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第四版童诗白

* * 第一章 常用半导体器件 赣南师范学院物电学院电工电子教研室--模拟电路多媒体课件 1.2 半导体二极管 在PN结上加上引线和封装,就成为一个二极管。 二极管按结构分有点接触型、面接触型和平面型 图1.2.1二极管的几种外形 第四版童诗白 * 1 点接触型二极管 (a)点接触型 二极管的结构示意图 1.2.1半导体二极管的几种常见结构 PN结面积小,结电容小,用于检波和变频等高频电路。 第四版童诗白 * 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 第四版童诗白 * 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:0.7V 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 第四版童诗白 * 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 第四版童诗白 * 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UR (3) 反向电流IR (4) 最高工作频率fM 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。 第四版童诗白 * 1.2.4 二极管等效电路 一、由伏安特性折线化得到的等效电路  1. 理想模型 第四版童诗白 * 1.2.4 二极管等效电路 一、由伏安特性折线化得到的等效电路  2. 恒压降模型 第四版童诗白 * 1.2.4 二极管等效电路 一、由伏安特性折线化得到的等效电路  3. 折线模型 第四版童诗白 * 二、二极管的微变等效电路 二极管工作在正向特性的某一小范围内时,其正向特性可以等效成一个微变电阻。 即 根据 得Q点处的微变电导 则 常温下(T=300K) 图1.2.7二极管的微变等效电路 第四版童诗白 * 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 第四版童诗白 * P22 例1.2.1 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 第四版童诗白 * (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 第四版童诗白 * 稳压电路 正常稳压时 UO =UZ P25例1.2.2 UO UI 第四版童诗白 * 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? 第四版童诗白 * 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 第四版童诗白 * 例2:稳压二极管的应用 解: ui和uo的波形如图所示

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