?，信號在二極管上的壓降變大，二極管因發(fā)熱而損壞。性能變劣：工作穩(wěn)定性變差或其它。2、二極管脫開線路檢測方法：使用RX1K檔測正、反向電阻。結(jié)果：正向電阻幾kΩ：正常為0或遠(yuǎn)小于幾kΩ：二極管已擊穿。幾百kΩ：正向電阻大，二極管已開路。幾十kΩ：正向電阻大，正向特性不好。測量時表針不穩(wěn)定：穩(wěn)定性差。反向電阻：數(shù)百kΩ

：正常為0：已擊穿遠(yuǎn)小于幾百kΩ：反向特性不好。表針不動：已開路表針不穩(wěn)定：穩(wěn)定性差。3、通電在路測量方法：1V檔測正向壓降結(jié)果分析：硅管：0.7V：正常遠(yuǎn)大于0.7V：二極管未導(dǎo)通，或二極管有故障：接近0V：二極管擊穿或引腳短路。鍺管：

0.3V：正常遠(yuǎn)大于0.3V：二極管未導(dǎo)通，或二極管有故障：接近0V：二極管擊穿或引腳短路。4、檢測注意事項：硅二極管的正反向電阻大于鍺二極管同一型號二極管用不同的量程測量，阻值不同，用不同萬用表同一量程測量時也不同。測正向電阻時，若表針不能迅速停在某一阻值上，說明其熱穩(wěn)定性不好。數(shù)字萬用表有專用的PN結(jié)測量檔。5、二極管選配對于進口二極管先查晶體管手冊，選用國產(chǎn)二極管來代用．也可以根據(jù)二極管在電路中的具體作用，以及主要參數(shù)要求，選用性能參數(shù)相近的二極管代用。不同用途之間的二極管不宜代用，硅二極管和鍺二極管之間不能代用。對于整流二極管主要考慮最大整流電流和最高反向工作電壓兩個參數(shù)，當(dāng)代用的二極管接入電路再度損壞時，考慮是否是代用的二極管型號不對，還要考慮二極管所在的電路是否還存在其他故障。當(dāng)代用二極管接入電路后，工作性能不好．需要考慮所代鬧的二極管是否能滿足電路的使用要求，同時也應(yīng)該考慮電路中是否還有其他元器件存在故障。6.3主要特性單向?qū)щ娦裕赫珜?dǎo)通，反偏截止。伏安特性：正向特性：加正向電壓且小于一定值時，正向電流很小，大到一定程度后，正向電流則迅速增大，并且正向電壓稍許增大一點，正向電流就增大許多，使二極管正向電流開始迅速增大的正向電壓，稱之為起始電壓，硅為0.6，鍺為0.2。反向特性，加反向電壓小于一定值時，反向電流始終很?。寒?dāng)所加的反向電壓大到一定值時，反向電流迅速增大．二極管處于電擊穿狀態(tài)，使反向電流開始迅速增大的反向電壓稱為反向擊穿電壓UZ。電擊穿:不是永久性的擊穿，將加在二極管上的反向電壓去掉后，它仍然能夠恢復(fù)正常特性，二極管不會損壞，只是存在損傷。熱擊穿:是永久性的擊穿．當(dāng)二極管校長時間處于電擊穿狀態(tài)時，由于流過二極管的反向電流很大，管內(nèi)的PN結(jié)因為發(fā)熱而導(dǎo)致?lián)p壞．此時去掉反向電壓后二極管也不會恢復(fù)正常特性．正向壓降基本不變：當(dāng)溫度升高時，其管壓降會略有下降：溫度降低時，其管壓降會略有增大正向電流發(fā)生很大變化時，正向壓降會有微小的增大變化。換句話講，當(dāng)正向電壓有一個微小變化時，將引起正向電流的很大變化。正向電阻變化特性：正向電阻大小與電流大小有關(guān)，正向電流越大，電阻越小。開關(guān)特性：正向?qū)?，?nèi)阻很小，相當(dāng)于開關(guān)接通：二極管截止時，它兩根引腳之間的電阻很大，相當(dāng)于開關(guān)的斷開。開關(guān)二極管與機械式開關(guān)相比，二極管導(dǎo)通時的內(nèi)阻沒有為零，二極管截止時的電阻沒有為開路。二極管開關(guān)速度優(yōu)于機械開關(guān)。6.4基本電路：1、整流電路（整流：交流變直流）半波整流：全波整流：橋式整流：倍壓整流：全波整流橋式整流倍壓整流2、限幅電路3、簡易穩(wěn)壓電路：4、檢波電路：調(diào)幅信號還原為原始信號5、繼電器驅(qū)動電路中的保護電路6、二極管變光開關(guān)電路二極管基極補償電路+VCCRb2Rb1UDRcReIIBQIEQTD+_當(dāng)溫度升高時，β值增大，ICBO增大，UBE減小，IBQ增大，ICQ增大

由于I>>IBQ，因此忽略IBQ的分流作用，得到6.5穩(wěn)壓二極管1、具有溫度補償特性的穩(wěn)壓二極管PN結(jié)在正偏狀態(tài)和反偏狀態(tài)下的壓降受溫度影響的結(jié)果相反,溫度升高,正向壓降減小,反向壓降增大。2、主要參數(shù)參數(shù)符號解說穩(wěn)定電壓UZ二極管反向擊穿時的電壓最大穩(wěn)定電流IZM長期工作而不損壞的最大反向工作電流電壓溫度系數(shù)CTV穩(wěn)壓受溫度影響的程度，有正負(fù)之分。一般在0.05-0.1左右最大允許耗散PM二極管擊穿后，其本身所允許的最大耗散功率。動態(tài)電阻RZ越小，穩(wěn)壓性能越好，一般為幾到幾百歐姆。3、選配方法：不同型號穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓值不同，所以要用原型號的穩(wěn)壓二極管更換。如果穩(wěn)壓二極管穩(wěn)定電壓值與所需要求相差一點，可以采用如圖所示增大穩(wěn)定電壓的電路獲得所需要穩(wěn)定電壓．4、應(yīng)用電路6.6發(fā)光二極管劃分方法及種類解說材料磷化鉀加足夠的正偏電壓，由于材料和工藝不同，電子，空穴在復(fù)合時釋放的能量主要是光能。磷砷化鉀砷鋁鉀發(fā)光顏色紅可有其它顏色黃綠發(fā)光顏色是否可變單色雙色三色封裝及外形圓柱形圓柱形居多，組合形用于顯示特殊字符矩形組合形2、電路符號3、主要特性特性解說伏安特性與普通二極管類似，正向壓降為1.5V-3V,小電流發(fā)光二極管反向擊穿電壓較小。6V-十幾V正反向電阻比普通二極管大得多工作電流與發(fā)光強度的關(guān)系紅色發(fā)光二極管，正向電流增大，發(fā)光強度增大，大到一定程度后，強度趨于飽和；綠色發(fā)光二極管，電流增大，強度增大，沒有飽和現(xiàn)象。發(fā)光強度與溫度的關(guān)系溫度越低,發(fā)光強度越大.最大電流與環(huán)境溫度的關(guān)系環(huán)境溫度高到一定程度時，最大允許工作電流減小，最終為0。4、應(yīng)用電路：電源開關(guān)整機電路電源指示限流保護電阻直流電壓發(fā)光二極管構(gòu)成的電源指示電路流過VD1電流大小變化，引起發(fā)光強弱的變化。電流隨VT1基極的輸入信號大小變化采用發(fā)光二極管構(gòu)成的單級電平指示電路6.7開關(guān)二極管1、開關(guān)時間概念解說：名詞解說開通時間加上正向壓后，從截止到導(dǎo)通時間反向恢復(fù)時間導(dǎo)通后，去掉正向電壓，二極管從導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止的時間。開關(guān)時間開通時間和反向恢復(fù)時間之和。2、應(yīng)用電路：VD1導(dǎo)通VD1截止開關(guān)二極管電路6.8變?nèi)荻O管1、結(jié)構(gòu)與工作原理變?nèi)荻O管也是一個PN結(jié)的結(jié)構(gòu)，為了獲得較大的結(jié)電容，變?nèi)荻O管做成面接觸