模电_第二章_半导体二极管
作者：互联网
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基础
发光二极管
特点：
- 有很多外形、尺寸、亮度、颜色选择；
- 有正极和负极之分；
- 透明。
导通管压降的影响因素：
- 发光颜色；
- 发光材料的体积和尺寸；
- 发光频率。
如何判断发光二极管的正负极：
- 管脚的长度；
- 电极大小；
- 外形切口位置；
- 万用表测量。
二极管分类
按照结构分： 点接触型，面接触型，平面型；
按照用途分：检波管、稳压管、整流管、开关管…;
按照材料分：硅管、锗管；
单向导电性
- 正偏：高电位接阳极，低电位接阴极，二极管导通；导通电阻受温度影响。
- 反偏：高电位接阴极，低电位接阳极，二极管截止；
- 对于理想二极管，导通时。管压降为0V；
- 对于实际二极管，导通时，硅管管压降为0.7V，锗管管压降为0.2V，LED管压降为1.8V～3.6V（因色而异）。
伏安特性曲线
死区：
0
≤
u
≤
U
o
n
0\le u\le U_{on}
0≤u≤Uon，
U
o
n
U_{on}
Uon称为开启电压。
导通区：
u
≥
U
o
n
u\ge U_{on}
u≥Uon。
截止区：
U
B
R
≤
u
≤
0
U_{BR}\le u\le 0
UBR≤u≤0。
击穿区：
u
≤
U
B
R
u\le U_{BR}
u≤UBR。
齐纳二极管（稳压管）
常见应用有：
- 浪涌保护电路；
- 电视机里的过压保护电路；
- 电弧抑制电路；
- 串联型稳压电路。
稳压特性：
- 面接触型硅二极管；
- 正常工作在反向击穿状态；
- 被反向击穿时，在一定电流范围内，其端电压几乎保持不变。
稳压管烧毁的原因：工作电压过大，限流电阻过小。
应用电路
稳压电路
开关电路
分析目的：分析二极管状态，判断输出电压。
分析原则：假设二极管断开，判断阴阳电位高低。
问题1:因为两个电压正极接地，所以二极管阳极为-6V，阴极为-12V（二极管假设断开时，电阻相当于导线），二极管导通。电压串联，稳压管控制两端压降，因此输出正极为-6.7V。
问题2:这两个二极管是共阴极的，谁阳极电位高，谁优先导通，具有排他性。
问题3:这两个二极管是共阳极的，谁阴极电位低，谁优先导通，具有排他性。
整流电路
主要利用二极管的单向导电性，把正负交替变化的电信号变成单方向脉动的电信号。
考核内容：记电路、画波形。
半波整流电路
桥式整流电路
记忆方式：
- 上下连结输入，左右连接输出；
- 导通时，对角线导通。
限幅电路
定义：按限定的范围削平信号电压波幅的电路。
用途：整形、波形变换、过压保护。
按方向分类：上限幅、下限幅、双向限幅；
按结构分类：串联限幅、并联限幅、串并联限幅。
串联型上限幅电路
上限幅电路的意义是限制最大值。
判断上下限幅的方式是：观察二极管与输出极性的连接关系。如果二极管阳极与输出正极相接，那么为上限幅；如果二极管阳极与输出阴极想接，那么为下限幅。
串联型下限幅电路
电源用于提高下限幅的程度。
并联型上限幅电路
串联和并联的区分在于，二极管与负载的关系是串联还是并联。串联中，保护电阻与负载并联；并联中，保护电阻与负载串联。
并联型下限幅电路
并联型双向限幅电路
无论是串联还是并联，无论是上、下、双向，控制幅度的电源都是与负载并联的，也就是说，在串联中，是与保护电阻串联，在并联中，是与二极管串联。输入信号正极与电源正极想接可以提高限制幅度，与负极想接则会降低限制幅度。
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