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1、1.4特殊二极管特殊二极管1.5.1稳压管稳压管1.5.2变容二极管变容二极管1.5.3光电器件光电器件1.4.1 稳压管稳压管一、硅稳压管及其伏安特性一、硅稳压管及其伏安特性符号符号工作条件:工作条件:反向击穿反向击穿a k特性特性IUOUZIZminIZM UZ IZ IZ+特点:特点:*正向特性与普通二极相同正向特性与普通二极相同*反向击穿特性较陡反向击穿特性较陡*反向击穿电压反向击穿电压 几几 几十几十V,在允许范围内为电击穿在允许范围内为电击穿二、主要参数二、主要参数1.稳定电压稳定电压 UZ 流过规定电流时稳压管流过规定电流时稳压管 两端的反向电压值。两端的反向电压值。2.稳定电流
2、稳定电流 IZ 越大稳压效果越好,越大稳压效果越好,小于小于 Imin 时不稳压。时不稳压。3.最大工作电流最大工作电流 IZM 最大耗散功率最大耗散功率 PZMP ZM=UZ IZM4.动态电阻动态电阻 rZrZ=UZ/IZ 越小稳压效果越好。越小稳压效果越好。几几 几十几十 IUOUZIZminIZM UZ IZ IZ5.稳定电压温度系数稳定电压温度系数 CT一般,一般,UZ 4 V,CTV 7 V,CTV 0(为雪崩击穿为雪崩击穿)具有正温度系数;具有正温度系数;4 V UZ 7 V,CTV 很小。很小。表表1.4.1 几种硅半导体稳压二极管的主要参数几种硅半导体稳压二极管的主要参数 参
3、数参数型号型号UZ/VIZ/mAIZM /mArZ/CTV/(%/C)PZM/W2CW552CW712DW7A*6.2 7.535 405.8 6.61031033630 15 100 25 0.06 0.10 0.050.250.250.25具有温度补偿的具有温度补偿的2DW系列系列123正温度正温度系数系数负温度负温度系数系数2DW1 2 3对应对应正极正极三、使用稳压管注意事项三、使用稳压管注意事项1.必须工作在反向偏置必须工作在反向偏置(利用正向特性稳压除外利用正向特性稳压除外)。2.工作电流应在工作电流应在 IZ 和和 IZM之间。之间。3.串联使用时,稳压值等于各管稳压值之和。串联
4、使用时,稳压值等于各管稳压值之和。4.不能并联使用,以免因不同管子稳压值的差不能并联使用,以免因不同管子稳压值的差异造成电流分配不均匀,引起管子过载损坏。异造成电流分配不均匀,引起管子过载损坏。例例 1.4.1 已知已知 UZ1=8 V,UZ2=6 V,ui=12sin t V,画,画uO波形。波形。解解ui 正半波正半波,DZ1反偏,反偏,DZ2正偏正偏当当ui UZ1+UF2=8.7 V时,时,DZ1反向击穿,反向击穿,DZ2正向导通正向导通ui 负半波负半波,DZ1正偏,正偏,DZ2反偏反偏当当|ui|UF1+UZ2=6.7 V时,时,DZ2反向击穿,反向击穿,DZ1正向导通正向导通三、
5、使用注意事项三、使用注意事项1.稳压时必须稳压时必须反反向向偏偏置;置;2.必须串接必须串接限流限流电阻,以保证电阻,以保证 IZ I IZM。3.反向击穿电压较普通二极管小,反向击穿电压较普通二极管小,几几 几十几十V。4.串联使用时稳压值为各管稳压值之和;串联使用时稳压值为各管稳压值之和;不能并不能并联联使用,以免因电流分配不均引起过载使管子使用,以免因电流分配不均引起过载使管子损坏。损坏。1.4.2 变容二极管变容二极管符号符号工作条件:工作条件:反向偏置反向偏置特性特性特点:特点:*反偏时,势垒电容随外加电反偏时,势垒电容随外加电 压升高而降低,可作为压控压升高而降低,可作为压控 可变
6、电容。可变电容。*电容量较小,几十电容量较小,几十几百几百pF。*最大与最小电容比为最大与最小电容比为 5:1。用途:用途:*高频电路中自动调谐、调频、高频电路中自动调谐、调频、调相等。调相等。1.4.3 光电器件光电器件一、光电一、光电(光敏光敏)二极管二极管1符号和特性符号和特性UIO暗电流暗电流E=200 lxE=400 lx工作条件:工作条件:反向偏置反向偏置2.结构和工作原理结构和工作原理入射光入射光玻璃透镜玻璃透镜管芯管芯管壳管壳电极引线电极引线无光照时,暗电流小,反向电无光照时,暗电流小,反向电阻高达几十兆欧。阻高达几十兆欧。光照时,产生光生载流子从而光照时,产生光生载流子从而形
7、成光电流,光电流随光照强形成光电流,光电流随光照强弱变化,反向电阻降为几千欧弱变化,反向电阻降为几千欧 几十千欧几十千欧。二、发光二极管二、发光二极管 LED(Light Emitting Diode)1.符号和特性符号和特性工作条件:工作条件:正向偏置正向偏置一般工作电流几十一般工作电流几十 mA,导通电压导通电压(1 2.5)V2.主要参数主要参数电学参数:电学参数:I FM,U(BR),IR光学参数:光学参数:峰值波长峰值波长 P,亮度亮度 L,光通量光通量 发光类型:发光类型:可见光:可见光:红、黄、绿红、黄、绿不可见光:不可见光:红外光红外光符号符号u/Vi /mAO2特性特性材料:
8、材料:砷化镓砷化镓,磷化镓,磷化镓 等等3.显示类型显示类型普通普通 LED七段七段 LED点阵点阵 LED4.特点特点体积小、发光均匀稳定、亮度较高、响应快、寿命长体积小、发光均匀稳定、亮度较高、响应快、寿命长工作电压工作电压UF低低(约约 2 V),工作电流小,工作电流小IF(可取可取 10 mA)5.应用应用显示、光电传输系统、与光电管构成光电耦合器件显示、光电传输系统、与光电管构成光电耦合器件发射电路发射电路接接收收电电路路光缆光缆5.驱动电路驱动电路RUCLEDIFucRDIFLED直流驱动电路直流驱动电路交流驱动电路交流驱动电路限流电阻的选择:限流电阻的选择:1.设定工作电压:如设
9、定工作电压:如 2 V(LED正向电压正向电压 1 2.5 V)2.设定工作设定工作电流:电流:如如 10 mA (10 30 mA)3.根据欧姆定律求电阻根据欧姆定律求电阻:R=(UC UF)/IF(R 要选择标称值要选择标称值)普通二极管、稳压管限流电阻的选择也参照此法普通二极管、稳压管限流电阻的选择也参照此法避免避免LED承承受高反压受高反压三、激光二极管三、激光二极管1.物理结构物理结构 在发光二极管的在发光二极管的PN结间安置一层具有光活性的半导体,结间安置一层具有光活性的半导体,其端面经抛光后具有部分反射功能,形成一光谐振腔,在正其端面经抛光后具有部分反射功能,形成一光谐振腔,在正向偏置条件下,向偏置条件下,LED结发出光并与光谐振腔相互作用,进一结发出光并与光谐振腔相互作用,进一步激励从步激励从PN结发射的单波长红外光。结发射的单波长红外光。N型P型光活性光活性半导体半导体抛光面抛光面激光激光2.应用应用远距离光纤通信的光源、计算机光驱、激光打印机打印头等。远距离光纤通信的光源、计算机光驱、激光打印机打印头等。