ach3-二极管及其基本电路

1、3.4 二极管基本电路及其分析方法3.4.1 二极管正向V-I 特性的建模3.4.2模型分析法的应用15.整流电路2iD220Vv2vLv2V2miDvL（1）单相半波整流Half-Wave Rectification为简单起见，二极管用理想模型来处理， 即正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。（2）单相全波整流电路(Full-Wave Rectification)3v2vL桥式整流(Bridge Rectifier)+220Vv2-220Vv2vLvL（2）单相全波整流电路(Full-Wave Rectification) Center-Tapped Transformer Rectifier

2、中心抽头变压器RequiresTwo diodesCenter-tapped46.其他应用电路(a) Polarity protection for anexpensive, sensitivece ofequipment; (b) correctly appdpolarity;(c) application of thewrong polarity.6.其他应用电路Backup system designed to prevent the loss of memory in a car radio when the radio is removed from the car.63.5 特殊二

3、极管3.5.1*3.5.23.5.3二极管变容二极管(Varactor diode)光电子器件光电二极管发光二极管*3.5.3.3 激光二极管（了解）73.5.1二极管(Zener Diode)Zener diodes（西门子公司CourtesyCorporation)83.5.1二极管(Zener Diode)是应用在反向击穿区的特殊二极管（属击穿），又称稳压二极管。稳压特性：它是用特殊工艺制造的面结型硅半导体二极管。它的杂质浓度较大，易 形成强电场，当反向电压加 到一定值时，产生击穿。击穿时，电流急剧增加而PN结两端的电压基本保持不变。3.5.1二极管(Zener Diode)10正向部分

4、与普通二极管相同；工作区在反向击穿区。3.5.1二极管反向击穿电压受耗散功率的限制，使用时必须加限流电阻VZrZIZ1很小，十几欧姆几十欧姆，rZ愈小(曲线愈陡)，稳压性愈好3.动态电阻rZ2. 最大工作电流Izmax:特性参数：1. 稳定电压VZ :3.5.1二极管12稳压二极管在工作时应反接，并串入一只电阻。电阻的作用：一是起限流作用，以保护稳压管。二是当输入电压或负载电流变化时，通过该电阻上电压降的变化，取出误差信号以调节稳压管的工作电流，从而起到稳压作用。3.5.1二极管IO(IL)R+VI_IRIZDZRLVO_简单的直流稳压电路RLIOIRVOIZIRVO当电源电压VI或负载RL变

5、化时，IZ自动调整以改变电阻R上的压降，达到维持输出电压VO（VZ）基本不变的目的。稳压原理：3.5.1二极管Simple square-wave generator.143.5.3.1 光电二极管常数6.6256*10-34J光的频率工作原理NP15+-+-I光照作用下，若光子能量h大于半导体材料的禁带宽度，则每吸收一个光子便产生一个 电子和空穴，在 PN 结电场作用下形成电流 。3.5.3.1 光电二极管(Photodiode)应用：该反向电流 I 与光照强度 E 成正比。16光电池(电池)正午(1kW/m2)光电转换（ 传感器）（a）符号（b）电路模型）特性曲线3.5.3.2 发光二极管

6、（LED：Light-Emitted Diode）定义：常用驱动电路：符号17注：在交流驱动电路中，为了避免发光二极管发生反向击穿，通常要加入并联的保护二极管。交流驱动电路直流驱动电路将电能转换成光能的特殊半导体器件，当管子加正向电压时，在正向电流激发下，管子发光，属电致发光。+5Vaabbccddee控制端为对应二极管发光低电平发光18共阴极电路共阳极电路afbgecdLED显示器应用：显示电路Fig. 1.55Seven-segment display: (a) face with pin idenfication;(b) pin function; (c) displaying the

7、numeral 5.1920EXIT sign using LEDs Polarity dector using diodes and LEDs21光电传输系统22小 结PN结是由P型半导体和N型半导体相结合而成。 在纯净的半导体（如Si）掺入受主杂质或施主杂质，便可制成P型或N型半导体。空穴导电是半导体不同于金属导电的重要特点。P型半导体与N型半导体在交界处形成的一个空间电荷区（耗尽区）便是PN结。当PN结外加正向电压（正向偏置）时，耗尽区变窄，有电流流过；而当外加反向电压（反向偏置）时，耗尽区变宽，只有极小的反向电流，这就是半导体二极管的单向导电性。23小 结3.PN结的V-I特性的理论表

8、达式为: i I(evDVT1)DS二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压和反向击穿电压。在高频电路中，还要注意它的最高工作频率。二极管电路的静态分析，可采用理想、恒压和折线模型分析；只有当输入信号很微小时，才采用小信号模型分析。稳压二极管利用它在反向击穿状态下的恒压特性可简单的稳压电路。24习题3.2.13.4.63.4.23.5.1(a)3.4.525典型习题D1A1判断图中二极管是导 通还是截止，并确定 各电路的输出电压值。设二极管导通电压为 0.7V。D2BA2UO12V9V解：假设将D1、D2都断开，求其阳阴两端的电压。UD1=UA1-UB= 0-(-9V)=9V0.7V;UD2=UA2-UB= -12V-(-9V)=-3V0.7V可见，接入二极管后D1导通，B点电位被钳制在-0.7V。UD2=UA2-UB= -12V-(-0.7V)=-11.3V0.7V，所以D2反偏而截止。典型