电子技术基础第四章二极管.ppt

第四章二极管,2,二极管,3,二极管平衡电路（双边带信号）,4.1 概述,几乎所有的电子电路中都要用到半导体二极管。 由于其单向导电特性，使得二极管广泛的应用在整流、检波、保护和数字电路中。,4,二极管峰值包络检波器,变容二极管直接调频等效电路,5,（1）按材料： 锗二极管 硅二极管 砷化锌二极管,（3）按工作原理：隧道二极管 雪崩二极管 变容二极管,（2）按结构： 点接触二极管 面结合二极管,4.1.1二极管的分类,6,（4）按用途分类：检波二极管 整流二极管 开关二极管 恒流二极管,7,4.1.2半导体二极管的结构,8,9,10,11,12,二极管的伏安特性曲线,13,U大于零的曲线段。 门坎电压（死区电压） 外电场不足以克服PN结的内电场。,硅管的门坎电压为0.5V 锗管的门坎电压为0.1V,14,当二极管承受一定的反向电压时，反向电场使PN结变厚，P型和N型半导体中的少数载流子可以通过PN结，但数目很少，电流几乎不变,PN结的反向电流又称反向饱和电流。 此时二极管呈现很高的电阻,15,当反向电压增加到一定程度时，反向电流剧增，发生击穿现象。 开始发生击穿的电压称为反向击穿电压。,稳压二极管是工作在反向击穿电压状态，其反向电流变化很大，但电压变化很小，起稳压作用。,16,目前以锗二极管和硅二极管应用最为广泛。,（2）锗二极管的反向饱和漏电流比硅二极管大， 锗二极管一般为几十到几百微安，而硅管为1微 安或更小。,（1）锗二极管正向压降比硅二极管的小，锗管为0.20.3V，硅管为0.60.7V,硅锗二极管的不同,17,（3）锗二极管耐高温性能不如硅二极管，锗管的最高工作温度一般不超过100度，而硅管可以工作在200度以下。,（4）点接触式二极管的电容小，可以工作在 很高的频率上，但不能承受大得正向电流和高的反向电压。常用于检波、变频电路,（5）面接触式二极管的面积大，能承受大得正向电流和高的反向电压。性能稳定，常用于整流、稳压电路,18,最大整流电流,最高工作频率,反向击穿电压,反向电流,1,2,3,4,二极管的主要技术指标,19,最大整流电流是二极管长期允许通过的最大正向平均电流，它由PN结的面积和散热条件决定的。,反向击穿电压是指二极管反向击穿时的电压值。击穿时，反向电流剧增，单向导电性被破坏，甚至过热被烧毁。一般最高反向工作电压约为击穿电压的一半,20,反向电流指二极管未击穿时的反向电流。其值越小，则二极管的单向导电性越好，由于温度增加，反向电流会急剧增加，使用二极管时要注意温度的影响,最高工作频率是二极管工作的上限频率。超过此值时，由于结电容的作用，二极管将不能很好的体现单向导电性,21,二极管的应用,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,二极管的性能测试,检测原理：根据二极管的单向导电性这一特点。性能良好的二极管，其正向电阻小，反向电阻大；这两个数值相差越大越好。若相差不多说明二极管的性能不好或已经损坏。,测量时，选用万用表的“欧姆”挡。一般用R x100或R xlk挡，而不用Rx1或R x10k挡。因为Rxl挡的电流太大，容易烧坏二极管，R xl0k挡的内电源电压太大，易击穿二极管.,32,数字万用表也能检测二极管。 检测二极管（二极管档）红笔接正极，黑笔接负极；可显示二极管的正向压降。正常应显示；硅管0.5000.700，锗管0.1500.300。肖特基二极管的压降是0.2V左右，普通硅整流管（1N4000、1N5400系列等）约为0.7V，发光二极管约为1.82.3V。调换表笔，显示屏显示“1”则为正常，因为二极管的反向电阻很大，否则此管已被击穿。正测、反测均为0或者为1，表明此管损坏。,33,二极管图形符号,34,几种特殊的二极管,有一种二极管，它的正向特性与普通二极管相同，而反向特性却比较特殊：当反向电压加到 一定程度时，虽然管子呈现击穿状态，通过较大电流，却不损毁，并且这种现象的重复性很好；反过来，只要管子处在击穿状态，尽管流过管子的电流在变化很大， 而管子两端的电压却变化极小起到稳压作用。这种特殊的二极管叫稳压管。,35,稳压管的型号有2CW、2DW 等系列,36,37,38,稳压二极管的应用,稳压管在准确的电压下击穿,这就使得它可作为限制或保护元件来使用,因为各种电压的稳压 二极管都可以得到,故对于这种应用特别适宜,39,正常情况下 Ec=110V。 当Ec=115V时 D导通,40,41,42,43,44,物理特点,发光二极管的两根引线中较长的一根为正极，应接电源正极。有的发光二极管的两根引线一样长，但管壳上有一凸起的小舌，靠近小舌的引线是正极。,发光二极管的特点是：工作电压很低（有的仅一点几伏）；工作电流很小（有的仅零点几毫安即可发光）；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；通过调制通过的电流强弱可以