《电子技术基础与技能》(电类专业通用)
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硅晶体中掺入硼形成P型半导体
硅晶体中掺入磷形成N型半导体
第1章 二极管及其应用
1.1 二极管的基本知识
3.PN结
PN PN
（ 正 向 偏 置 ）
结 加 正 向 电 压
（ 反 向 偏 置 ）
结 加 反 向 电 压
第1章 二极管及其应用
1.1 二极管的基本知识
1.1.2 二极管的结构 及其符号
二极管是最简单的半导体 元件，是单向电子阀，电流只 能从一个方向通过。它是由P 型半导体材料和N型半导体材 料组合成的，其外形如图（a） 所示。二极管的基本结构和电 路符号如图（b）、（c）所示。
●反向电流IR指二 极管加反向电压而
未击穿时流过的反
向电流。如果该值
较大，是不能正常 使用的。
第1章 二极管及其应用
1.2 整流电路及其应用
返回
1.2.1 单相半波整流电路
半波整流是指交流输入电压信
号只有在正半周期或负半周期时才 有输出，即输出波形只是输入波形 的一半。只要在单相交流电路中串 联一只整流二极管，利用它的单向 导电性，使交流电压为正半周期时 电路导通，负半周期时电路截止， 如图（a）所示，就可以得到单一 方向的直流电流，这个直流电流 是半波脉动电流，如图（b）所示。
发光二极管
稳压二极管 光电二极管
变容 二极管
第1章 二极管及其应用
1.1 二极管的基本知识
1.1.5 二极管的主要参数及型号
二极管型号组成及其意义
●最大整流电流IFM 是指二极管长期工
作时，允许通过二
极管的最大正向电 流的平均值。
●最高反向工作电 压URM是指保证二 极管不被击穿所允
许施加的最大反向 电压。
第1章 二极管及其应用
1.2 整流电路及其应用
1.2.2 单相半波整流电路
1.电路组成 单相桥式整流电路如图所示，它由4只整流二极管接成电桥形式，其 中两个共阴极组二 极管的阴极接负载 RL的一端，为输出 直流电的正极。另 两个共阳极组二极 管的阳极接负载RL 的另一端，为输出 直流电的负极。两 个二极管阳极和阴 极相连的端子接整流变压器的次级绕组。
第1章 二极管及其应用
1.2 整流电路及其应用
1.2.3 三相桥式整流电路※
如图1 21所示为三相桥式整流电 路的波形。在t1~t2期间，a点电位最高， 所以VD1导通，VD1导通后使VD3、 VD5承受反向电压而截止；b点电位最 低，所以VD4导通，VD4导通后使VD2、 VD6承受反向电压而截止。此期间电流 的通路为a→VD1→RL→VD4→b，负载 两端电压为线电压uab。
电子技术基础与技能
（电类专业通用）
电子技术基础与技能
第1章 二极管及其应用
第2章 三极管及放大电路基础 第3章 常用放大器 第4章 直流稳压电源 第5章 正弦波振荡电路与高频 信号处理电路
第6章 数字电路基础 第7章 组合逻辑电路 第8章 触 发 器 第9章 时序逻辑电路 第10章 脉冲波形的产生与变换
(a)实物图
第1章 二极管及其应用
1.1 二极管的基本知识
1.1.3 二极管的特性
二极管的特性是单向导电， 可以用加在二极管两端的电压 和通过二极管的电流之间的关 系，即二极管的伏安特性表示。 如图所示为二极管的伏安特性 曲线。
第1章 二极管及其应用
1.1 二极管的基本知识
1.1.4 常用二极管
第1章 二极管及其应用
1.2 整流电路及其应用
1.2.2 单相半波整流电路 直流电压
3.参数估算
直流电流
平均整流电流
最大反向电压
第1章 二极管及其应用
1.2 整流电路及其应用
1.2.3 三相桥式整流电路※
当某些供电场合要求整流电路输出功率较大时，如果仍然采用单相整 流电路，会造成三相电网负载不平衡，影响供电质量。这时就应采用三相 桥式整流电路。三相桥式整流电路如图所示，由三相变压器和6个二极管 组成。
返回 晶体中硅原子的 整齐排列方式
自由电子和空穴
第1章 二极管及其应用
1.1 二极管的基本知识
1.1.1 半导体及PN结
2.N型半导体和P型半导体 N型半导体 是在硅（或 锗）的晶体中掺入磷元素（或 其他的5价元素）而形成的。 P型半导体 是在硅（或 锗）的晶体中掺入少量的硼元 素（或其他3价元素）而形成 的。
第1章 二极管及其应用
1.1
二极管的基本知识
返回
1.2
Biblioteka Baidu
整流电路及其应用
1.3 滤波电路及其应用
1.4 晶 闸 管
第1章 二极管及其应用
1.1 二极管的基本知识
1.1.1 半导体及PN结
1.本征半导体 最常用的半导体是硅和锗。 硅和锗的原子核最外层都有4 个价电子，如将硅、锗材料提 纯并形成单晶体后，所有原子 便基本上整齐排列，这种纯净 半导体称为本征半导体。本征 半导体中的自由电子和空穴总 是成对出现，同时又不断复合。
第1章 二极管及其应用
1.3 滤波电路及其应用 电 容
返回
滤
1.3.1 电容滤波电路
波 电
1.工作原理
路
电容滤波电路利用了电容
“通交流阻直流”的特点，将
电容C与负载并联后，整流后的
电
脉动直流电中大部分交流成分
容
就会从电容上通过，而只有直
滤
流成分和少量交流成分从负载
波 时
上经过，从而使得负载上的电 的
第1章 二极管及其应用
1.2 整流电路及其应用
1.2.2 单相半波整流电路
2.工作原理 当u2为正半周时，VD1、VD3导通， VD2、VD4截止，电流经 VD1→RL→VD3形成回路，RL上输出电 压波形与u2的正半周波形相同，电流iL 从b流向c。当u2为负半周时，VD2、 VD4导通，VD1、VD3截止，电流经 VD2→RL→VD4形成回路，RL上输出电 压波形与u2的负半周波形相反，电流iL 仍从b流向c。所以无论u2为正半周还是 负半周，流过RL的电流方向都是一致的。
压、电流变得平滑。电容滤波
波
电路及波形图如图所示。
形 图
第1章 二极管及其应用
1.3 滤波电路及其应用
1.3.1 电容滤波电路
2.电容滤波的特点 (1)电容滤波电路使得整流后输出电压中的脉动成分大大减少，并且电 压较高。 (2)当C一定，负载减小(即RL减小)时，负载电流IL增加，电容的放电速 度加快，UL下降，一般把输出电压UL与输出电流IL的变化关系曲线称为电 路的外特性。 (3)在未加入电容滤波时，整流二极管在交流电源的正半周期或负半周 期导通。
硅晶体中掺入磷形成N型半导体
第1章 二极管及其应用
1.1 二极管的基本知识
3.PN结
PN PN
（ 正 向 偏 置 ）
结 加 正 向 电 压
（ 反 向 偏 置 ）
结 加 反 向 电 压
第1章 二极管及其应用
1.1 二极管的基本知识
1.1.2 二极管的结构 及其符号
二极管是最简单的半导体 元件，是单向电子阀，电流只 能从一个方向通过。它是由P 型半导体材料和N型半导体材 料组合成的，其外形如图（a） 所示。二极管的基本结构和电 路符号如图（b）、（c）所示。
●反向电流IR指二 极管加反向电压而
未击穿时流过的反
向电流。如果该值
较大，是不能正常 使用的。
第1章 二极管及其应用
1.2 整流电路及其应用
返回
1.2.1 单相半波整流电路
半波整流是指交流输入电压信
号只有在正半周期或负半周期时才 有输出，即输出波形只是输入波形 的一半。只要在单相交流电路中串 联一只整流二极管，利用它的单向 导电性，使交流电压为正半周期时 电路导通，负半周期时电路截止， 如图（a）所示，就可以得到单一 方向的直流电流，这个直流电流 是半波脉动电流，如图（b）所示。
发光二极管
稳压二极管 光电二极管
变容 二极管
第1章 二极管及其应用
1.1 二极管的基本知识
1.1.5 二极管的主要参数及型号
二极管型号组成及其意义
●最大整流电流IFM 是指二极管长期工
作时，允许通过二
极管的最大正向电 流的平均值。
●最高反向工作电 压URM是指保证二 极管不被击穿所允
许施加的最大反向 电压。
第1章 二极管及其应用
1.2 整流电路及其应用
1.2.2 单相半波整流电路
1.电路组成 单相桥式整流电路如图所示，它由4只整流二极管接成电桥形式，其 中两个共阴极组二 极管的阴极接负载 RL的一端，为输出 直流电的正极。另 两个共阳极组二极 管的阳极接负载RL 的另一端，为输出 直流电的负极。两 个二极管阳极和阴 极相连的端子接整流变压器的次级绕组。
第1章 二极管及其应用
1.2 整流电路及其应用
1.2.3 三相桥式整流电路※
如图1 21所示为三相桥式整流电 路的波形。在t1~t2期间，a点电位最高， 所以VD1导通，VD1导通后使VD3、 VD5承受反向电压而截止；b点电位最 低，所以VD4导通，VD4导通后使VD2、 VD6承受反向电压而截止。此期间电流 的通路为a→VD1→RL→VD4→b，负载 两端电压为线电压uab。
电子技术基础与技能
（电类专业通用）
电子技术基础与技能
第1章 二极管及其应用
第2章 三极管及放大电路基础 第3章 常用放大器 第4章 直流稳压电源 第5章 正弦波振荡电路与高频 信号处理电路
第6章 数字电路基础 第7章 组合逻辑电路 第8章 触 发 器 第9章 时序逻辑电路 第10章 脉冲波形的产生与变换
(a)实物图
第1章 二极管及其应用
1.1 二极管的基本知识
1.1.3 二极管的特性
二极管的特性是单向导电， 可以用加在二极管两端的电压 和通过二极管的电流之间的关 系，即二极管的伏安特性表示。 如图所示为二极管的伏安特性 曲线。
第1章 二极管及其应用
1.1 二极管的基本知识
1.1.4 常用二极管
第1章 二极管及其应用
1.2 整流电路及其应用
1.2.2 单相半波整流电路 直流电压
3.参数估算
直流电流
平均整流电流
最大反向电压
第1章 二极管及其应用
1.2 整流电路及其应用
1.2.3 三相桥式整流电路※
当某些供电场合要求整流电路输出功率较大时，如果仍然采用单相整 流电路，会造成三相电网负载不平衡，影响供电质量。这时就应采用三相 桥式整流电路。三相桥式整流电路如图所示，由三相变压器和6个二极管 组成。
返回 晶体中硅原子的 整齐排列方式
自由电子和空穴
第1章 二极管及其应用
1.1 二极管的基本知识
1.1.1 半导体及PN结
2.N型半导体和P型半导体 N型半导体 是在硅（或 锗）的晶体中掺入磷元素（或 其他的5价元素）而形成的。 P型半导体 是在硅（或 锗）的晶体中掺入少量的硼元 素（或其他3价元素）而形成 的。
第1章 二极管及其应用
1.1
二极管的基本知识
返回
1.2
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整流电路及其应用
1.3 滤波电路及其应用
1.4 晶 闸 管
第1章 二极管及其应用
1.1 二极管的基本知识
1.1.1 半导体及PN结
1.本征半导体 最常用的半导体是硅和锗。 硅和锗的原子核最外层都有4 个价电子，如将硅、锗材料提 纯并形成单晶体后，所有原子 便基本上整齐排列，这种纯净 半导体称为本征半导体。本征 半导体中的自由电子和空穴总 是成对出现，同时又不断复合。
第1章 二极管及其应用
1.3 滤波电路及其应用 电 容
返回
滤
1.3.1 电容滤波电路
波 电
1.工作原理
路
电容滤波电路利用了电容
“通交流阻直流”的特点，将
电容C与负载并联后，整流后的
电
脉动直流电中大部分交流成分
容
就会从电容上通过，而只有直
滤
流成分和少量交流成分从负载
波 时
上经过，从而使得负载上的电 的
第1章 二极管及其应用
1.2 整流电路及其应用
1.2.2 单相半波整流电路
2.工作原理 当u2为正半周时，VD1、VD3导通， VD2、VD4截止，电流经 VD1→RL→VD3形成回路，RL上输出电 压波形与u2的正半周波形相同，电流iL 从b流向c。当u2为负半周时，VD2、 VD4导通，VD1、VD3截止，电流经 VD2→RL→VD4形成回路，RL上输出电 压波形与u2的负半周波形相反，电流iL 仍从b流向c。所以无论u2为正半周还是 负半周，流过RL的电流方向都是一致的。
压、电流变得平滑。电容滤波
波
电路及波形图如图所示。
形 图
第1章 二极管及其应用
1.3 滤波电路及其应用
1.3.1 电容滤波电路
2.电容滤波的特点 (1)电容滤波电路使得整流后输出电压中的脉动成分大大减少，并且电 压较高。 (2)当C一定，负载减小(即RL减小)时，负载电流IL增加，电容的放电速 度加快，UL下降，一般把输出电压UL与输出电流IL的变化关系曲线称为电 路的外特性。 (3)在未加入电容滤波时，整流二极管在交流电源的正半周期或负半周 期导通。