现代电子元件课件ch6教学教案

第六章晶体二极管知识全解内容提要普通二极管工作原理、主要参数二极管选配二极管主要特性二极管基本电路稳压二极管及应用发光二极管及应用开关二极管及应用6.1普通二极管基础知识１、种类及外形特征：２、二极管电路符号：３、二极管工作原理：４、二极管主要参数：５、二极管极性识别：二极管共有两种工作状态：截止和导通。导通的条件有两个(1)正向偏置电压。(2)正向偏置电压大到一定程度．对于硅二极管而言为0.6v，对于锗二极管而言为0.2V截止状态:给二极管加上反向偏置电压，两根引脚之间的电阻很大，相当于开路。反向电压太大，二极管会击穿，电流将从负极流向正极，说明二极管已经损坏。参数符号解说最大整流电流Im长时间正常工作下，允许通过的最大电流反向电流I∞在规定反向电压时，通过二极管的反向电流最大反向工作电压Um正常工作时能够承受的最大反向电压，约为反向击穿电压的一半。最高工作频率Fm保持良好特性时的最高频率。最高结温TJ极性识别6.2故障处理方法1、故障种类及特征：开路：正负极断开，正、反向电阻相同；击穿：正、负极间形成通路，正反向电阻接近，正向电阻变大：单向导电性变劣，信号在二极管上的压降变大，二极管因发热而损坏。性能变劣：工作稳定性变差或其它。2、二极管脱开线路检测方法：使用RX1K档测正、反向电阻。结果：正向电阻几kΩ：正常为0或远小于几kΩ：二极管已击穿。几百kΩ：正向电阻大，二极管已开路。几十kΩ：正向电阻大，正向特性不好。测量时表针不稳定：稳定性差。反向电阻：数百kΩ

：正常为0：已击穿远小于几百kΩ：反向特性不好。表针不动：已开路表针不稳定：稳定性差。3、通电在路测量方法：1V档测正向压降结果分析：硅管：0.7V：正常远大于0.7V：二极管未导通，或二极管有故障：接近0V：二极管击穿或引脚短路。锗管：

0.3V：正常远大于0.3V：二极管未导通，或二极管有故障：接近0V：二极管击穿或引脚短路。4、检测注意事项：硅二极管的正反向电阻大于锗二极管同一型号二极管用不同的量程测量，阻值不同，用不同万用表同一量程测量时也不同。测正向电阻时，若表针不能迅速停在某一阻值上，说明其热稳定性不好。数字万用表有专用的PN结测量档。5、二极管选配对于进口二极管先查晶体管手册，选用国产二极管来代用．也可以根据二极管在电路中的具体作用，以及主要参数要求，选用性能参数相近的二极管代用。不同用途之间的二极管不宜代用，硅二极管和锗二极管之间不能代用。对于整流二极管主要考虑最大整流电流和最高反向工作电压两个参数，当代用的二极管接入电路再度损坏时，考虑是否是代用的二极管型号不对，还要考虑二极管所在的电路是否还存在其他故障。当代用二极管接入电路后，工作性能不好．需要考虑所代闹的二极管是否能满足电路的使用要求，同时也应该考虑电路中是否还有其他元器件存在故障。6.3主要特性单向导电性：正偏导通，反偏截止。伏安特性：正向特性：加正向电压且小于一定值时，正向电流很小，大到一定程度后，正向电流则迅速增大，并且正向电压稍许增大一点，正向电流就增大许多，使二极管正向电流开始迅速增大的正向电压，称之为起始电压，硅为0.6，锗为0.2。反向特性，加反向电压小于一定值时，反向电流始终很小：当所加的反向电压大到一定值时，反向电流迅速增大．二极管处于电击穿状态，使反向电流开始迅速增大的反向电压称为反向击穿电压UZ。电击穿:不是永久性的击穿，将加在二极管上的反向电压去掉后，它仍然能够恢复正常特性，二极管不会损坏，只是存在损伤。热击穿:是永久性的击穿．当二极管校长时间处于电击穿状态时，由于流过二极管的反向电流很大，管内的PN结因为发热而导致损坏．此时去掉反向电压后二极管也不会恢复正常特性．正向压降基本不变：当温度升高时，其管压降会略有下降：温度降低时，其管压降会略有增大正向电流发生很大变化时，正向压降会有微小的增大变化。换句话讲，当正向电压有一个微小变化时，将引起正向电流的很大变化。正向电阻变化特性：正向电阻大小与电流大小有关，正向电流越大，电阻越小。开关特性：正向导通，内阻很小，相当于开关接通：二极管截止时，它两根引脚之间的电阻很大，相当于开关的断开。开关二极管与机械式开关相比，二极管导通时的内阻没有为零，二极管截止时的电阻没有为开路。二极管开关速度优于机械开关。6.4基本电路：1、整流电路（整流：交流变直流）半波整流：全波整流：桥式整流：倍压整流：全波整流桥式整流倍压整流2、限幅电路3、简易稳压电路：4、检波电路：调幅信号还原为原始信号5、继电器驱动电路中的保护电路6、二极管变光开关电路二极管基极补偿电路+VCCRb2Rb1UDRcReIIBQIEQTD+_当温度升高时，β值增大，ICBO增大，UBE减小，IBQ增大，ICQ增大

由于I>>IBQ，因此忽略IBQ的分流作用，得到6.5稳压二极管1、具有温度补偿特性的稳压二极管PN结在正偏状态和反偏状态下的压降受温度影响的结果相反,温度升高,正向压降减小,反向压降增大。2、主要参数参数符号解说稳定电压UZ二极管反向击穿时的电压最大稳定电流IZM长期工作而不损坏的最大反向工作电流电压温度系数CTV稳压受温度影响的程度，有正负之分。一般在0.05-0.1左右最大允许耗散PM二极管击穿后，其本身所允许的最大耗散功率。动态电阻RZ越小，稳压性能越好，一般为几到几百欧姆。3、选配方法：不同型号稳压二极管的稳定电压值不同，所以要用原型号的稳压二极管更换。如果稳压二极管稳定电压值与所需要求相差一点，可以采用如图所示增大稳定电压的电路获得所需要稳定电压．4、应用电路6.6发光二极管划分方法及种类解说材料磷化钾加足够的正偏电压，由于材料和工艺不同，电子，空穴在复合时释放的能量主要是光能。磷砷化钾砷铝钾发光颜色红可有其它颜色黄绿发光颜色是否可变单色双色三色封装及外形圆柱形圆柱形居多，组合形用于显示特殊字符矩形组合形2、电路符号3、主要特性特性解说伏安特性与普通二极管类似，正向压降为1.5V-3V,小电流发光二极管反向击穿电压较小。6V-十几V正反向电阻比普通二极管大得多工作电流与发光强度的关系红色发光二极管，正向电流增大，发光强度增大，大到一定程度后，强度趋于饱和；绿色发光二极管，电流增大，强度增大，没有饱和现象。发光强度与温度的关系温度越低,发光强度越大.最大电流与环境温度的关系环境温度高到一定程度时，最大允许工作电流减小，最终为0。4、应用电路：电源开关整机电路电源指示限流保护电阻直流电压发光二极管构成的电源指示电路流过VD1电流大小变化，引起发光强弱的变化。电流随VT1基极的输入信号大小变化采用发光二极管构成的单级电平指示电路6.7开关二极管1、开关时间概念解说：名词解说开通时间加上正向压后，从截止到导通时间反向恢复时间导通后，去掉正向电压，二极管从导通转为截止的时间。开关时间开通时间和反向恢复时间之和。2、应用电路：VD1导通VD1截止开关二极管电路6.8变容二极管1、结构与工作原理变容二极管也是一个PN结的结构，为了获得较大的结电容，变容二极管做成面接触