半导体器件基础与二极管电路.ppt
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补充:二极管与门和或门电路 1. 电路 2. 工作原理 A、B为输入信号 (+3V或0V) Y 为输出信号 VCC=+10V 电路输入与输出电压的关系 A B Y 0V 0V 0.7V 0V 3V 0.7V 3V 0V 0.7V 3V 3V 3.7V 一、二极管与门 用逻辑1表示高电平(此例为≥+3V) 用逻辑0表示低电平(此例为≤0.7V) A B Y 0V 0V 0.7V 0V 3V 0.7V 3V 0V 0.7V 3V 3V 3.7V 3. 逻辑赋值并规定高低电平 4. 真值表 A B Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 二极管与门的真值表 A、B全1,Y才为1。 可见实现了与逻辑 5. 逻辑符号 6. 工作波形(又一种表示逻辑功能的方法) 7. 逻辑表达式 Y=A B 二极管与门 (a)电路 (b)逻辑符号 (c)工作波形 1. 电路 2. 工作原理 电路输入与输出电压的关系 A B F 0V 0V 0V 0V 3V 2.3V 3V 0V 2.3V 3V 3V 2.3V A、B为输入信号(+3V或0V) F为输出信号 二、二极管或门 4. 真值表 A B F 0V 0V 0V 0V 3V 2.3V 3V 0V 2.3V 3V 3V 2.3V 可见实现了或逻辑 3. 逻辑赋值并规定高低电平 用逻辑1表示高电平(此例为≥+2.3V) 用逻辑0表示低电平(此例为≤0V) A B F 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 A、B有1,F就1。 二极管或门的真值表 二极管或门 (a)电路 (b)逻辑符号 (c)工作波形 5. 逻辑符号 6. 工作波形 7. 逻辑表达式 F=A+ B * 半导体二极管主要参数 uD iD 0 URWM IR IOM UBR 1. 最大整流电流 IOM:二极管长时间安全工作所允许流过的最大正向平均电流。由PN结结面积和散热条件决定,超过此值工作可能导致过热而损坏。 2. 反向工作峰值电压URWM:为保证二极管不被反向击穿而规定的最大反向工作电压,一般为反向击穿电压的一半。 表5.1 Si和Ge二极管的UT、UD及IS值 * uD iD 0 URWM IR IOM UBR 3. 反向电流 IR:二极管未被击穿时,流过二极管的反向电流。此值越小,单向导电性越好。硅管优于锗管。 4. 最高工作频率 fM :二极管维持单向导电性的最高工作频率。由于二极管中存在结电容,当频率很高时,电流可直接通过结电容,破坏二极管的单向导电性。 * 稳压二极管 稳压管是一种特殊的硅二极管。它允许通过较大的反向电流,经过特殊工艺使其反向击穿电压比普通二极管低得多(几到几十伏)。利用其反向击穿特性,配以合适的电阻,在电路中可起稳压的作用。 二极管在加反向偏置电压时,处于截止状态,仅有很小的反向饱和电流。但是如果反向电压增大到一定值时,PN结的电场强度太大,将导致二极管的反向击穿,这时,二极管反向电流迅速增大而电压却基本不变——反向击穿。 uD iD O UBR 稳压管符号及特性曲线 (a)符号;(b)伏安特性曲线 阳极 因为这种二极管具有稳定电压的作用,所以要与用于整流、检波等用途的普通二极管区别开,称为稳压管。稳压管用字母VDZ表示,它的符号如图 (a)所示。图 (b)是它的伏安特性曲线,由图(b)可知,稳压管在反向击穿时的曲线比较陡直。 值得指出的是:稳压管必须工作在反向偏置(利用正向稳压的除外),即阴极接电源正极,阳极接电源负极,如图 (a)所示。如果极性接错,二极管就处于正向偏置状态,稳压效果就差了。另外,稳压管可以串联使用,一般不能并联使用,因为并联有时会因电流分配不匀而引起管子过载损坏。 2.稳压管的主要参数 1) 稳定电压UZ UZ就是稳压管的反向击穿电压。由于制造工艺不易控制,即使同一型号的管子,UZ的值也会稍有不同。 2) 稳定电流IZ和最大稳定电流IZM IZ的稳压管正常工作时的反向电流,这是一个参考值。IZM是稳压管允许通过的最大反向电流。当稳压管工作电流I<IZ时,没有稳压效果;正常工作时, IZ<I<IZM。 * (4) 最大允许耗散功率PZM (5) 动态电阻 (6) 电压温度系数?U 稳压管不发生热击穿的最大功率损耗。 动态电阻越小稳压管稳压效果越好。 稳压管受温度变化的影响系数。
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