第一章半导体材料及二极管1.3章节(11818KB).ppt

* 图1.27 双向限幅电路 例2：试分析双向限幅电路的工作原理。 钳位电路是一种能使整个信号电压直流平移的电路。在稳定状态下，输出波形完全是输入波形的复制品，但输出波形相对于输入波形有直流平移现象，平移程度取决于电路。 * 4.钳位电路 * 稳压管是应用在反向击穿区的特殊硅二极管。与二极管不同之处： 1.采用特殊工艺，击穿状态不致损坏； 2.击穿是可逆的。 符号及特性曲线如下图所示： ΔU ΔI + - I U O 稳压管的伏安特性和符号 ΔU ΔI 值很小 有稳压特性 阴极 阳极 1.3.5 稳压管及其应用 * 1. 伏安特性 进入稳压区的最小电流 不至于损坏的最大电流 由一个PN结组成，反向击穿后在一定的电流范围内端电压基本不变，为稳定电压。 2. 主要参数 稳定电压UZ、稳定电流IZ 最大功耗PZM＝ IZM UZ 动态电阻rz＝ΔUZ /ΔIZ 若稳压管的电流太小则不稳压，若稳压管的电流太大则会因功耗过大而损坏，因而稳压管电路中必需有限制稳压管电流的限流电阻！ 限流电阻 斜率？ * 稳压管必须工作在反向击穿区; 稳压管应与负载RL并联; 必须限制流过稳压管的电流IZ ，即要串入一个电阻R，以保护稳压管。 1)使用稳压管组成稳压电路时的注意事项： * [例1] 电路如图所示，已知Uimax= 15V， Uimin= 10V IZmax= 50mA， IZmin= 5mA，RLmax= 1kΩ，RLmin= 600Ω UZ= 6V, 对应ΔUZ= 0.3V。 求rZ ，选择限流电阻R。 Uo RL VDZ R Ui IR Io IZ + + - - + - UZ 2）限流电阻R的选取 * 解： IZ =IR - Io = Ui - UZ R - UZ RL IZmax ＞ Uimax - UZ R - UZ RLmax IZmin ＜ Uimin - UZ R - UZ RLmin rZ = ΔIZ ΔUZ = 6.7Ω 15 - 6 50 + 6 1 =160 Ω R ＞ R＜ 10 - 6 5 + 6 0.6 =267 Ω ΔIZ = IZmax - IZmin = 45mA Uo RL VDZ R Ui IR Io IZ + + - - + - UZ 例1.3 采用　　　　　　的Si稳压管2DW3的稳压电路如图1.34所示。如果输入电压　的波动　　　 ，试问输出电压的波动 　　　　　 * 图1.34 * 解： 图1.35 稳压电路模型及增量等效模型 * 输入电压的变化量为： 输出电压的变化量为： 输出电压的相对变化量为： * + - VD1 VD2 U + - U + - U + - U VD1 VD2 VD1 VD2 VD1 VD2 [例4] 有两个稳压管 VD1 和 VD2 ，它们的稳压值为UZ1 = 6V，UZ2 = 8V，正向导通压降均为 UD = 0.6 V，将它们串联可得到几种稳压值。 U=UD+UD = 1.2V U=UZ1+UD = 6.6V U =UZ1+UZ2 = 14V U=UD+UZ2 = 8.6V 1.3.7 特殊二极管 太阳能电池 光电二极管 发光二极管 肖特基二极管 * * 光电二极管 反向电流随光照强度的增加而上升。 * 发光二极管 第一章 半导体材料及二极管 1.3 晶体二极管及其应用 * 图1.11 二极管的结构和电路符号 　　将 PN 结封装在塑料、玻璃或金属外壳里，再从 P 区和 N 区分别焊出两根引线作正、负极。 一、二极管的结构： * 半导体二极管的图片 小功率二极管 大功率二极管 稳压 二极管 发光 二极管 * 点接触型：结面积小，结电容小，故结允许的电流小，最高工作频率高。 面接触型：结面积大，结电容大，故结允许的电流大，最高工作频率低。 平面型：结面积可小、可大，小的工作频率高，大的结允许的电流大。 * 二、二极管的伏安特性： 在二极管的两端加上电压UD，测量流过 管子的电流ID，得到ID = f (U D)之间的关系曲线。 60 40 20 –2 – 4 0 0.5 1.0 –25 –50 ID / mA UD / V 正向特性 硅管的伏安特性 击穿电压 U(BR) 反向特性 – 50 ID / mA UD / V 0.2 0.4 – 25 5 10 15 –10 –20 锗管的伏安特性 0 图 二极管的伏安特性 + - UD ID I/uA I/uA * 当正向电压超过死区电压后，二极管导通, 电流与电压关系近似指数关系。 硅二极管为0.7V左右 锗二极管为0.3V左右 死区电压 正