模拟电子技术第二章.ppt

模拟电子技术 徐丽香编著　　　 第2章 半导体二极管及其应用 学习目标： （１）了解二极管的基本参数和特性 （２）了解常用二极管的应用 （３）理解整流电路的工作过程 （４）了解滤波电路的基本结构 （５）利用二极管单向导通的特性，做一个简单的稳压电源，把交流信号变成稳定的直流信号。稳压电源是利用变压器降压，二极管整流，电容滤波，稳压二极管稳压。 2.1半导体二极管 半导体二极管有两个电极，习称二极管。 两个电极分别称为阳极（习称正极）、阴极（习称负极）。 二极管有导通、截止和反向击穿三种工作状态。 2.1.1 初识二极管 2.1.1 初识二极管 结论：二极管具有单向导电性，电流从正极流向负极，沿着箭头方向。 2.1.2 二极管的种类和常见结构 2.1.2 二极管的种类和常见结构 2.1.3 二极管的结构及工作原理 P型N型半导体交接触处由于自由电子、空穴浓度不同产生扩散，形成内电场，这就是PN结 当外电压作用于PN结，只有当外电场使内电场减弱时（即P为正极、N为负极时），电流才能从P区流向N区。可见，PN结具有单向导电性。 2.1.4 二极管工作状态 2.1.5 二极管型号命名方法 2.1.5 二极管型号命名方法 美国电子工业协会命名规则 2.1.6 二极管的主要参数 主要参数与示例 2.1.7　 二极管的伏安特性 二极管的伏安特性 2.1.8二极管应用举例 为了讨论方便，硅管导通电压规定为0.7V，锗管的导通电压为0.2V。 1.整流 整流就是把交流电变为脉动直流电。 利用二极管的单向导电性，可以实现整流。 半波整流 全波整流 桥式整流 2.限幅 限幅：限制信号的幅值。 3.保护 图中，二极管VD作为电感能量释放的回路。 2.2 常用二极管 整流二极管、 稳压二极管、 发光二极管、 光电二极管、 变容二极管。 １.稳压二极管 １.稳压二极管 （2）稳压二极管稳压值的标识 a)较大体积的稳压二极管，管体上标有稳压值。 b)若小功率稳压二极管体积小，在管子上标注型号较困难时，有些国外产品采用色环来表示它的标称稳定电压值。 ２.发光二极管（LED） 2.发光二极管（LED） 使用时注意： 理想是采用恒流驱动，当电压驱动时必须注意限流！ 3.光电二极管 光电二极管将光信号转换为电信号。 4.光电耦合器和光传感器 光电耦合器：实现电气隔离的电信号传送 光传感器：检测光信号 4.光电耦合器和光传感器 光电检测遮光叶片的位置 5.变容二极管 工作在反偏状态，变容二极管相当一个小电容； 改变反偏电压大小则改变电容值大小 6. 肖特基二极管 反向恢复时间极短，正向导通压降低（仅0.3V左右）。 用于高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管。 1.用模拟万用表判别二极管的极性和质量优劣 2.稳压二极管的检测 （1）稳压二极管其极性的测量与普通二极和相似。 （2）稳压二极管稳压值的测量 3.发光二极管的检测 要注意：发光二极管的死区电压较高。 ①正、负极的判别与普通二极管极性判定相同，利用R×10k档（此档用于测量的内部电池通常为9V），通过测量发光二极管的正、反向电阻值可判别二极管的极性。 ②好坏的判断 利用R×10k档测量发光二极管，当指针偏转时，发光二极管会发光，此时黑表笔接的为发光二极管的正极，且说明发光二极管正常。 4.数字万用表测试二极管管脚及极性 2.3　简单直流稳压电源 直流稳压电源提供稳定的直流电源，通常是把交流电整流变换成稳定的直流电的电子电路。 通常包括降压、整流、滤波和稳压四部分电路。 2.3.1 单相半波整流电路 1.电路组成及工作原理 2.负载上直流电压与电流值的估算 单相半波整流电路输出估算 3.二极管的选择 选取时二极管的要注意反向电压和平均电流两个参数。 2.3.2 单相桥式整流电路 1.电路组成及工作原理 桥式整流电路工作原理分析 不管在变压器输出的正半周、还时负半周，桥式整流电路都会提供输出极性相同的通路，即输出极性为上正下负。 2.二极管的选配 桥式整流电路输出的估算 二极管参数的选取 3.整流桥堆的使用 桥式整流电路非常常用，通常把4个整流二极管根据桥式整流的连接结构封装在一起，这就是整流桥堆。 【边学边做】　搭接由整流桥组成的应用电路。 变压、桥式整流、滤波电路 2.3.3 滤波电路 整流后得到的直流电是脉动直流电 经过滤波电路滤波可以获得较为平滑的直流电 电容、电感器可作为滤波器件使用 1.电容滤波电路 1.电容滤波电路 （1）滤波电容的选择 电容容量的数值越大，滤波效果越好 ，UC ＞ 2 U2 （2）输出直流电压的估算 UO ≈1~1.1 U2 （半波整流电路） U