1、有硅二极管、锗二极管等。,（b）面接触型,按用途划分：有整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开关二极管、发光二极管、变容二极管等。,二极管的伏安特性,在二极管的两端加上电压，测量流过管子的电流，I=f（U）之间的关系曲线。,正向特性,硅管的伏安特性,反向特性,图 1.2.4二极管的伏安特性,1.正向特性,当正向电压比较小时，正向电流很小，几乎为零。,相应的电压叫死区电压。范围称死区。死区电压与材料和温度有关，硅管约 0.5 V 左右，锗管约 0.1 V 左右。,正向特性,死区电压,当正向电压超过死区电压后，随着电压的升高，正向电流迅速增大。,2.反向特性,当电压超过零点几伏后，反向电流不随电压
2、增加而增大，即饱和；,二极管加反向电压，反向电流很小；,如果反向电压继续升高，大到一定数值时，反向电流会突然增大；,这种现象称击穿，对应电压叫反向击穿电压。,击穿并不意味管子损坏，若控制击穿电流，电压降低后，还可恢复正常。,3.伏安特性表达式（二极管方程）,IS：反向饱和电流UT：温度的电压当量在常温（300 K）下，UT 26 mV,二极管加反向电压，即 U UT，则 I-IS。,二极管加正向电压，即 U 0，且 U UT，则，可得，说明电流 I 与电压 U 基本上成指数关系。,结论：,二极管具有单向导电性。加正向电压时导通，呈现很小的正向电阻，如同开关闭合；加反向电压时截止，呈现很大的反向
3、电阻，如同开关断开。,从二极管伏安特性曲线可以看出，二极管的电压与电流变化不呈线性关系，其内阻不是常数，所以二极管属于非线性器件。,1.2.3二极管的主要参数,1.最大整流电流 IF,二极管长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。,2.最高反向工作电压 UR,工作时允许加在二极管两端的反向电压值。通常将击穿电压 UBR 的一半定义为 UR。,3.反向电流 IR,通常希望 IR 值愈小愈好。,4.最高工作频率 fM,fM 值主要 决定于 PN 结结电容的大小。结电容愈大，二极管允许的最高工作频率愈低。,当二极管上的电压发生变化时，PN 结中储存的电荷量将随之发生变化，使二极管具有电容效应。,是由
4、 PN 结的空间电荷区变化形成的。,（a）PN 结加正向电压,（b）PN 结加反向电压,综上所述：,C 很小，通常为几个皮法 几十皮法，有些结面积大的二极管可达几百皮法。,二极管是一种非线性器件，一般采用非线性电路的模型分析法。,理想模型,1.2.4 二极管的电路模型,正向偏置,uD0,等效为导线,反向偏置,等效为断路,iD0,硅管：uD0.7V，锗管：uD0.3V。,恒压降模型,正向偏置,反向偏置,iD0,等效为断路,二极管应用电路,利用二极管的单向导电性，可组成整流、检波、限幅、保护等电路。,例 输入电压ui Usint，波形如图所示，试画出输出电压uo的波形。二极管为理想二极管。,常用的
5、判断方法是：,首先假设二极管断开，然后求得二极管阳极与阴极之间将承受的电压U,U导通电压，二极管正向偏置，导通；,U导通电压，二极管反向偏置，截止；,理想二极管的导通电压0,分析：,判断二极管在电路中的状态：导通还是截止。,解,断开二极管,uAB=ui,当ui0，即uAB0时,二极管导通,原电路等效为,uo=ui,当ui0，即uAB0时,二极管截止,uo=0,原电路等效为,当ui0时,uo=ui,当ui0时,uo=0,脉动直流,输出直流的平均值,单相半波整流电路,例 电路如图所示，已知ui=6sint（V）,二极管为理想二极管。试画出uo的波形。,断开二极管,uABui3,解,二极管导通,当u
6、i3时，,uAB0,当ui3时，,uAB0,二极管截止,二极管导通,当ui3时，,uAB0,当ui3时，,uAB0,二极管截止,原电路等效为,uo3V,uoui,原电路等效为,当ui3时，,uo3V,当ui3时，,uoui,单向限幅电路,例:,已知：UA=+3V，UB=0V。求：输出端电位UO。,UA UB，D1 优先导通。设二极管的正向压降是 0.3V，则 UO=+2.7V。当 D1 导通后,D2 因反偏而截止。,D1起钳位作用，将输出端电位钳制在+2.7 V。,解：,半导体二极管及其应用电路,1.2.5稳压管,一种特殊的面接触型半导体硅二极管。,稳压管工作于反向击穿区。,（b）稳压管符号,
7、（a）稳压管伏安特性,图 1.2.10稳压管的伏安特性和符号,稳压管的参数主要有以下几项：,1.稳定电压 UZ,3.动态电阻 rZ,2.稳定电流 IZ,稳压管工作在反向击穿区时的稳定工作电压。,正常工作的参考电流。I IZ，只要不超过额定功耗即可。,rZ 愈小愈好。对于同一个稳压管，工作电流愈大，rZ 值愈小。,IZ=5 mA rZ 16 IZ=20 mA rZ 3,IZ/mA,4.电压温度系数 U,稳压管的参数主要有以下几项：,稳压管电流不变时，环境温度每变化 1 引起稳定电压变化的百分比。,（1）UZ 7 V,U 0；UZ 4 V，U 0；（2）UZ 在 4 7 V 之间，U 值比较小，性
8、能比较稳定。2CW17：UZ=9 10.5 V，U=0.09%/2CW11：UZ=3.2 4.5 V，U=-（0.05 0.03）%/,（3）2DW7 系列为温度补偿稳压管，用于电子设备的精密稳压源中。,5.额定功耗 PZ,额定功率决定于稳压管允许的温升。,PZ=UZIZ,PZ 会转化为热能，使稳压管发热。,电工手册中给出 IZM，IZM=PZ/UZ,例 求通过稳压管的电流 IZ 等于多少？R 是限流电阻，其值是否合适？,IZ IZM，电阻值合适。,解,使用稳压管需要注意的几个问题：,图 1.2.13稳压管电路,1.外加电源的正极接管子的 N 区，电源的负极接 P 区，保证管子工作在反向击穿区；,2.稳压管应与负载电阻 RL 并联；,3.必须限制流过稳压管的电流 IZ，不能超过规定值，以免因过热而烧毁管子。,
