特殊二极管优秀课件

特殊二极管优秀课件
1.4 特殊二极管
Ø 有稳压二极管、发光二极管、光电二极 管、变容二极管和肖特基管等。
1.4.1 稳压二极管 又称齐纳二极管，简称
稳压管。 一、符号、特性和参数 1、电路符号 与普通二极管的电路符
号稍有区别。
a DZ
k
1.4.1 稳压二极管 一、符号、特性和参数
a DZ
k
2、伏安特性曲 / V
I ZM
4)动态电阻r z：工作在稳压区
时，端电压变化量与其电流变 化量之比。其值越小，稳压性 能越好。
rz UZ IZ
1.4.1 稳压二极管
一、符号、特性和参数
iZ / mA
3、主要参数
1)稳定电压UZ 2)稳定电流IZ 3)额定功耗PZM
4)动态电阻rz
U Z
R IR
+ + UR - IDZ
UI
VZ
-
IO 解：
+
(2)当UI=20V时，只要R值合 RL UO 适，电路可稳压工作。
-
R m inU IZ Im a M x IO U m Zi n(2 5 0 2 m 0 1)A V 22 00
例1.4.1 图示稳压电路中，已知稳压管参数为UZ
= 12V，I Z = 5mA ，I ZM = 50mA，试分析：（2） 若UI = 20V，其允许变化量为 ±2V，I O 的变化范 围为0～15mA，试选择限流电阻R的阻值与功率。
R IR
+ + U R - IDZ
UI
VZ
-
IO +
RL UO -
解：(2)当UI =20V时 若取 R = 270Ω，则：
P Rm ( a U x Im aR xU Z )2(22 2 17 )2 2 0 0 .3W 7
1.4.2 发光二极管光电二极管
一、发光二极管(LED)
a
电路符号:在普通二极管电路
U O ( U Z ) I D ZU R U O ( U I U R )
结果使输出电压趋于稳定。
例1.4.1 图示稳压电路中，已知稳压管参数为UZ
= 12V，I Z = 5mA ，I ZM = 50mA，试分析：（1） 若UI = 3V，RL = R，求UO ；（2）若UI = 20V，其 允许变化量为 ±2V，I O 的变化范围为0～15mA， 试选择限流电阻R的阻值与功率。
n 特点：通以正向电流发光，光亮度随着电流的增 大而增强，工作电流为几个毫安到几十毫安，典 型工作电流为10mA左右。正向导通电压较大。
1.4.2 发光二极管光电二极管 LED 的驱动电路 U 可以是直流、交流或脉冲信号。
对交流信号为有效值， 对脉冲信号则为高电平值。
如：
1.4.2 发光二极管光电二极管
符号的边上加两个向外发射
的箭头 。
k
1.4.2 发光二极管光电二极管
一、发光二极管(LED)
n 原理：利用自由电子和空穴复合时能产 a
生光的半导体制成，采用不同的材料， 可分别得到红、黄、绿、橙色光和红外 光。常用元素周期表中Ⅲ、Ⅴ族元素的
化合物，如砷化镓、磷化镓等。制作材 k
料决定光的颜色（光谱的波长)。
k
流也与入射光的波长有关。
n用途：用于测量光照强度、做光电池。
1.4.3 变容二极管
电路符号：在普通二极管电路符
号的边上加一个电容符号。
n 电容与电压的关系: 反向电压越大，电容 越小。
C / pF
n 用途:用于电子调谐、
调频、调相和自动控制 O 电路等.
a k
U /V
1.4.4 肖特基二极管
u 内部结构：是金属半导体结 （金属与低掺杂N型半导体交界
a
处形成。
u 性能特点：
1)导通电压较低（约0.4V);
k
2)只利用一种载流子导电，不存
在少子储存现象，适用于高频
uZ / V
I ZM
2)稳定电流I Z：稳压管正常工作时的参考电
流。电流高于此值时，管子才能起到稳压
作用。I Zmin实际就取I Z。
1.4.1 稳压二极管 一、符号、特性和参数
iZ / mA
3、主要参数
3)最大耗散功率PZM：
稳压管允许的最大功耗 。由该参数可以求最大
稳定电流I Zmax。
U Z
R IR
+ + UR - IDZ
UI
VZ
-
IO
解：(2)当UI =20V时
+
RL UO 故 200Ω≤R≤ 300Ω
-
R ma x U IZ I m in I O U mZa x(2(5 0 2 1 1 )5)2 30 0
例1.4.1 图示稳压电路中，已知稳压管参数为UZ =
12V，I Z = 5mA ，I ZM = 50mA，试分析：（2）若UI = 20V，其允许变化量为 ±2V，I O 的变化范围为0～ 15mA，试选择限流电阻R的阻值与功率。
u反向击穿时在一定
的电流范围
U Z
（ IZmin~IZM ）
内，端电压几乎不变，
表现出稳压特性 。
iZ / mA
UZ
O
I Zmin I Z
uZ / V
I ZM
1.4.1 稳压二极管
一、符号、特性和参数 3、主要参数 1)稳定电压UZ:稳压 管反向击穿后的稳 定电压值。
iZ / mA
U Z
UZ
O
I Zmin I Z
UZ
O
I Zmin I Z
uZ / V
I ZM
5)稳定电压温度系数 CT
指温度每增加1℃时，稳定
CTUZT/UZ10% 0
电压的相对变化量，即
1.4.1 稳压二极管 二、稳压管稳压电路的工作原理
R IR
+ + UR - IDZ
UI
VZ
-
IO +
RL UO -
电路通过自动调节 稳压管电流的大小， 以调整电阻R上的压 降，使UO基本稳定。
二、光电二极管
a
电路符号：在普通二极管电路符
号的边上加两个朝向管子的箭头。
k
1.4.2 发光二极管光电二极管
二、光电二极管
特性：无光照时与普通二极管一样具有 a
单向导电性。使用时，光电二极管的PN
结应工作在反向偏置状态，在光信号的
照射下，反向电流随光照强度的增加而
上升(这时的反向电流叫光电流)。光电
R IR
+ + UR - IDZ
UI
VZ
-
解：（1）当UI = 3V 时，
IO
稳压管反偏截止
+ RL UO
UO
RL RL
RUI
-
3 V 1.5 V
2
例1.4.1 图示稳压电路中，已知稳压管参数为UZ =
12V，I Z = 5mA ，I ZM = 50mA，试分析：（2）若UI = 20V，其允许变化量为 ±2V，I O 的变化范围为0～ 15mA，试选择限流电阻R的阻值与功率。