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晶体二极管-整流电路
第一章 晶体二极管及整流电路; 第一节 半导体的主要特性
一、什么是半导体
导体 容易传导电流的物质,如电缆的线芯所使用的铜、铝等金属。
绝缘体 能够可靠地隔绝电流的物质,如电缆的包皮所使用的橡胶、塑料等。
半导体 导电能力介于导体与绝缘体之间的物质,硅(Si)、锗(Ge)是最常见的用于制造各种半导体器件的材料。
二、电子技术的核心是半导体
掺杂性 在纯净的半导体中掺入极其微量的杂质元素,则它的导电能力将大大增强。应用掺杂技术可以制造出各种半导体元器件。
热敏性 温度升高,将使半导体的导电能力大大增强。
光敏性 对半导体施于光线照射,光照越强,导电能力越强。;半导体材料硅有四个价电子,通过共价键结合起来,如图所示。
在常温下,大多数的价电子均被束缚在原子周围,不易自由移动,所以导电能力也较弱。; 第二节 晶体二极管
一、二极管的结构与电路符号
用于电视机、收音机、电源装置等电子产品中的各种不同外形的二极管如下图所示。二极管通常用塑料、玻璃或金属材料作为封装外壳,外壳上一般印有标记以便区别正负电极。
;二极管的结构如下图所示,在P型与N型半导体的交界面会形成一个具有特殊电性能的薄层,称为PN结。从P区引出的电极作为正极,从N区引出的电极作为负极。
二极管基本结构 二极管图形符号
二、二极管的导电特性
1.观察二极管的导电特性
图(a) 图(b)
按图(a)连接电路,此时小灯泡亮,表示二极管加正向电压而导通。
按图(b)连接电路,此时小灯泡不亮,表示二极管加反向电压而截止。
通过观察以上实验证实,二极管具有单向导电性。;2.二极管主要特性曲线
二极管的电流iD与加在二极管两端的电压vD的关系曲线,称为二极管伏安特性曲线。;2;2.二极管的主要参数
?最大整流电流IFM:是管子长期运行时允许通过的最大正向平均电流。
?最高反向工作电压VRM :又称额定工作电压,它是保证二极管不至于反向击穿而规定的最高反向电压。
?反向饱和电流IR :它指管子未进入击穿区的反向电流,其值越小,则管子的单向导电性越好。
?最高工作频率fM :是保证管子正常工作的最高频率。
实际工作中一般从两个方面使用二极管器件手册:
●已知二极管的型号查找其器件用途和主要参数,这常用于对已知型号的二极管进行分析,看是否满足电路要求。
●根据使用的要求,选用二极管型号。例如当设备中的二极管坏了,如没有同型号的管子更换,应查看手册,选用三项主要参数IFM 、VRM、fM满足要求的其它型号二极管代用。
;3.二极管的选用 ?按材料分类,二极管主要有锗二极管和硅二极管两大类。前者内部多为点接触型结构,允许的工作温度较低,只能在100℃以下工作;后者内部多为面接触型或平面型结构,允许的工作温度较高,有的可达150~200℃。 ?普通二极管(如2AP等系列)的IFM较小,fM一般较高,主要用于信号检测、取样、小电流整流等。 ?整流二极管(2CZ、2DZ等系列)的IFM较大,fM很低,广泛使用在各种电源设备中作整流元件。
?稳压二极管(2CW、2DW)用在各种稳压电源和晶闸管电路中。
?开关二极管(2AK、2CK等系列)一般IFM较小,fM较高,用于数字电路和控制电路中。;4.二极管的简易测量
将万用表拨到电阻挡的R×100或R×1k,,将万用表的红、黑表笔分别接在二极管两端,若测得电阻比较小(几千欧以下),再将红、黑表笔对调后连接在二极管两端,而测得的电阻比较大(几百千欧),说明二极管具有单向导电性,质量良好。测得电阻小的那一次黑表笔接的是二极管的正极。
测量正向电阻 测量反向电阻
?如果测得二极管的正、反向电阻都很小,甚至为零,表示管子内部已短路。
?如果测得二极管的正、反向电阻都很大,则表示管子内部已断路。;第三节 整流电路
整流电路的功能是将交流电转换成脉动直流电。
一、半波整
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