模电课件2.5特殊2极管.pptVIP

* 1.4 特殊 二极管 除了前面所讨论的普通二极管外，在电子器件的发展过程中还研制了若干种特殊二极管，如稳压二极管、光敏二极管、发光二极管、变容二极管等，介绍如下： 1. 稳压二极管 稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊硅二极管。稳压二极管的伏安特性曲线与硅二极管的伏安特性曲线完全一样，稳压二极管伏安特性曲线的反向区、符号和典型应用电路如图2.18所示。 图见下页 图 2.18 稳压二极管的伏安特性 (a)符号 (b) 伏安特性 (c)应用电路 (b) (c) 图示 从稳压二极管的伏安特性曲线上可以确定稳压二极管的参数。 (1) 稳定电压VZ ——在规定的稳压管反向工作电流IZ下，所对应的反向工作电压。 (2) 动态电阻rZ ——其概念与一般二极管的动态电阻相同，只不过稳压二极管的动态电阻是从它的反向特性上求取的。 rZ愈小，反映稳压管的击穿特性愈陡。 rZ =?VZ /?IZ (3) 最大耗散功率 PZM —— 稳压管的最大功率损耗取决于PN结的面积和散热等条件。反向工作时PN结的功率损耗为 PZ= VZ IZ，由 PZM和VZ可以决定IZmax。 (4) 最大稳定工作电流 IZmax 和最小稳定工作电流IZmin —— 稳压管的最大稳定工作电流取决于最大耗散功率，即PZmax =VZIZmax 。而Izmin对应VZmin。 若IZ＜IZmin则不能稳压。 (5)稳定电压温度系数——?VZ 温度的变化将使VZ改变，在稳压管中当?VZ? ＞7 V时，VZ具有正温度系数，反向击穿是雪崩击穿。 当?VZ?＜4 V时， VZ具有负温度系数，反向击穿是齐纳击穿。 当4 V＜?VZ? ＜7 V时，稳压管可以获得接近零的温度系数。这样的稳压二极管可以作为标准稳压管使用。 稳压二极管在工作时应反接， 应串入一只电阻。 电阻的作用一是起限流作用，以保护稳压管；其次是当输入电压或负载电流变化时，通过该电阻上电压降的变化，取出误差信号以调节稳压管的工作电流，从而起到稳压作用。 (c) 3. 稳压电路 正常稳压时 VO =VZ 例题 见教材 2.发光二极管 发光二极管是一种将电能直接转化为光能的器件，简称LED。常用元素周期表中Ⅲ、Ⅳ族元素的化合主物,如砷化镓、磷化镓等所制成的。当管子通以电流时将发光,这是由于电子与空穴直接复合而放出能量的结果，发光颜色由所用材料决定，目前有白、红、绿、黄、橙、蓝等颜色。发光二极管常用作显示器件，省电。也可在光电传输系统中将电信号转化为光信号。 工作电流10mA、电压2v左右。注意限流、分压。 发光二极管 3.光电二极管 光电二极管又称光敏二极管，它的结构与PN结二极管类似，但在它的PN结处，通过管壳上的玻璃窗口能接受外部的光照。其主要特点是，它的反向电流与光照成正比 光电二极管可用作光的测量，是将光信号转换为电信号的常用器件。当制成大面积的光电二极管时，可作为一种能源，称为光电池。 图2.19 光电二极管 （a)电路符号 （b)特性曲线 4.变容二极管 二极管结电容的大小除了与本身的结构和工艺有关外，还与外加电压有关。结电容随反向电压的增加而减少，这种效应显著的二极管称为变容二极管。其电容量最大值大概为5～300pF，最大电容与最小电容之比约为5﹕1。变容二极管在高频技术中应用较多如彩电电子调谐器。 图2.20 变容二极管 （a)电路符号 （b)结电容与电压的关系 肖特基二极管 （a）符号 （b）正向V-I特性 激光二极管 （a）物理结构 （b）符号 * * * *