模擬電子技術(shù)-12

1.2

半導(dǎo)體二極管二極管按結(jié)構(gòu)分有點(diǎn)接觸型、面接觸型和平面型圖1.2.1二極管的幾種外形1點(diǎn)接觸型二極管(a)點(diǎn)接觸型

二極管的結(jié)構(gòu)示意圖1.2.1半導(dǎo)體二極管的幾種常見結(jié)構(gòu)PN結(jié)面積小，結(jié)電容小，用于檢波和變頻等高頻電路。3平面型二極管

往往用于集成電路制造工藝中。PN結(jié)面積可大可小，用于高頻整流和開關(guān)電路中。2面接觸型二極管PN結(jié)面積大，用于工頻大電流整流電路。(b)面接觸型(c)平面型4二極管的代表符號D半導(dǎo)體二極管的型號國家標(biāo)準(zhǔn)對半導(dǎo)體器件型號的命名舉例如下：半導(dǎo)體二極管圖片半導(dǎo)體二極管圖片半導(dǎo)體二極管圖片

1.2.2二極管的伏安特性二極管的伏安特性曲線可用下式表示硅二極管2CP10的伏安特性正向特性反向特性反向擊穿特性開啟電壓：0.5V導(dǎo)通電壓：0.7一、伏安特性鍺二極管2AP15的伏安特性UonU(BR)開啟電壓：0.1V導(dǎo)通電壓：0.2V二、溫度對二極管伏安特性的影響在環(huán)境溫度升高時，二極管的正向特性將左移，反向特性將下移。二極管的特性對溫度很敏感。–50I/mAU

/V0.20.4–2551015–0.01–0.020溫度增加

1.2.3

二極管的參數(shù)(1)最大整流電流IF(2)反向擊穿電壓U（BR）和最高反向工作電壓URM(3)反向電流IR(4)最高工作頻率fM(5)極間電容Cj在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)管子所用的場合，按其所承受的最高反向電壓、最大正向平均電流、工作頻率、環(huán)境溫度等條件，選擇滿足要求的二極管。

1.2.4二極管等效電路一、由伏安特性折線化得到的等效電路

1.理想模型2.恒壓降模型3.折線模型

二、二極管的微變等效電路

二極管工作在正向特性的某一小范圍內(nèi)時，其正向特性可以等效成一個微變電阻。即根據(jù)得Q點(diǎn)處的微變電導(dǎo)則常溫下（T=300K）圖1.2.7二極管的微變等效電路

應(yīng)用舉例

二極管的靜態(tài)工作情況分析理想模型（R=10k）VDD=10V時恒壓模型（硅二極管典型值）折線模型（硅二極管典型值）設(shè)

例1.2.1電路如圖所示，UD=0.7V，試估算開關(guān)斷開和閉合輸出電壓UO

。V1=6VV1=12VDSR開關(guān)斷開:Uo=V1-UD

=6-0.7V

=5.3V

開關(guān)閉合:Uo=V1

=12V1.2.5穩(wěn)壓二極管一、穩(wěn)壓管的伏安特性(a)符號(b)2CW17伏安特性

利用二極管反向擊穿特性實現(xiàn)穩(wěn)壓。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓時工作在反向電擊穿狀態(tài)，反向電壓應(yīng)大于穩(wěn)壓電壓。DZ(1)穩(wěn)定電壓UZ(2)動態(tài)電阻rZ

在規(guī)定的穩(wěn)壓管反向工作電流IZ下，所對應(yīng)的反向工作電壓。rZ=VZ/IZ(3)最大耗散功率

PZM(4)最大穩(wěn)定工作電流

IZmax

和最小穩(wěn)定工作電流IZmin(5)溫度系數(shù)——VZ二、穩(wěn)壓管的主要參數(shù)

穩(wěn)壓電路正常穩(wěn)壓時UO=UZ#不加R可以嗎？（1）設(shè)電源電壓波動(負(fù)載不變)UI↑→UO↑→UZ↑→IZ↑↓UO↓←UR↑←IR↑如電路參數(shù)變化？UOUI

穩(wěn)壓電路正常穩(wěn)壓時UO=UZ#上述電路UI為正弦波，且幅值大于UZ

，UO的波形是怎樣的？（2）設(shè)負(fù)載變化(電源不變)如電路參數(shù)變化？UOUIRL↓→UO↓→UZ↓→IZ↓↓→ΔIL=IR-IZ

基本不變UR↑→IR↑

例1：穩(wěn)壓二極管的應(yīng)用RLuiuORDZiiziLUZ穩(wěn)壓二極管技術(shù)數(shù)據(jù)為：穩(wěn)壓值UZ=10V，Izmax=12mA，Izmin=2mA，負(fù)載電阻RL=2k，輸入電壓ui=12V，限流電阻R=200，求iZ。若負(fù)載電阻變化范圍為1.5k--4k，是否還能穩(wěn)壓？RLuiuORDZiiziLUZUZ=10Vui=12VR=200Izmax=12mAIzmin=2mARL=2k(1.5k~4k)iL=uo/RL=UZ/RL=10/2=5（mA）i=（ui-UZ）/R=（12-10）/0.2=10（mA）iZ=i-iL=10-5=5（mA）RL=1.5k,iL=10/1.5=6.7（mA）,iZ=10-6.7=3.3（mA）RL=4k,iL=10/4=2.5（mA）,iZ=10-2.5=7.5（mA）負(fù)載變化,但iZ仍在12mA和2mA之間,所以穩(wěn)壓管仍能起穩(wěn)壓作用例2：穩(wěn)壓二極管的應(yīng)用,畫Uo的波形解：ui和uo的波形如圖所示

（UZ＝3V）uiuO1DZR(a)(b)uiuO2RDZ一、發(fā)光二極管LED(LightEmittingDiode)1.符號和特性工作條件：正向偏置一般工作電流幾十mA，導(dǎo)通電壓(12)V符號u/Vi

/mAO2特性1.2.6其它類型的二極管

發(fā)光類型：可見光：紅、黃、綠顯示類型