电子技术项目化教程-1-4 特殊二极管

•发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也 具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后， 从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在 PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合， 产生自发辐射的荧光。
•使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。
•发光二极管的两根引线中较长的一根为正极，应按电源 正极。
二、发光二极管 LED 是一种通以正向电流
其电路如图：
就会发光的二极管。
符号及伏安特性与普通二 极管相似。但导通电压大 于1V，且发光亮度随电流 增大而增大。（R为限流电阻）
一般工作电流几十 mA，
（符号）
导通电压 (1 2) V
反向击穿电压大于5V
•发光二极管（LED）是由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P） 的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射 出可见光，（即把电能转化成光能）因而可以用来制 成发光二极管，在电路及仪器中作为指示灯，或者组 成文字或数字显示。
符号
的面接触
+
型半导体
硅二极管。 -
UZ
+
IZ 反向 UZ
O
IZ
IZM
UZ /V
•反向击穿稳压。
所谓稳压是指，通 过稳压管的电流变 化很大∆IZ ，但稳 压管两端的电压变 化很小∆UZ 。
UZ
+
IZ 反向 UZ
I/mA
+ 正向
O
IZ IZM
UZ /V
正向导通：
+
-
(U>0.5V)
反向截止：
+
（Uz>U）
稳压原理是：
（1）当负载电阻不 变而交流电网电压 增加时，稳压过程 如下：
U↑→Uo↑→UZ↑ →IZ↑↑→IR↑→U R=RIR↑→Uo↓
（2）当电网电压不变而负 载电阻RL减小时，稳压过 程如下：
RL↓→IL↑→IR↑→UR↑ →UZ↓（Uo↓） →IZ↓↓→IR↓→UR↓→ Uo↑
使用稳压管的注意事项
无光照时，无电流输出； 光照时，有电流输出。
显然，反向电流随光的强弱而变。
电 二 极 管
光电二极管和普通二极管一样，也是由一个 PN结组成的半导体器件，也具有单方向导电特性。 但是，在电路中不是用它作整流元件，而是通过 它把光信号转换成电信号。那么，它是怎样把光 信号转换成电信号的呢？大家知道，普通二极管 在反向电压作用在处于截止状态，只能流过微弱 的反向电流，光电二极管在设计和制作时尽量使 PN结的面积相对较大，以便接收入射光。光电二 极管是在反向电压作用下工作的，没有光照时， 反向电流极其微弱，叫暗电流；有光照时，反向 电流迅速增大到几十微安，称为光电流。光的强 度越大，反向电流也越大。光的变化引起光电二 极管电流变化，这就可以把光信号转换成电信号， 成为光电传感器件。
其发光二极管的外形：
发光类型： 可见光：红、橙、黄、绿、蓝
显示类型： 普通 LED ，七段 LED，点阵 LED。 应用于：显示器件 如常用的七段数码显示器
三、光电二极 管
符号：
又称光敏 V1
二极管
为
发
光
二
极
管
V2
•是一种将
为
光信号转为 工作在反偏状态：
光
电信号的二 极管，其结 构与普通二 极管类似。
（1）稳压管必须工作在反向击穿状态（利用正 向特性稳压除外）。
（2）稳压管工作时的电流应在稳定电流和允 许的最大工作电流之间。为了不使反向击穿电
流超过，电路中必须串接限流电阻。
（3）稳压管可以串连使用，串连后的稳压 值为各管稳压之和，但不能并联使用，以 免因稳压管稳压值的差异造成各管电流分 配不均匀，引起管子过载损坏。
1.4特殊二极管
二极管种类很多，除普通二极 管外，常用的还有稳压二极管、 发光二极管、光电二极管、变 容和肖特二极管等。
•从正向曲线看出它与二极
管正向一曲、线稳相压同，二也极有管死区
电压和正向导通压降硅截稳止压区与二二极极管管符也号相似。
+
及伏安特性
正向
稳压管是 一种特殊
5. 动态电阻 rZ rZ = UZ / IZ
小稳压效果越好。
3.稳压管稳压电路的工作原理
为达稳压目的： R
1、稳压管 2、电路中 必须反偏。 必须串入限 且Ui>Uz.否 流电阻R。 则管截止。
由电路图有： U0=UZ=Ui-IRR IR=IZ+I0
稳压管在电路中起电流调节作用，当输出电压有微 小变化时，利用与负载并联的硅稳压管中电流的自动变 化这一调整作用和限流电阻R上的电压降的补偿作用，来 保持输出电压的稳定。
-
反向击穿
+
稳压：
-
（U>Uz）
2.硅稳压二极管的主要参数
1. 稳定电压 UZ 流过规定电流时稳压管两端的反向电压值。 2. 稳定电流 IZ ：在UZ作用下所对应的电流。 其值越大稳压效果越好，小于 Imin 时不稳压。
3. 最大工作电流 IZM
4. 最大耗散功率 PZM P ZM = UZ IZM