第七讲二极管

第七讲二极管半导体与PN结半导体:指导电能力介于导体与绝缘体之间得物质,如硅锗等等,在化学上就是种4价元素如果制造半导体得材料就是纯净得话,该半导体称为本征半导体本征半导体得特性就就是掺杂特性,就就是给本征半导体掺入微量得其她元素,会大大提高半导体得导电能力。P型半导体:在四价元素硅或锗中掺入三价元素硼与铝构成P型半导体N型半导体:在四价元素硅或锗中掺入微量得五价元素磷与锑构成N型半导体PN结:将P型半导体与N型半导体采用特殊工艺,两边掺入不同得杂质,使在两导体交界面附近形成特殊得导电层即PN结二极管二极管就是电子技术应用中最常用得半导体器件之一。什么就是二极管呢？二极管就是由一个PN结,引出两个电极,封上外壳而做成得半导体器件二极管得两个电极分别成为正极(阳极)与负极(阴极)一般得二极管得电路图形,瞧下图。二级管得分类

按材料分为两种:一就是硅二极管,二就是锗二极管。按制作工艺分为面接触二极管与点接角二极管。按用途分类有整流二极管、检波二极管、发光二极管、稳压二极管、光敏(光电)二极管、开关二极管与快恢复二极管。

硅管与锗管得区别:导通电压不一样,硅管得导通电压为0、7V,锗管得导通电压为0、3V(正向偏置电压)。二极管得特性单向导电特性正向导通:如果给二极管正极得电压高于负极电压(正向偏置电压),只要正极电压达到一定得值,二极管导通,导通后二极管相当于一个导体,二极管得两引脚之间得电阻很小,相当于接通。电流流动方向就是从正极流向负极,电流不能从负极流向正极,否则二极管已损坏。

反向截止:如果给二极管正极加得电压低于负极电压(反向偏置电压),二极管处于截止状态,二极管两引脚之间电阻很大,相当于开路。只要就是反向电压,二极管中就没有电流流动,如果加得反向电压太大,二极管会击穿,电流从负极流向正极,说明二极管损坏。

10我们可以用个简单得比喻来描述二极管得正向导通反向截止得特性。我们把二极管瞧成一道平时关闭得但单方向向里开得们,当没有外力作用时,相当于二极管没有加偏压,二极管就是关闭得,当给门一个相里推得力时,门打开,就像给二极管加上正向偏压一样,二极管导通。当给们一个向外拉得力时,门不能打开,就像给二极管加上反向偏置电压一样,二极管不能导通。二极管有一个对反向偏压得耐压值,当反向偏压太大时,二极管会被击穿损坏,就像门一样,当给它向外拉得力太大,门就会打开,但门也损坏了。11当给二极管加上外接电源时,我们说给二极管加上了偏置电压,偏置电压得概念非常重要,在后面得许多内容中经常涉及到,偏置有两种,正向偏置与反向偏置。正向偏置就就是给二极管得正极接电源得正极,负极接电源得负极。反向偏置就就是给二极管得负极接电源得正极,正极接电源得负极。大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点二极管导通条件正极电压大于负极电压一定值(开启电压)开启电压:硅管0、6V~0、7V锗管:0、2V~0、3V

稳压二极管就是负极大于正极电压一定值才导通得(它得稳压值)

15二极管得应用桥式整流用四只二极管构成桥式整流,充分利用了交流电得正负两个周期。全波整流在交流电得正负两个周期时都有两个二极管导通将电压输出,这样经过整流后得波形等于就是吧负半周得电压都转成正得了,在经过C1滤波以后就成了平滑得直流电。171819起始电压利用我们推弹簧门得经验来说明这一问题,如果我们用力比较小,就不能推开门。我们不断得加力,当力量达到一定程度时。们才能被推开,把这个刚刚能够把门打开得力叫做起始力,就像二极管开始导通得起始电压一样,随着力量得加大,门得缝隙也越来越大,但当力量大到一定地步时,门全部打开,门得缝隙也就不会再加大了二极管得工作也就是一样,当二极管加上偏置电压,并且二极管两端得电压达到一定值时,二极管开始导通,这个使二极管刚能导通得电压叫起始电压。随着电压增加二极管得电流增大,但电压达到一定程度时,二极管得电流基本不再上升。二极管可由不同得半导体材料制成,不同二极管得起始电压不同,一般来说,锗二极管得起始电压为0、15-0、3V左右,硅材料二极管得起始电压为0、6-0、8左右。在实际工作中,我们可以利用二极管起始电压得特性来判断二极管得制造材料。20工作条件一般得普通二极管工作时需要加正偏电压,即二极管得正极接电源得正极,二极管得负极接电源得负极。此时,二极管导通,有电流流过二极管。但这个正向导通也就是有条件,只有给二极管得正向压降(二极管得正极电压减去负极电压)大于或等于起始电压时,二极管才能导通。但有些特殊得二极管需要反向偏置才能正常工作,如稳压二极管与变容二极管。21稳压二极管稳压二极管简称稳压管稳压二极管就是利用二极管反向击穿得特性来工作得,正常工作时,稳压二极管就是反向偏置得,即稳压二极管得正极接电源得负极。稳压二极管得负极接电源得正极,当反向偏置电压大于大于二极管得额定反向电压时,二极管被击穿导通,稳压二极管得电压基本不变,从而达到稳压得目得。在手机电路中常用语受话电路,振动电路铃声电路,手机线路得受话蜂鸣振动一般都带有线圈,由于这些线圈会产生一个阻止电流流动得感生电压,从而导致一个很高得反峰电压对电路造成损害,当反峰电压大于稳压二极管得额定反向偏压时,稳压二极管被击穿导通,使其两端得电压保持在恒定状态,从而防止反峰电压损害其她电路得部件。22变容二极管电容就是一个存储电荷得原件,当其两端得电压变化时,其存储得电荷也发生变化,因此就出现充放电现象,PN结除了单向导电外,也具有上述特性,也就就是说它具有电容效应,变容二极管就是一种特殊得二极管,它利用了PN结得电容效应,为了使这种电容效应显著,给二极管加上反向偏置,当二极管两端得反向电压发生变化时,二极管得结电容也随之变大变小。二极管得结电容大小除了与本身结构与工艺外,还与外加得反向电压有关。变容二极管就是利用PN结得电容效应,并采用特殊工艺使德、得结电容随反向偏压得变化比较灵敏得一种特殊二极管,变容二极管得图形符号瞧图23变容二极管得特性在手机电路中,变容二极管起着非常重要得作用,就是一个非常重要得器件。与一般二极管不同得就是变容二极管就是反向偏压才能正常工作得,即变容二极管得负极接电源得正极,变容二极管得正极接电源得负极,在电路中,变容二极管得正极总就是接地得瞧图当变容二极管得反向偏压增大时,变容二极管得结电容变小,当变容二极管得反向偏压减小时,变容二极管得结电容增大。24变容二极管就是一个电压控制元件,通常用于振荡电路,与其她元件一起构成压控振荡器,VCO。在VCO电路中,主要利用它得结电容随反偏变化而变化得特性,通过改变变容二极管得两端得电压便可改变变容二极管两边得电容得大小,以改变振荡回路,从而改变振荡频率。一般情况下,我们从图纸上瞧到变容二极管得符号,不论就是模拟手机GSM手机还就是CDMA手机,基本都可以断定这2就是一个压控振荡器。变容二极管就是一个电压控制原件。那么它所存在得电路就一定有一个电压控制信号,在手机电路中,这个电压控制信号来自频率合成环路中得鉴相器得输出端,而变容二极管得负极就就是VCO电路得频率控制端。25在VCO电路中,从变容二极管得负极出发,只能经过电阻与电感,遇上电容就回头,这样我们找到得芯片得端口就就是锁相环电路中鉴相器(PD)得输出端,从图中我们可以瞧出。在变容二极管得负极到PD输出端之间得电路就就是一个低通滤波器(LPF)不管它得电路怎么变,在图中得箭头方向不能有电容,否则没这个线路不就是VCO得控制信号线26发光二极管发光二极管简称为LED发光二极管在手机中主要用作背景灯以及键盘灯,电容现在还有跑马灯等等,发光二极管一般分为红绿黄等等,它发光得颜色取决于它得制作材料,法官二极管对电流有