模电课件(一).ppt

3.5 特殊二极管 3.5.1 稳压二极管 3.5.2 变容二极管 3.5.3 光电子器件 1. 光电二极管 2. 发光二极管 3. 激光二极管 3.5.1 稳压二极管 1. 符号及稳压特性 (a)符号 利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态。 (b) 伏安特性 (1) 稳定电压VZ (2) 动态电阻rZ 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。 rZ =?VZ /?IZ 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击穿特性上求取的。rZ愈小，反映稳压管的击穿特性愈陡，稳压性能愈好。 2. 稳压二极管主要参数 3.5.1 稳压二极管 (3)最大耗散功率 PZM 2. 稳压二极管主要参数 3.5.1 稳压二极管 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 2. 稳压二极管主要参数 3.5.1 稳压二极管 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。 VO = VI －IR?R 3.5.1 稳压二极管 3. 稳压电路 正常稳压时 VO =VZ # 稳压条件是什么？ IZmin ≤ IZ ≤ IZmax # 不加R可以吗？ # 上述电路VI为正弦波，且幅值大于VZ ， VO的波形是怎样的？ 1、正向特性 硅二极管的死区电压Vth=0.5 V左右 锗二极管的死区电压Vth=0.1 V左右 当0＜V＜Vth时，正向电流为零，Vth称为死区电压或开启电压。 当V＞0时，即处于正向特性区域。 正向区又分为两段： 当V＞Vth时，开始出现正向电流，并按指数规律增长。 2、反向特性 当V＜0时，即处于反向特性区域。 反向区也分两个区域： 当VBR＜V＜0时，反向电流很小，且基本不随反向电压的变化而变化，此时的反向电流称反向饱和电流IS 。但反向电流随温度上升而增长。 在反向区，硅二极管和锗二极管的特性有所不同。硅二极管的反向饱和电流很小；锗二极管的反向饱和电流较大。 3、反向击穿特性 当V≥VBR时，反向电流急剧增加，VBR称为反向击穿电压 。 硅二极管的反向击穿特性比较硬、比较陡；锗二极管的反向击穿特性比较软，过渡比较圆滑。 伏安特性 I V 死区电压: 硅管0.5V,锗管0.1V。 导通压降: 硅管0.7V,锗管0.3V。 反向击穿电压VBR 0 3.3.3 二极管的参数 (1) 最大整流电流IF (2) 反向击穿电压VBR和最大反向工作电压VRM (3) 反向电流IR (4) 极间电容 二极管长期使用时，允许通过二极管的最大正向平均电流。 二极管的两极之间有电容效应，此电容由两部分组成：势垒电容CB和扩散电容CD。 (5) 反向恢复时间TRR 半导体二极管的型号命名法 国家标准对半导体器件型号的命名举例如下： {end} 半导体二极管实物图片 作 业 思考题：P72 3.3.1～3.3.2 3.4 二极管的基本电路及其分析方法 3.4.1 简单二极管电路的图解分析方法 3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法 3.4.1 简单二极管电路的图解分析方法 二极管是一种非线性器件，因而其电路一般要采用非线性电路的分析方法，相对来说比较复杂，而图解分析法则较简单，但前提条件是已知二极管的V -I 特性曲线。 例3.4.1 电路如图所示，已知二极管的V-I特性曲线、电源VDD和电阻R，求二极管两端电压vD和流过二极管的电流iD 。 解：由电路的KVL方程，可得 即 是一条斜率为-1/R的直线，称为负载线 Q的坐标值（VD，ID）即为所求。Q点称为电路的工作点 3.4.2 二极