第3章半导体二极管及其基本应用电路案例.ppt

例5： 二极管的续流电路。 解： 当开关断开瞬间，电流不能跃变，二极管提供续流通路。 D RL +US S 当开关闭合时，二极管截止，线圈中流过电流。 此例中，二极管起续流作用。 练习题： 1、电路如图所示，二极管为理想二极管。则Uo 为（ ）。 (a) -12V (b) -9V (c) -3V 2、电路如图所示，二极管为理想二极管。则Uo 为（ ）。 (a) 4V (b) 1V (c) 10V D1 1V 10k? Uo + – + - D2 4V + - + – 10V 图2 D 12V 9V 3k? Uo + – + - + - 图1 b b 3.3 稳压二极管及其应用电路 3.3.1 稳压管 1、符号 2、伏安特性 u i O + – 正向 (二极管) _ + 反向 (稳压管) 稳压管正常工作时加反向电压 UZ IZ IZM ?UZ ?IZ 稳压管工作在反向击穿区。 稳压原理： ?IZ大→?UZ小 使用时要加限流电阻。 _ + DZ ——是一种特殊的面接触型的硅二极管。 3、主要参数 (1)稳定电压UZ 稳压管在正常工作下管子两端的电压。 (5) 电压温度系数? 环境温度每变化1?C引起稳压值变化的百分数。 (4) 动态电阻 (2) 稳定电流 IZ 、最大稳定电流 IZM (3) 额定功耗PZM：PZM = UZ IZM rZ愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。 当电流低于IZ时，稳压管不稳压，IZ又记为IZmin； 当电流高于IZM时，稳压管会损坏，IZM又记为IZmax。 3.3.2 稳压电路 UI R RL DZ + ? Uo + ? 稳压管必须与负载并联。 Uo =UZ 限流电阻 例1 如图所示电路，已知UI=20V，R=1k?，RL=2k?，稳压管的UZ=10V，IZM=8mA。求电流IR、IZ和IL。 UI R RL DZ + ? Uo + ? IR IZ IL 解: 限流电阻取值应使: IZminIZ IZmax 例2： 用两只UZ=6V、正向压降为0.6V的稳压二极管和限流电阻可以组成几种不同输出电压的电路？ 解： Ui R + ? Uo + ? Uo=12V Ui R + ? Uo + ? Uo=6.6V Ui R + ? Uo + ? Uo=1.2V 3.4 发光二极管及其基本应用举例 1、外形： 当在发光二极管上加上正向电压并有足够大的正向电流流过时，就能发出清晰的光。 2、符号： 一般用作显示器件，有红、黄、绿、橙色； 工作电压为1.5 ~ 3V； 工作电流为几毫安~十几毫安。 3、用途： 可做成显示器件—— 数码管 例3.4.1 已知发光二极管的导通压降UD=1.6V，正向电流大于5mA才能发光，小于20mA才不至于损坏。为使发光二极管发光，求限流电阻R的取值范围？ 解： R 6V D ID 限流电阻R的取值范围为(0.22~0.88)k?。 本章要求： 1、了解半导体的导电机理； 2、掌握PN结的单向导电性、伏安特性； 3、掌握二极管的主要参数和物理意义、二极管基本电路模型、动态电阻，二极管电路的分析方法； 4、理解稳压二极管的原理和主要参数，稳压电路的工作原理和限流电阻的选择； 5、了解各种特殊二极管。 本章作业： P60 习题 3.1；3.2；3.3(1)、(2)；3.10；(写在书上) 3.4；3.8（写在作业本上） 希望同学独立作业，认真完成！ 本章学习结束 Goodbye! 第3章 半导体二极管及其基本应用电路 3.1 半导体基本知识 3.2 半导体二极管及其基本应用电路 3.3 稳压管及其基本应用电路 3.4 发光二极管及其基本应用举例 3.1 半导体基本知识 半导体的导电特性： 光敏性：受光照后，其导电能力大大增强； 热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强； 掺杂性：在半导体中掺入少量特殊杂质，其导电 能力极大地增强； (可做成温度敏感元件，如热敏电阻) (可做成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电池等) (可做成各种不同用途的半导体器件，如二极管、三极管和晶闸管等)。 3.1.1 本征半导体 ——完全纯净的、具有晶体结构的半导体。 最常用的半导体是硅(Si) 和 锗(Ge)。 晶体中原子的排列方式 硅单晶中的共价健结构 共价健 Si Si Si Si 价电子 Si 2 8 4 Ge 2 8 18 4 本征半导体的导电机理： Si Si Si Si 价电