二极管及其应用电路

1、自然界中的物质按导电能力的大小分为：自然界中的物质按导电能力的大小分为：导体、导体、半导体半导体（锗、硅、砷化镓、等）、绝（锗、硅、砷化镓、等）、绝缘体。缘体。目前，半导体被广泛应用，因为其具有：目前，半导体被广泛应用，因为其具有：掺杂性掺杂性、热敏性热敏性、光敏性光敏性。1）半导体的种类）半导体的种类纯净半导体：不导电纯净半导体：不导电掺杂半导体：可导电。分为两种：掺杂半导体：可导电。分为两种：N型、型、P型。型。N型型-电子为载流子。电子为载流子。P型型-空穴为载流子。空穴为载流子。用特定的制造工艺使用特定的制造工艺使P型半导体和型半导体和N型半导体型半导体相结合，在其交界面上相结合，在其

2、交界面上将形成一个特殊的薄层，将形成一个特殊的薄层，这就是这就是PN结。结。2）PN结结掺杂半导体分为两种：掺杂半导体分为两种：N型、型、P型型3）PN结的单向导电性结的单向导电性2. 2. 二极管二极管 1）概念）概念PN结加上引出线和管壳就构成半导体二结加上引出线和管壳就构成半导体二极管（简称二极管）。极管（简称二极管）。2）二极管实物）二极管实物2. 2. 二极管二极管 3）二极管的极性）二极管的极性2. 2. 二极管二极管 4）二极管的单向导电性）二极管的单向导电性加正向电压时导通，加反相电压时截止！加正向电压时导通，加反相电压时截止！2. 2. 二极管二极管 跟老师仿真一遍跟老师仿真

3、一遍把二极管把二极管反过来试一下？反过来试一下？5）二极管的伏安特性曲线）二极管的伏安特性曲线.开启电压、开启电压、.导通电压。导通电压。反向电流很反向电流很小小，但反向电压，但反向电压太大会太大会击穿击穿二极二极管。管。2. 2. 二极管二极管 6）二极管的应用）二极管的应用 整流电路整流电路这一功能应用于直流电源电路中！这一功能应用于直流电源电路中！2. 2. 二极管二极管 P5跟老师仿真一遍跟老师仿真一遍6）二极管的应用）二极管的应用限幅电路可以防止限幅电路可以防止元器件元器件由于过压而被损由于过压而被损坏。坏。 限幅电路限幅电路2. 2. 二极管二极管 P5自己仿真自己仿真3. 3.

4、特殊二极管及其应用特殊二极管及其应用1）稳压二极管）稳压二极管它是一种特殊的硅二极管，工作在它是一种特殊的硅二极管，工作在反向击反向击穿区域穿区域，利用其陡峭的反向击穿特性在电路，利用其陡峭的反向击穿特性在电路中起中起稳定电压稳定电压的的作用。作用。1）稳压二极管）稳压二极管3. 3. 特殊二极管及其应用特殊二极管及其应用稳压电路，管子要加稳压电路，管子要加反向电压反向电压！1）稳压二极管）稳压二极管3. 3. 特殊二极管及其应用特殊二极管及其应用它 是 一 种 把它 是 一 种 把电能变成光能的电能变成光能的半导体器件，由半导体器件，由磷化镓、砷化镓磷化镓、砷化镓等半导体材料制等半导体材料制

5、成。成。2）发光二极管）发光二极管(LED)3. 3. 特殊二极管及其应用特殊二极管及其应用2）发光二极管）发光二极管(LED)3. 3. 特殊二极管及其应用特殊二极管及其应用2）发光二极管）发光二极管(LED)3. 3. 特殊二极管及其应用特殊二极管及其应用2）发光二极管）发光二极管(LED)2）发光二极管）发光二极管(LED)2）发光二极管）发光二极管(LED)2）发光二极管）发光二极管(LED)2）发光二极管）发光二极管(LED)2）发光二极管）发光二极管(LED)2）发光二极管）发光二极管(LED)3）激光二极管）激光二极管3. 3. 特殊二极管及其应用特殊二极管及其应用它 又 称 光

6、 敏它 又 称 光 敏二极管，可将光二极管，可将光信号转换为电信信号转换为电信号的号的PN结。大面结。大面积的光电二极管积的光电二极管可用来作电源，可用来作电源，即光电池。即光电池。4）光电二极管）光电二极管3. 3. 特殊二极管及其应用特殊二极管及其应用4）光电二极管）光电二极管2.2 2.2 特殊二极管及其应用特殊二极管及其应用5）光电池）光电池3. 3. 特殊二极管及其应用特殊二极管及其应用5）光电池）光电池3. 3. 特殊二极管及其应用特殊二极管及其应用摇头玩具的工作原理：摇头玩具的工作原理：4. 4. 直流稳压电源直流稳压电源1）直流电源的组成）直流电源的组成由由变压器变压器、整流电

7、路整流电路、滤波电路滤波电路、稳压电稳压电路路、等构成。、等构成。4. 4. 直流稳压电源直流稳压电源P1732）电源变压器）电源变压器V220V9输入、输出均为输入、输出均为50Hz的正弦交流电。为的正弦交流电。为什么呢？什么呢？4. 4. 直流稳压电源直流稳压电源3）整流电路）整流电路利用二极管的单向导电性，将交流电变成利用二极管的单向导电性，将交流电变成单向脉动的直流电。单向脉动的直流电。常见的常见的单相单相整流电路有：整流电路有：半波半波、全波全波整流整流两种。两种。4. 4. 直流稳压电源直流稳压电源 半波整流电路半波整流电路3）整流电路）整流电路P175 桥式全波整流桥式全波整流3

8、）整流电路）整流电路20.9OLUIR22RMUU12DOII20.9OUUP176-177 桥式全波整流桥式全波整流3）整流电路）整流电路20.9OLUIR22RMUU12DOII20.9OUU4）滤波电路）滤波电路利用电容、电感进行滤波。利用电容、电感进行滤波。4. 4. 直流稳压电源直流稳压电源4）滤波电路）滤波电路 电容滤波电容滤波4. 4. 直流稳压电源直流稳压电源P179-1804）滤波电路）滤波电路 电感滤波电感滤波4. 4. 直流稳压电源直流稳压电源电容滤波电容滤波：适用于高电压，小电流的场合。：适用于高电压，小电流的场合。4）滤波电路）滤波电路电感滤波电感滤波：适用于低电压、

9、大电流的场合，：适用于低电压、大电流的场合，因此外特性较好，负载能力强。但电感因此外特性较好，负载能力强。但电感L笨重，笨重，易引起电磁干扰。易引起电磁干扰。结合两种电路的优点，同时使用结合两种电路的优点，同时使用L与与C，构成构成复式滤波电路复式滤波电路。4. 4. 直流稳压电源直流稳压电源4）滤波电路）滤波电路 复式滤波电路复式滤波电路4. 4. 直流稳压电源直流稳压电源打开打开“滤波滤波电路仿真电路仿真.doc”文件进行仿真。文件进行仿真。5）稳压电路）稳压电路 稳压管稳压电路稳压管稳压电路原理：原理：利用稳压管两端电压的微小变化调利用稳压管两端电压的微小变化调节其电流节其电流IZ 较大

10、的变化，从而改变电阻较大的变化，从而改变电阻R上电上电压降，进而使输出电压压降，进而使输出电压UO 基本维持稳定。基本维持稳定。4. 4. 直流稳压电源直流稳压电源P183-1845）稳压电路）稳压电路 稳压管稳压电路稳压管稳压电路缺点：缺点： 固定输出电压；固定输出电压； 不适用于输入不适用于输入 电压、电流变化较大的情况。电压、电流变化较大的情况。4. 4. 直流稳压电源直流稳压电源P1855）稳压电路）稳压电路 集成稳压器集成稳压器集成稳压电路的类型很多，最为普遍集成稳压电路的类型很多，最为普遍的是的是三端稳压器三端稳压器。三端电压三端电压固定式固定式集成稳压器集成稳压器有有：正电压输正

11、电压输出的出的78XX和和负电压输出的负电压输出的79XX两个系列，两个系列，每个系列按输出电压的不同（指绝对值）又每个系列按输出电压的不同（指绝对值）又有有5V、9V、12V等档次。等档次。P1885）稳压电路）稳压电路 集成稳压器集成稳压器P1887805主要性能指标主要性能指标：输出稳定为：输出稳定为+5V；输；输入、输出电压差必须为：入、输出电压差必须为：3-7V；所以输入电；所以输入电压范围：压范围：8-12V。 5）稳压电路）稳压电路 集成稳压器集成稳压器P1885）稳压电路）稳压电路+12V-12V打开打开“稳压电路仿真稳压电路仿真.doc”文件进行仿真文件进行仿真P198，【例

12、例6.4】，按书本步骤做，按书本步骤做5. 5. 小小 结结1）二极管的作用：单向导电性。二极管的作用：单向导电性。2）稳压二极管反向截止方可稳压稳压二极管反向截止方可稳压。3）直流稳压电路的组成：变压器、整流电路、直流稳压电路的组成：变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路。滤波电路、稳压电路。P2065. 5. 小小 结结20.9OLUIR22RMUU0.5DOII4）桥式）桥式整流电路，整流电路， 输出电压：输出电压：Uo = 0.9U2 输出电流：输出电流： 二极管承受的反向电压：二极管承受的反向电压： 二极管上的平均电流：二极管上的平均电流：P2065. 5. 小小 结结5）滤波电路）滤波电路：并联电容滤波、串联电感滤波。：并联电容滤波、串联电感滤波。 其中电