电子技术第1章1.1(二极管).pptVIP

2. 二极管的结构和外型图 思考题 . 画出桥式整流电路。当U2=10V时，求负载电压平均值UL和二极管最大反向电压URM。 二倍压整流电路的输出电压为： 变压器次级电压为： 流过负载的平均电流为： 每只整流二极管承受的最大反向电压： 流过每只二极管的平均电流： 思考题 .画出一个四倍压整流电路。并求当U2=10V时，求负载最大电压UL和二极管的反向电压URM。 例题2：在图1.1-29（a）所示电路中，Us = 5V，ui = 10sinωt V，二极管的正向压降忽略不计，试画出输出电压uo的波形。 解：二极管D1的阳极电位为12V，阴极电位为15V，因此D1因反偏而截止；二极管D2的阳极电位为12V，阴极电位为0V，因此D2因正向偏置而导通，则A点电位为0.7V。 图中是并联式稳压电路，DZ为稳压管，R为限流电阻，一方面限制了电路中的工作电流，以保护稳压管；另一方面，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，可以保持负载电阻RL上的电压不变，从而达到稳压的目的。 作业 稳压电路如图。ui=10V，UZ=6V，R=400Ω，当RL分别为100Ω和400Ω时，求RL上的电压和电流。 图1.1-29 例题2图 2．二极管箝位电路 箝位电路：一种称为波形箝位，可将信号的波形幅值限制在选定的电压范围之内，这种电路又叫限幅电路；另一种是电位箝位，将电路中某点电位值箝制在选定的数值上，使接于该处的负载在一定范围内变动时，该点电位值保持不变。 例题3：在图1.1-31所示电路中，设二极管的正向导通电压为0.7V，求A点的电位。 图1.1-31 例题3图 4．二极管的串并联 在整流设备中，有时会遇到要求输出很高电压或很大电流的情况。这时，单个的整流器件已不能满足要求，一般采用同型号的二极管串联或并联使用。 但二极管特性的差异会使电路损坏。 （1）二极管的串联 均压电阻的作用：防止反向电阻大的二极管先击穿。 均压电阻的阻值为二极管反向电阻的1/3到1/5 。 用于提高反向电压 （2）二极管的并联 均流电阻的作用：防止正向电阻小的二极管先烧坏。 均流电阻的阻值为二极管正向电阻的3-4倍 。 用于提高正向电流 1.1.6 特殊二极管及其应用 特殊二极管包括： 稳压管,变容二极管,PIN二极管,肖特基二极管,光电二极管(发光二极管),可控硅整流器和单结晶体管等 应用：整流、逆变和各种自动控制设备中。 稳压管 + - 稳压二极管符号 稳压二极管工作在反向击穿状态下,工作电流IZ在Izmax和 Izmin之间时,其两端电压近似为常数 IZmax U I UZ IZ 稳压二极管特性曲线 IZmin 正向同普通二极管 稳定电流 稳定电压 例：稳压二极管的应用 RL ui uO R DZ i iz iL UZ 稳压二极管技术数据为：稳压值UZW=10V，Izmax=12mA，Izmin=2mA，负载电阻RL=2k?，输入电压ui=12V，限流电阻R=200 ? 。若负载电阻变化范围为1.5 k? ~4 k? ，是否还能稳压？ RL ui uO R DZ i iz iL UZ UZW=10V ui=12V R=200 ? Izmax=12mA Izmin=2mA RL=2k? (1.5 k? ~4 k?) iL=uo/RL=UZ/RL=10/2=5（mA） i= （ui - UZ）/R=（12-10）/0.2=10 （mA） iZ = i - iL=10-5=5 （mA） RL=1.5 k? , iL=10/1.5=6.7（mA）, iZ =10-6.7=3.3（mA） RL=4 k? , iL=10/4=2.5（mA）, iZ =10-2.5=7.5（mA） 负载变化,但iZ仍在12mA和2mA之间,所以稳压管仍能起稳压作用 RL ui uO R DZ i iz iL UZ 2．变容二极管 变容二极管通常是由硅半导体材料制成，其特点是结电容随电压的变化而变化。变容二极管工作在反向截止状态，其结电容随着反向电压的增大而下降。 图1.1-36 变容二极管的符号和特性曲线 图1.1-37 变容二极管结构随反向偏压的变化 3．PIN二极管 在PIN二极管中，在两层半导体之间还有一层高阻的I(本征)型半导体，它是完全不掺杂的或极微量掺杂的N型半导体。 特性：在频率1MHz以下时，与常见的二极管相似。 在较高频率（约大于10MHz)时，PIN二极管不再具有单向导电性，就如同一个电阻，其阻值随导电电流的增大而减小。 在电视和天线放大器中,可实现无失真的幅度调节 4．肖特基二极管 肖特基二极管是利用金属-半导体的接触来代替PN结，在N型