ch2 二极管及其应用电路副本.ppt

第二讲 半导体二极管及常用二极管电路? 2.5常用二极管电路 5.发光二极管电路 发光二极管（LED）由砷化镓等化合物半导体材料制成，它能将电流转化为光信号,也就是将电能转化为光能。 如果二极管正偏，电子和空穴注入空间电荷区成为过剩少子。这些少子扩散到N区或 P区，在那里与多子复合，复合时会发出光子。 第二讲 半导体二极管及常用二极管电路? 2.6稳压管电路 6.稳压管电路 稳压原理： 负载不变、输入电压波动：当负载RL不变时，假定输入电压VI 变大，因而流过限流电阻R的电流IR增加，引起输出电压变大，于是流过稳压管的电流IZ急剧增加，使得电流IR 大部分流过稳压管，负载上流过的电流IO大大减小，因而输出电压VO=IORL变小。 输入不变、负载变化：当输入电压VI 不变时，假定负载RL变小，引起输出电压VO减小，于是流过稳压管的电流IZ急剧减小，使得流过限流电阻R的电流IR大部分流入负载，即输出电流IO增大，因为二输出电压VO=IORL变大。 6.稳压管电路 当RL不变：（输入电压变大） VI↑→ IR↑→ VO↑→Iz↑↑→ IO ↓ 当VI不变:（负载变小） RL↓→VO↓→IZ↓↓→IO↑ VO? 稳压原理 电路稳压的实质是，齐纳二极管利用调节自身的电流大小（端电压基本不变）来满足输出电流的改变，并和限流电阻R配合将电流的变化转换成电压的变化以适应电网电压的波动。 VO? 第二讲 半导体二极管及常用二极管电路? 2.6稳压管电路 6.稳压管电路 限流电阻R的选择 设Dz的工作点在IZ min≤IZ≤IZ max 电网电压最高时整流输出VI max，最低为VI min 负载电流Io的最小值为IO min，最大为IO max 当VI max和IO min，IZ的值最大： 当VI min和IO max，IZ的值最小： 第二讲 半导体二极管及常用二极管电路? 2.6稳压管电路 稳压电路的分析和设计 对于稳压管电路的分析，像其他二极管电路一样，首先要确定稳压管的工作状态，同样地，我们假定稳压管断开，然后考虑负载上的电压： 若V大于稳压管的电压VZ，则稳压管处于稳压状态，此时负载上的电压VL=VZ;否则稳压管处于截止状态，不起稳压作用。 稳压状态下，稳压管上的电流为 IZ=IR-IL, 其中 稳压管上消耗的功率为 PZ=IZVZ 这个功率要小于稳压管的额定功率PZM 第二讲 半导体二极管及常用二极管电路? 2.6稳压管电路 本章小结 当半导体N区和P区连接在一起时，就构成了PN结二极管。二极管具有非线性的伏安特性。正向偏置时，伏安特性为指数关系；反向偏置时流过二极管的电流几乎为0。 由于二极管是非线性器件，因此分析含有二极管的电路不同于分析线性电阻电路。对二极管建立了不同的简化模型，对应于不同的工作状态。其中的小信号线性等效电路用于分析时变信号。当交流信号与直流电压和电流在电路中共存时，将二者分别处理之后在运用叠加原理的到电路的解。 分析二极管电路，首先要判断二极管在电路中的工作状态。假定二极管断开，然后分别考虑二极管两端的电位，若这两端的 电压差大于二极管的导通电压，则二极管处于正向偏置，否则就处于反向偏置而截止。对于多二极管电路则考虑承受正向电压较大者优先导通，然后在判断其他二极管的状态。 限幅电路用于消除信号中大于或小于某一特定值的部分。最简单的应用是在电路的输入端限制输入电压，以保护电路中的放大元件。 半波和全波整流将正弦信号变成脉动信号，在接上PC滤波回路可以平滑输出。这种装置可以为电路提供直流。 稳压管工作在二极管的反向击穿区。在较大的反向电流变化范围内，反向击穿电压基本不变。所以上用于稳压电路。 分析稳压管电路，首先要确定稳压管的工作状态。假定稳压管断开，然后考虑负载上的电压V，若V大于稳压管的电压VZ,则稳压管处于稳压状态，此时负载电压VL=VZ;否则稳压管处于截止状态，不起稳压作用。 1.常用的二极管模型 交流小信号模型（微变等效） 第二讲 半导体二极管及常用二极管电路? 2.3二极管的常用模型和分析方法  2.分析方法 第二讲 半导体二极管及常用二极管电路? 2.3二极管的常用模型和分析方法  第二讲 半导体二极管及常用二极管电路? 2.3二极管的常用模型和分析方法  解析法 :根据电路定律和二极管的伏安特性，解出电路中的伏安关系，在求解方程。（求解烦琐困难） 模型分析法（等效电路分析法):根据二极管电路的实际工作状态，在分析精度允许的条件下，把非线性元件的特性在一定范围内进行线形化或分段线形化，用一个由线形元件组成的“线形电路”