电工学——秦曾煌主编第十四章.pptVIP

三极管工作状态的判断 [例1]：测量某NPN型BJT各电极对地的电压值如下，试判别管子工作在什么区域？ （1） VC ＝6V　 　VB ＝0.7V　 VE ＝0V （2） VC ＝6V　 　VB ＝4V　 VE ＝3.6V （3） VC ＝3.6V　 VB ＝4V　 VE ＝3.4V 解： 原则： 正偏 反偏 反偏 集电结 正偏 正偏 反偏 发射结 饱和 放大 截止 对NPN管而言，放大时VC ＞ VB ＞ VE 对PNP管而言，放大时VC ＜ VB ＜VE （1）放大区 （2）截止区 （3）饱和区 3 平面型二极管 往往用于集成电路制造工艺中。PN 结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。 2 面接触型二极管 PN结面积大，用于工频大电流整流电路。 (b)面接触型 (c)平面型 4　二极管的代表符号 D 1.2.2二极管的伏安特性 二极管的伏安特性曲线可用下式表示 硅二极管2CP10的伏安特性 正向特性 反向特性 反向击穿特性 开启电压：0.5V 导通电压：0.7 一、伏安特性 锗二极管2AP15的伏安特性 Uon U(BR) 开启电压：0.1V 导通电压：0.2V 二、温度对二极管伏安特性的影响 在环境温度升高时，二极管的正向特性将左移，反向特性将下移。 二极管的特性对温度很敏感，具有负温度系数。 – 50 I / mA U / V 0.2 0.4 – 25 5 10 15 –0.01 –0.02 0 温度增加 1.2.3 二极管的参数 (1) 最大整流电流IF (2) 反向击穿电压U（BR）和最高反向工作电压URM (3) 反向电流IR (4) 最高工作频率fM (5) 极间电容Cj 在实际应用中，应根据管子所用的场合，按其所承受的最高反向电压、最大正向平均电流、工作频率、环境温度等条件，选择满足要求的二极管。 应用举例 二极管的静态工作情况分析 理想模型 （R=10k?） VDD=10V 时 恒压模型 （硅二极管典型值） 折线模型 （硅二极管典型值） 设 1.2.5 　稳压二极管 一、稳压管的伏安特性 (a)符号 (b)2CW17 伏安特性 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，反向电压应大于稳压电压。 DZ (1) 稳定电压UZ (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 (3)最大耗散功率 PZM (4)最大稳定工作电流 IZmax 和最小稳定工作电流 IZmin (5)温度系数——?VZ 二、稳压管的主要参数 稳压电路 正常稳压时 UO =UZ （1）.设电源电压波动(负载不变) UI ↑→UO↑→UZ↑→ IZ↑ ↓ UO↓←UR ↑ ← IR ↑ （2）.设负载变化(电源不变) 略 如电路参数变化？ UO UI 例1：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UZ=10V，Izmax=12mA，Izmin=2mA，负载电阻RL=2k?，输入电压ui=12V，限流电阻R=200 ?，求iZ。 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 UZ=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 例2：稳压二极管的应用 解： ui和uo的波形如图所示 （UZ=3V） ui uO DZ R (a) (b) ui uO R DZ 一、发光二极管 LED (Light Emitting Diode) 1. 符号和特性 工作条件：正向偏置 一般工作电流几十 mA， 导通电压 (1 ? 2) V 符号 u /V i /mA O 2 特性 1.2.6其它类型的二极管　 发光类型： 可见光：红、黄、绿 显示类型： 普通 LED ， 不可见光：红外光 点阵 LED 七段 LED , 二、光电二极管 符号和特性 符号 特性 u i O E = 200 lx E