第一章 教案2(1.3-1.4).ppt

1、复 习,正向特性,反向特性,死区电压,击穿电压,1. 本征半导体、N型半导体、P型半导体的特点,2. PN结的形成及特性,3. PN结的电流方程、伏安特性,构成:实质上就是一个PN结,PN结+引线+管壳,1.3 （半导体）二极管,二极管的几种外形,特性：单向导电性,一、二极管类型和结构,根据所用半导体材料的不同，二极管可分为硅管和锗管两类。大功率的整流元件一般均采用硅管。 根据用途的不同，二极管可分为普通管、整流管和开关管等。,1.点接触型：图(a),2.面接触型：图(b),3.平面型： 图(c),锗管：多用于高频检波及小功率整流,硅管：多用于低频大电流整流,几种常见结构,硅管：多用于低频大电

2、流整流或开关管,电路符号,二、二极管的伏安特性,1、二极管和PN结伏安特性的区别,3、温度对二极管伏安特性的影响,正向电阻大 反向电流大,2、硅管与锗管的比较,死区电压,为什么？,死区电压（开启电压）Uon,导通电压 UD,三、二极管的主要参数（P1012）,1、最大整流电流IFM：指平均值。要求ID(AV)IFM,2、最高反向工作电压URM：指最大值。要求URmaxURM,5、反向电流IS:要求IS,6、最高工作频率fM,好（注意：IS对温度十分敏感）,3、静态电阻RD: 与静态值有关；,4、动态电阻rD: 与静态值有关；,4、 理想二极管伏安特性,死区电压（正向导通电压）视为0 反向电流视

3、为0,1、稳压二极管（简称稳压管）,稳压管是一种特殊的面接触型半导体硅二极管。,稳压区：反向击穿区,四、特殊二极管,稳压管的伏安特性,稳压管的主要参数（P12P13),（1）稳定电压 UZ,（2）稳定电流 IZ（或IZmin),（4）额定功耗 PZM,（5）动态电阻rz,注意,（3）最大稳定电流IZM,稳压管电路中必须要串联限流电阻！,【例】如图所示，已知UZ=6V，IZmin5mA，IZmax=25mA，RL600。求：R的取值范围。,【解】,由图可知，,其中，,IL=UZ/RL=(6/600)A=10mA,所以,而,即限流电阻R的取值范围为114227,所以,自学P13例1-3-1,2、发

4、光二极管,类型,可见光,不可见光,激光,应用：显示电路,要想让LED发光， 必须正向偏置； 正向电流要足够大。,LED工作电压比普通二极管大，通常为1.53V，工作电流为10mA。,伏安特性,无光照时，与普通二极管一样（反向电流称为暗电流）；,有光照时特性曲线下移。,（a）在第三象限中，照度一定时，光电二极管可视为一恒流源,光电流几十A时光电流光照,遥控、报警、光电传感器,（b）在第四象限中呈光电池特性,3、光电二极管,外形及表示符号,光电二极管原理电路,1、 整流电路,将大小和方向随时间变化的交流电压变成单一方向的、脉动的直流电压的过程称为整流。整流原理详见第10章。,1.4 二极管的应用电

5、路,2、 检波电路,3、 限幅电路,4、 钳位电路,钳位电路的作用是将电路中某点的电位钳制在某一数值上。,将输出电压的幅值限制在一定数值范围之内的电路称为限幅器。它可以削去部分输入波形，以限制输出电压的幅度，因此，限幅器又称为削波器。,用在高频调制电路中，实现检波作用，利用的依旧是二极管的单向导电特性。详细原理在 高频电子线路中学习。,习题讨论：二极管应用电路分析方法,定性分析：判断二极管的工作状态,导通截止,判断方法：将二极管断开，分析二极管两端电位 的高低或所加电压UD的正负。,若 V阳 V阴或 UD为正( 正向偏置 )，二极管导通 若 V阳 V阴或 UD为负( 反向偏置 )，二极管截止,

6、若二极管是理想的，正向导通时正向管压降为零，反向截止时二极管相当于断开。,若有两只以上二极管，则哪只管子正向电压大，哪只先导通。,电路如图，求：UAB,V阳 =6 V V阴 =12 V V阳V阴 二极管导通 若忽略管压降，二极管可看作短路，UAB = 6V 否则， UAB低于6V一个管压降，为6.3或6.7V,例1：,取 B 点作参考点，断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。,两个二极管的阴极接在一起 取 B 点作参考点，断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。,V1阳 =6 V，V2阳=0 V，V1阴 = V2阴= 12 V UD1 = 6V，UD2 =12V UD2 UD1 D2 优先导通， D1截止。 若忽略管压降，二极管可看作短路，UAB = 0 V,例2:,求：UAB,在这里， D2 起钳位作用， D1起隔离作用。,ui 8V，二极管导通，可看作短路 uo = 8V ui 8V，二极管截止，可看作开路 uo = ui,已知： 二极管是理想的，试画出 uo 波形。,8V,例3：,参考点,二极管阴极电位为 8 V,该电路是一个简单的并联双限限幅器。其中，由R、VD1和US1构成了上限限幅器；由R、VD2和US2构成了下限限幅器。,1、 二极管的结构、类型、伏安特性及相关参数；,2、稳压二极管的特性、相关参数；,3、二极管应用电路分析