在学,就是一点点笔记,有错误的话,望请大佬指正,非常感谢。
目录
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- 二极管结构与伏安特性
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- 二极管的结构
- 二极管的分类
- 二极管的伏安特性及参数
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- 不同电压
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- 二极管两端加正向电压时就产生正向电流当正向电压较小时
- 当正向电压超过门槛电压时
- 极管两端加上反向电压时
- 二极管反向电压加到一定数值时
- 最大整流电流IF:
- 最高反向工作电压:
- 极间电容:(在高频时要考虑极间电容)
- 最高工作频率:
- 二极管基本电路及其分析方法
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- 二极管四种建模
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- 1. 理想模型
- 2. 恒压降模型
- 3. 折线模型
- 4. 小信号模型
- 分析方法应用
- 晶体二极管基本电路
- 二极管种类
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- 稳压管
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- (一)稳压管的伏安特性和符号
- (二)稳压管的参数
- (三)稳压管组成的稳压电路
- (四)稳压二极管的应用
- 变容二极管
- 光电二极管
- 发光二极管
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二极管结构与伏安特性
二极管的结构
将PN结封装,引出两个电极,就构成了二极管。
二极管的分类
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按材料分:
有硅二极管、锗二极管和砷化镓二极管等。
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按用途分:
有整流、稳压、开关、发光、光电、变容、阻尼等二极管。
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按封装形式分:
有塑封及金属封等二极管。
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按功率分:
有大功率、中功率及小功率等二极管。
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按结构不同
点接触型:适用于高频检波和数字电路开关。
面接触型:适用于整流
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掺杂质浓度不同
对称PN型、P+N型、PN+型
二极管的伏安特性及参数
不同电压
二极管两端加正向电压时就产生正向电流当正向电压较小时
死区电压/门槛电压/阈值电平
正向电流极小(几乎为零)这一部分称为死区,相应的A(A’)点的电压称为死区电压或门槛电压(也称阈值电压),硅管约为0.5V,锗管约为0.2V,如图中OA(OA’)段。
硅管约为0.5V,锗管约为0.2V。
当正向电压超过门槛电压时
正向导通压降
正向电流就会急剧地增大,二极管呈现很小电阻而处于导通状态。这时硅管的正向导通压降约为0.6 ~ 0.7V锗管约为0.2 ~ 0.3V,如图中AB(A’B’)段。
硅管的正向导通压降约为0.6~0.7V,锗管约为0.2~0.3V。
极管两端加上反向电压时
反向饱和电流/反向漏电流
在开始很大范围内,二极管相当于非常大的电阻,反向电流很小,且不随反向电压而变化。此时的电流称之为反向饱和电流 l R l_{R} lR,见图中OC(OC’)段。
反向漏电流很小,μA级
二极管反向电压加到一定数值时
反向击穿电压 V ( B R ) V_{(BR)} V(BR)
反向电流急剧增大,这种现象称为反向击穿。此时对应的电压称为反向击穿电压用的表示,如图中CD(C’D’)段。
最大整流电流IF:
指二极管长期运行时允许通过的最大正向平均电流。
最高反向工作电压:
V B D = 1 / 2 V B R V_{BD}=1/2 V_{BR} VBD=1/2VBR ( V B D V_{BD} VBD为反向击穿电压。)
极间电容:(在高频时要考虑极间电容)
势垒电容CB在反向偏置时较大。
扩散电容C在正向偏置时较大。
最高工作频率:
指二极管能保持单向导电性的最大频率。超过了这个频率二极管就失去了单向导电性。
二极管基本电路及其分析方法
二极管四种建模
1. 理想模型
正向偏置时,管压降为0V;反向偏置时,电阻为无穷大。
2. 恒压降模型
正向偏置时,管压降为恒定般为(硅管0.6 ~ 0.7V,锗管0.2 ~ 0.3V);反向偏置时,电阻为无穷大。
3. 折线模型
认为二极管的压降随着电流的增加而增加。可用一个电池和一个电阻近似。电池压降为二极管的门坎电压。
二极管的折线模型公式:
r D = V D − V t h i D r_{D} = \frac{V_{D} - V_{th}}{i_{D}} rD=iDVD−Vth
4. 小信号模型
在静态工作点Q附近工作时,可以将二极管V-I特性看作一条直线,其斜率的倒数就是极管小信号模型的微变电阻。
分析方法应用
晶体二极管基本电路
1.整流电踣
- 门电路
- 二极管限幅电路
二极管种类
普通二极管、稳压管、变容管、光电管、发光管、隧道管、微波管、恒流管、等等
稳压管
稳压管又称为齐纳二极管,它的杂质浓度较大,空间电荷区很窄,容易形成强电场。产生反向击穿时反向电流急增。稳压管的稳压作用在于,电流增量很大,只引起很小的电压变化。
(一)稳压管的伏安特性和符号
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。
(二)稳压管的参数
(三)稳压管组成的稳压电路
1. 必须反接
2. 必须串入一只电阻(电阻起到限流作用)
(四)稳压二极管的应用
变容二极管
二极管结电容的大小除了与本身结构和工艺有关外,还与外加电压有关。结电容随反向电压的增加而减小,这种效应显著的二极管称为变容二极管。
光电二极管
是光电子系统的电子器件。它可用来作为光的测量,可将光信号转换为电信号。其结构与PN结二极管类似,管壳上的_—个玻璃窗口能接收外部的光照。这种器件的PN结在反向偏置状态下运行,它的反向电流随光照强度的增加而上升。
主要特点:反向电流与光照强度成正比。
发光二极管
通常用元素周期表中Ⅲ、Ⅴ族元素的砷化镓、磷化镓等化合物制成的。当这种管子通以电流时将发出光来。其光谱范围是比较窄的。
发光二极管的代表符号如图所示。发光二极管常用来作为显示器件外,也常作为七段式或矩阵式器件,工作电流一般为几个毫安至十几毫安之间。