模拟电子第1章 半导体二极管及其应用电路ppt课件.ppt

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1、第一章半导体二极管及其应用电路第一节半导体基本知识导电能力介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体，常用的半导体有硅、锗等。半导体的导电能力受温度、光照、掺杂等因素影响。半导体具有热敏特性、光敏特性和掺杂特性。硅原子结构图（四价）共价键纯净的半导体（本征半导体）掺入微量元素后就成为杂质半导体。由于掺入的杂质不同，杂质半导体可分为Ｎ型半导体和Ｐ型半导体。PN结是采用特定的制造工艺，使一块半导体的两边分别形成Ｐ型半导体和Ｎ型半导体，它们交界面就形成ＰＮ结。PN结是构成各种半导体器件的基础。一、半导体二极管的结构和符号点接触型面接触型半导体二极管表示符号第

2、二节半导体二极管正向特性反向特性正向死区电压硅：0.5V锗：0.1V正向导通电压硅：0.6～0.7V锗：0.2～0.3V反向击穿电压温度系数约为-2.3mV/℃二、二极管的伏安特性三、二极管的主要参数1.最大整流电流IF指管子长期工作时所允许加的最大正向平均电流。2.最高反向工作电压URM管子工作时所允许加的最高反向电压。3.反向电流IR二极管未被击穿时的反向电流值。4.最高工作频率fM四、二极管使用注意事项五、特殊二极管介绍（一）硅稳压二极管１.稳压二极管的伏安特性２.稳压管主要参数稳定电压Ｕz稳定电流Ｉz动态电阻Ｒz额定功耗ＰZ温度系数CTV

3、=应用举例稳压管稳压电路（二）光敏二极管、光敏电阻（三）发光二极管（四）变容二极管（五）肖特基二极管（六）快恢复二极管第三节整流电路一、单相半波整流电路（+）（—）负载上得到的是单向脉动直流电压和电流。（半波）负载上的直流电压和电流的计算UL≈0.45U2二极管的选择IF≥ID=ILURM≥U2二、单相桥式整流电路整流二极管的选择[例1-1]已知负载电阻RL=80Ω，负载电压UL=110V。今采用单相桥式整流电路，试选择整流二极管的型号和电源变压器二次侧电压的有效值。解：（1）负载电流（2）每只二极管通过的平均电流ID=0.5IL=0.7A（3）

4、变压器二次侧电压的有效值为于是URM≥查常用电子器件简明手册可选用1N4004二极管或选用3N系列硅整流桥3N249，其最大整流电流为1A，最大反向工作电压为400V。第四节滤波电路一、电容滤波电路半波整流电容滤波电路及波形a）电路b）波形负载电压的平均值UL≈1～1.1U2（半波）UL≈1.2U2(桥式)确定滤波电容半波：RLC≥（3～5）T桥式：RLC≥（3～5）T/2桥式整流电容滤波电路及其波形选择整流二极管半波IF≥ID=IL桥式IF≥ID=1/2IL半波URM≥2U2桥式URM≥U2[例1-2]一个桥式整流电容滤波电路，如图1-16a所

5、示。电源由220V，50Hz的交流电压经变压器降压供电，要求输出直流电压为30V，电流为500mA，试选择整流二极管的型号及滤波电容的规格。解：1.选择整流二极管（1）通过每只二极管的平均电流为（2）根据式（1-9）可得，变压器二次侧的电压有效值（3）每只二极管承受的最大反向电压为根据ID和URM查手册，选取2CZ54B二极管4只，其最大整流电流IF=0.5A，最高反向工作电压URM=50V。也可选取1N4001或1N4002。2．选择滤波电容器由式（1-10）可得取标称值1000μF；电容器耐压应大于电容两端的最大电压U2并留有一定的余量，一般

6、按（1.5～2）U2选取，(1.5～2)×25=37.5V～50V。确定选用1000μF/50V的电解电容1只。二、电感滤波电路适用于负载电流比较大的场合。桥式整流电感滤波电路a）电路b）波形复式滤波电路第五节倍压整流电路目的:不仅将交流电转换成为直流电，而且可以得到比变压器二次侧电压的峰值高出若干倍的直流电压。二倍压整流电路+-+-+-+-第六节半导体二极管应用电路举例一、二极管在仪表输入回路中起保护作用的电路二极管保护电路二、二极管用于电感性负载的续流续流二极管在电感性负载电路中的应用三、欠压保护电路四、稳压管限幅电路五、发光二极管判断电源极

7、性六、交流电源指示灯七、四倍压整流电路八、计算机电源断电保护电路九、电视机高频头调节电路十、改变灯亮度的电路十一、无绳电话机电源电压检测电路本章小结1.按导电性能来分，可以把物质分为导体、半导体和绝缘体。导电性能介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体。半导体具有热敏特性、光敏特性和掺杂特性。2.纯净（本征）的半导体内加入不同的杂质可以形成杂质半导体，分别为N型半导体和P型半导体，它们是制造各种半导体电子器件的基本材料。P型半导体和N型半导体结合在一起可以形成PN结。3.半导体二极管由一个PN结组成，具有单向导电性。二极管工作时分为正向导通、反向截止

8、和反向击穿等三个状态。二极管加正偏电压时导通，正向电阻很小，理想情况下相当于开关闭合；二极管加反偏电压时截止，反向电流极小，反向电阻很大