模拟电子技术-半导体二极管及其基本电路.ppt

1.3 半导体二极管的应用 二极管在电路中有着广泛的应用，利用它的单向导电性，可组成整流、限幅、检波电路，还可做元件保护以及在数字电路中作为开关元件等。 1.3.2 二极管在整流电路中的应用 3. 二极管的折线模型 4 二极管的交流小信号模型 图解法 【例1-1】 电路如图1-15所示，VD为硅二极管，R=2k?， 求出VDD=2V和VDD=10V时IO和UO的值。 解: 当VDD=2V时 采用恒压源模型进行分析 UO=VDD﹣Uon=2V﹣0.7V=1.3V IO=UO/R=1.3V/2k?=0.65mA 当VDD=10V时 采用理想二极管模型分析 UO=VDD =10V IO=UO/R=10V/2k?=5mA 1.3.1 二极管在限幅电路中的应用 限幅电路分为串联限幅电路、并联限幅电路、 并联限幅电路和双向限幅电路三种?。 1. 串联限幅电路 uD=ui﹣E 当uD≥Uon 即ui?E+Uon时 VD正偏导通 uD=Uon uo=ui﹣Uon 工作原理 输出波形 1. 串联限幅电路 uD=ui﹣E 当uD?Uon 即uiE+Uon时 VD截止 流过二极管的电流为零 uo=E 输出波形 传输特性（或限幅特性）uo=f(ui) 输出波形 2. 并联限幅电路 3. 双向限幅电路 1. 单相半波整流电路 2. 全波整流电路 1. 4　特殊二极管 1.4.1 稳压二极管 1.4.2 发光二极管 1.4.3 光电二极管 1.4.4 变容二极管 1.5.1 稳压二极管 一、伏安特性 符号 工作条件：反向击穿 iZ /mA uZ/V O ?UZ ? IZmin ? IZmax ?UZ ?IZ ? IZ 特性 二、主要参数 1. 稳定电压 UZ 流过规定电流时稳压管 两端的反向电压值。 2. 稳定电流 IZ 越大稳压效果越好， 小于 Imin 时不稳压。 3. 最大工作电流 IZM 最大耗散功率 PZM P ZM = UZ IZM 4. 动态电阻 rZ rZ = ?UZ / ?IZ 越小稳压效果越好。 几 ? ? 几十 ? 5. 稳定电压温度系数 α UZ 4 V， α 0 (为齐纳击穿)具有负温度系数； UZ 7 V， α 0 (为雪崩击穿)具有正温度系数； 4 V UZ 7 V， α 很小。 3. 稳压管稳压电路 UI UO R RL IO IR IDZ ⑴ 稳压原理 IR = IDZ + IO UO= UI – IR R ① 负载电阻RL不变，输入电压UI变化时 3. 稳压管稳压电路 UI UO R RL IO IR IDZ ⑴ 稳压原理 IR = IDZ + IO UO= UI – IR R ② 当输入电压UI不变，负载电阻RL变化时 ② 当输入电压UI不变，负载电阻RL变化时 ⑵ 限流电阻的选择 UI UO R RL IO IR IDZ 稳压条件： 当UI=UImax，IO=IOmin时，IDZ最大， 则R值必须足够大，以满足IDZ?IZmax，即 得 ⑵ 限流电阻的选择 UI UO R RL IO IR IDZ 得 当UI=UImin，IO=IOmax时， IDZ最小，则R值必须足够小， 以满足IDZ ?IZmin，即 因此，限流电阻R的选择必须满足： 【例1-5】 已知UZ=6V，IZmin=10mA，PCM=200mW，R=500Ω。 rz和反向饱和电流均可忽略。试求： ① 当UI=20V，RL分别取1k?、100?或开路时， 电路的稳压性能怎样？输出电压UO=？ ② 当UI=7V，RL变化时，电路的稳压性能又怎样？ UI UO R RL IO IR IDZ ① 当RL=1k?时， 解: 模 拟 电 子 技 术 第 1 章 半导体二极管及其基本电路 1.1　半导体的基础知识 1.2　半导体二极管 1.3　半导体二极管的应用 1.4　特殊二极管 　小　结 1.1　半导体的基础知识 1.1.1　本征半导体 1.1.2　杂质半导体 1.1.3　PN结及其特性 半导体的特点 1.热敏性：半导体的导电能力与温度有关利用该特性可做成热敏电阻 2.光敏性：半导体的导电能力与光的照射有关系利用该特性可做成光敏电阻 3.掺杂性：掺如有用的杂质可以改变半导体的导电能力利用该特性可做成半导体器件 1.1.1 本征半导体 半导体 — 导电能力介于导体和绝缘体之间的