二极管随温度的变化与其控制元件比较
二极管测温原理
二极管测温原理一、引言在现代科技发展中，温度的测量是非常重要的。
而二极管作为一种常见的电子元件，除了常用于整流、开关等电路中，还可以利用其特性进行温度测量。
本文将介绍二极管测温的原理及其应用。
二、二极管的基本原理二极管是由一个PN结组成的，其中P型半导体和N型半导体通过PN结连接在一起。
PN结具有单向导电性，即只有当正向偏置时，电流才能通过。
当反向偏置时，PN结处于截止状态，电流无法通过。
三、二极管的温度特性在一定电压下，二极管的导通电流与温度之间存在一定的关系。
通常情况下，二极管的导通电流随着温度的升高而增大，即二极管的电流温度系数为正。
这是因为随着温度的升高，载流子的热激活增加，使得二极管的导电能力增强。
四、二极管测温的原理二极管测温利用了二极管的温度特性。
当一个二极管处于恒流源的作用下，通过测量二极管的电压来推算温度的变化。
具体原理如下：1. 建立基准电流：通过限流电阻将二极管与电源连接，使二极管处于恒流状态。
此时，二极管的电流仅与温度有关，与电源电压无关。
2. 测量电压：通过测量二极管两端的电压，即可获得二极管的导通电压。
由于二极管的导通电流与温度相关，因此可以间接得到温度的变化。
3. 温度计算：根据已知的二极管电流-温度关系曲线，结合测得的电压值，即可计算出对应的温度值。
五、二极管测温的应用二极管测温技术由于其简单、可靠的特点，被广泛应用于各个领域。
以下是一些常见的应用场景：1. 温度控制系统：二极管测温可以用于监测和控制设备或环境的温度。
例如，在电子设备中，可以通过测量关键元件的温度来实现过热保护或温度调节。
2. 环境监测：二极管测温可以用于监测室内或室外环境的温度变化。
这对于气象站、农业温室等领域非常重要。
3. 工业生产：在一些生产过程中，温度的控制对产品质量至关重要。
通过二极管测温可以实时监测生产设备的温度情况，并做出相应调整。
4. 医疗领域：二极管测温可以应用于体温计、热敏纸等医疗设备中，用于测量人体的体温。
PN结正向压降与温度关系的研究
实验12 PN 结正向压降与温度关系的研究随着半导体工艺水平的不断提高和发展,半导体PN 结正向压降随温度升高而降低的特性使PN 结作为测温元件成为可能,过去由于PN 结的参数不稳,它的应用受到了极大限制,进入二十世纪七十年代以来,微电子技术的发展日趋成熟和完善,PN 结作为测温元件受到了广泛的关注。
温度传感器有正温度系数传感器和负温度系数传感器之分，正温度系数传感器的阻值随温度的上升而增加，负温度系数传感器的阻值随温度的上升而减少，热电偶、热敏电阻，测温电阻属于正温度系数传感器，而半导体PN 结属于负温度系数的传感器。
这两类传感器各有其优缺点，热电偶测温范围宽，但灵敏度低，输出线性差，需要设置参考点；而热敏电阻体积小，灵敏度高，热响应速度快，缺点是线性度差；测温电阻如铂电阻虽然精度高，线性度好，但灵敏度低，价格高。
相比之下，PN 结温度传感器有灵敏度高，线性好，热响应快和体积小的优点，尤其在数字测温，自动控制和微机信号处理方面有其独特之处，因而获得了广泛的应用。
一.实验目的1． 了解PN 结正向压降随温度变化的基本关系，测定PN 结F F V I -特性曲线。
2． 测绘PN 结正向压降随温度变化的关系曲线，确定其灵敏度及PN 结材料的禁带宽度。
3． 学会用PN 结测量温度的一般方法。
二.实验仪器．SQ-J 型PN 结特性测试仪，三极管（3DG6），测温元件，样品支架等。
三．实验原理1．PN 结F F V I -特性的测量由半导体物理学中有关PN 结的研究可以得出PN 结的正向电流F I 与正向电压F V 满足以下关系；F I =s I （expkTeV F-1） ⑴ 式中e 为电子电荷量、k 为玻尔兹曼常数，T 为热力学温度，s I 为反向饱和电流，它是一个与PN 结材料禁带宽度及温度等因素有关的系数，是不随电压变化的常数。
由于在常温（300K ）下，kT/q=0.026,而PN 结的正向压降一般为零点几伏,所以exp kTeV F》1,上式括号内的第二项可以忽略不计,于是有kTeV Is I FF exp= ⑵ 这就是PN 结正向电流与正向电压按指数规律变化的关系,若测得半导体PN 结的F F V I -关系值,则可利用上式以求出e/kT.在测得温度T 后,就可得到e/k 常数,将电子电量代入即可求得玻尔兹曼常数k 。
温度升高,二极管在正向电流不变的情况下的正向电压 ,反向电流 。
温度升高,二极管在正向电流不变的情况下的正向电压,反向电流。
1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括以下内容：在现代电子技术中，二极管作为一种常见的电子元件，广泛应用于各种电路中。
温度是二极管正常工作时不可避免的一个因素。
随着环境温度的升高，二极管的物理性质和电学性能都会发生变化。
本文旨在探讨温度升高对二极管正向电压和反向电流的影响。
正向电压是指在二极管正向偏置时通过二极管的电压，而反向电流是指在二极管反向偏置时通过二极管的电流。
温度升高对二极管正向电压的影响，是指在二极管正向电流不变的情况下，温度的变化对二极管正向电压的影响程度。
正向电压是二极管正常工作时必须具备的特性之一，也是用于控制二极管导通和截止的重要参数之一。
同样，温度升高对二极管反向电流的影响，是指在二极管反向电压不变的情况下，温度的变化对二极管反向电流的影响程度。
反向电流是指在二极管处于反向偏置时流经二极管的电流，反向电流越小，表示二极管的正常工作越稳定。
了解温度对二极管正向电压和反向电流的影响，不仅可以帮助我们更好地设计和选择合适的二极管，也对于保证电子设备的稳定运行和延长其使用寿命具有重要意义。
接下来，本文将从温度升高对二极管正向电压的影响、温度升高对二极管反向电流的影响两个方面展开探讨，并总结其对二极管特性的整体影响。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将围绕温度升高对二极管在正向电流不变的情况下的正向电压和反向电流的影响展开讨论。
具体结构如下：第二部分将重点探讨温度升高对二极管正向电压的影响。
首先，我们将介绍正向电压的基本概念，并解释正向电压在电路中的作用。
然后，我们将详细探讨温度升高对二极管正向电压的影响，包括温度对电压-电流特性曲线的影响、温度对漏电流的影响等。
在这一部分，我们将提出两个关键要点，以展示温度升高对二极管正向电压的影响。
第三部分将重点研究温度升高对二极管反向电流的影响。
我们将简要介绍反向电流的概念，并解释反向电流在电路中的重要性。
二极管 温度
二极管温度1. 介绍二极管是一种常见的电子元件，用于控制电流的流向。
在工作过程中，二极管会产生一定的热量，这就是二极管温度。
二极管温度对于其性能和寿命都有重要影响。
本文将深入探讨二极管温度的原因、测量方法以及如何控制和降低二极管温度。
2. 产生热量的原因二极管在工作时会产生热量的主要原因是由于其正向电压降和反向漏电流。
当通过二极管的电流增大时，正向电压降也会相应增大，导致更多的功率转化为热量。
同时，反向漏电流也会导致额外的能量损耗，并以热量形式释放出来。
3. 温度对性能和寿命的影响二极管温度对其性能和寿命有直接影响。
首先，高温会使得材料膨胀，导致晶体结构变形或者断裂，从而影响二极管内部连接和工作稳定性。
其次，在高温下，材料的电子迁移率会降低，导致二极管的导通能力下降，增加了电流流过二极管时的功耗。
最重要的是，高温会加速材料的老化过程，导致元件寿命缩短。
4. 温度测量方法为了准确测量二极管温度，可以采用以下方法：4.1 热敏电阻法热敏电阻法是一种常用且简单的测量方法。
它利用热敏电阻随温度变化而产生的电阻变化来间接测量二极管温度。
通过将热敏电阻连接在二极管上方并与一个恒定电流源相连，可以根据热敏电阻的变化来计算出二极管的温度。
4.2 红外测温法红外测温法利用红外线传感器来测量物体表面的温度。
通过将红外线传感器对准二极管表面，并读取传感器输出的红外线辐射数据，可以得到二极管表面的温度。
4.3 热像仪热像仪是一种高级的温度测量设备。
它能够将物体表面的红外辐射转换为热图像，并通过测量不同区域的热辐射强度来确定温度分布。
通过使用热像仪，可以直观地观察二极管的温度分布情况。
5. 控制和降低二极管温度为了控制和降低二极管温度，可以采取以下措施：5.1 散热设计合理的散热设计是降低二极管温度的关键。
可以通过增加散热片、风扇或者导热材料来提高散热效果。
同时，应确保二极管与散热装置之间有良好的接触，以便有效地传导和散发热量。
节温器工作原理
节温器工作原理节温器是一种普遍使用的仪器，它在恒定温度下控制温度的变化。
节温器主要应用于化学、生物、食品、医疗等领域，可用于控制反应过程中的温度，以及维持分离某些微生物或组织的温度稳定。
本文将介绍节温器的工作原理，并详细阐述其各个方面。
节温器主要有两种类型：模拟节温器和数字节温器。
模拟节温器使用最广泛，是一种传统的控制温度的方法。
数字节温器则是现代技术应用于控制温度的一种方式。
下文将以模拟节温器为例进行讲解。
首先，节温器的主要部件是热敏元件。
热敏元件可以是热敏电阻、热敏二极管或热敏电容器。
这些元件的电阻或电容随着温度变化而变化。
温度越高，电阻或电容越小。
这是由于随着温度升高，电子在元件中的运动加快，因此，电阻或电容受电场的影响而减小。
节温器的工作原理涉及比例控制器、温度传感器和加热器。
比例控制器可以是数字或模拟控制器。
温度传感器是热敏元件，可以变化电量(例如电阻或电容值），进而反映温度变化。
加热器的功率可以被电子高速调整和控制。
误差信号：温度传感器收到温度变化的信号，在比例控制器的作用下生成误差信号。
误差信号是温度偏离目标温度的量。
比例控制器测量误差信号，并基于目标温度和实际温度之间的差异来计算开放量，即加热器的电压或电阻。
加热器：加热器主要是通过微调电子运动，加工平均粒子速度，从而增加温度，并保持稳定的温度。
加热器的功率可以是加热电器、电磁电炉、热管等各种形式进行控制。
压敏元件和继电器将误差信号作为输入，控制加热器的功率，并调整不同温度区域内的电压和电流。
热敏电阻：热敏电阻可将温度转换成电信号。
它可以随环境温度的变化而变化。
当电流流过它时，电阻会随温度变化而改变。
温度越高，电阻越小。
这意味着在使用热敏电阻传感器时，电阻值的变化可以反映环境温度的变化。
不同温度范围内选择不同的传感器。
例如，当使用锂电池时，必须保持恒定的温度范围，以避免发生爆炸。
锂电池节温器需要对电池进行恒温控制，以维持它的正常运行条件。
二极管的七种应用电路及详解
二极管的七种应用电路及详解杨江凯2019年10月2日许多初学者对二极管很“熟悉”，提起二极管的特性可以脱口而出它的单向导电特性，说到它在电路中的应用第一反应是整流，对二极管的其他特性和应用了解不多，认识上也认为掌握了二极管的单向导电特性，就能分析二极管参与的各种电路，实际上这样的想法是错误的，而且在某种程度上是害了自己，因为这种定向思维影响了对各种二极管电路工作原理的分析，许多二极管电路无法用单向导电特性来解释其工作原理。
二极管除单向导电特性外，还有许多特性，很多的电路中并不是利用单向导电特性就能分析二极管所构成电路的工作原理，而需要掌握二极管更多的特性才能正确分析这些电路，例如二极管构成的简易直流稳压电路，二极管构成的温度补偿电路等。
一、二极管简易直流稳压电路及故障处理二极管简易稳压电路主要用于一些局部的直流电压供给电路中，由于电路简单，成本低，所以应用比较广泛。
二极管简易稳压电路中主要利用二极管的管压降基本不变特性。
二极管的管压降特性：二极管导通后其管压降基本不变，对硅二极管而言这一管压降是0.6V左右，对锗二极管而言是0.2V左右。
如图9-40所示是由普通3只二极管构成的简易直流稳压电路。
电路中的VD1、VD2和VD3是普通二极管，它们串联起来后构成一个简易直流电压稳压电路。
图9-40 3只普通二极管构成的简易直流稳压电路1．电路分析思路说明分析一个从没有见过的电路工作原理是困难的，对基础知识不全面的初学者而言就更加困难了。
关于这一电路的分析思路主要说明如下。
（1）从电路中可以看出3只二极管串联，根据串联电路特性可知，这3只二极管如果导通会同时导通，如果截止会同时截止。
（2）根据二极管是否导通的判断原则分析，在二极管的正极接有比负极高得多的电压，无论是直流还是交流的电压，此时二极管均处于导通状态。
从电路中可以看出，在VD1正极通过电阻R1接电路中的直流工作电压+V，VD3的负极接地，这样在3只串联二极管上加有足够大的正向直流电压。
毕业设计(论文)-大功率直流稳压电源的设计[管理资料]
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南京信息职业技术学院毕业论文作者学号系部电子信息工程系专业电子信息工程技术题目大功率直流稳压电源的设计指导教师评阅教师完成时间：2010 年05 月10 日毕业论文中文摘要毕业论文外文摘要目录1引言 (5)2概述 (5) (5) (6) (6) (7)3电源硬件系统设计 (7) (7) (8) (9) (9) (10) (13) (13) (13) (14) (15)4参数计算 (15) (15) (16) (18) (18)5辅助电路 (20) (20) (20) (21)6单片机控制系统的设计 (22) (22) (23)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (27)附录A 电路图 (28)1引言自70年代末以来，国外迅速发展功率场效应晶闸管（Power MOSFET）,绝缘门级双级性晶闸管（IGBT）和MOS栅控晶闸管（MCT）等新型功率开关器件，由于这些新型器件具有开关频率高，器件自身的功率损耗小，因而转换效率高，电路结构简单等优点，在加热电源领域中，正在得到广泛的应用。
其中IGBT器件，其输出管压降低，一般在3V以下，器件本身的功耗小，具有晶闸管的优点，适合于大电流工作，其控制端采用了场效应管的技术，驱动非常小，适应于高速开关，且没有二次击穿的问题，工作比较安全，因此属于目前国际上有限发展的大功率开关器件。
国外器件制造厂商推出了一系列大功率IGBT模块，其最大单管电流已达到1000A以上，耐压可达到1200V（有的可达到1400V），开关时间在600ns以下。
其实际工作频率可达到50KHz，功率较小时可达到100KHz，因此是极有前途的功率开关器件。
但是，上述这些新型功率开关器件也存在一些弱点，如电压与电流的过载能力弱，当工作参数超过其安全范围是，非常容易损坏。
因此给电路结构的设计与制造提出了新的要求，并且需要快速而有效的保护措施。
由于IGBT逆变器的逆变频率高，节能效果好，在各种电源中均有重要的应用。
模电试题及答案(大学期末考试题)
一、选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分）1. 杂质半导体中少数载流子的浓度本征半导体中载流子浓度。
A．大于 B．等于 C．小于2. 温度升高时，二极管在正向电流不变的情况下的正向电压B，反向电流。
A．增大B．减小C．不变3. 晶体管通过改变来控制。
A．基极电流 B．栅-源电压 C．集电极电流D．漏极电流 E．电压 F．电流4. 集成运放有个输入端和个输出端。
A．1 B．2 C．3时，集成运放将，当其差5. 集成运放正常工作时，当其共模输入电压超过UIcmax时，集成运放。
模输入电压超过UIdmaxA．不能正常放大差模信号 B．输入级放大管将击穿6.直接耦合放大电路输入级采用差分放大电路是为了。
A．放大变化缓慢信号 B 放大共模信号 C 抑制温漂7. 已知整流二极管的反向击穿电压为20V,按通常规定，此二极管的最大整流电压为。
A. 20VB. 15VC. 10VD. 5V8. 空穴为少子的半导体称为________,空穴为多子的半导体称为。
A.P型半导体B.N型半导体C.纯净半导体D.金属导体9. 杂质半导体中少数载流子的浓度本征半导体中载流子浓度。
A．大于 B．等于 C．小于10. 室温附近，当温度升高时，杂质半导体中浓度明显增加。
A ．载流子B ．多数载流子C ．少数载流子11. 温度升高时，二极管在正向电流不变的情况下的正向电压 ，反向电流 。
A ．增大B ．减小C ．不变12. 晶体管通过改变 来控制 。
A ．基极电流B ．栅-源电压C ．集电极电流D ．漏极电流E ．电压F ．电流13. 晶体管电流由 形成，而场效应管的电流由 形成，因此晶体管电流受温度的影响比场效应管 。
A ．一种载流子B ．两种载流子C ．大D ．小14. 某放大电路在负载开路时的输出电压为4V ，接入12K Ω的负载电阻后，输出电压降为3V ，这说明放大电路的输出电阻为 。
A.10K ΩB.4K ΩC.3K ΩD.2K15. 直接耦合放大电路的放大倍数越大，在输出端出现的零点漂移现象就越 。
温控报警电路实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解温控报警电路的基本原理和组成。
2. 掌握温控报警电路的设计方法和实际应用。
3. 通过实验验证温控报警电路的性能和稳定性。
4. 培养动手能力和实际操作技能。
二、实验原理温控报警电路是一种根据温度变化来控制报警装置的电路。
它主要由温度传感器、信号处理电路、比较器、执行机构（如继电器）等组成。
当温度超过设定的阈值时，电路会触发报警装置，发出警报信号。
三、实验器材1. 温度传感器（如热敏电阻、热电偶等）2. 比较器（如LM393、LM324等）3. 继电器4. 电阻、电容、二极管等电子元件5. 电路板、连接线等6. 温度控制器7. 电源8. 示波器（可选）四、实验步骤1. 搭建电路：根据实验原理，设计并搭建温控报警电路。
电路主要包括以下部分：温度传感器：用于检测环境温度。
信号处理电路：将温度传感器的模拟信号转换为数字信号。
比较器：将处理后的数字信号与预设的温度阈值进行比较。
执行机构：当温度超过阈值时，触发报警装置。
2. 连接电路：将电路元件按照设计图连接到电路板上，确保连接牢固可靠。
3. 调试电路：调整电路参数，使电路能够正常工作。
例如，调整比较器的阈值电压，使电路在预设的温度范围内触发报警。
4. 测试电路：使用温度控制器对电路进行测试，观察报警装置是否能够在温度超过阈值时正常工作。
5. 记录数据：记录实验过程中观察到的现象和数据，分析电路的性能和稳定性。
五、实验结果与分析1. 实验现象：当温度超过预设阈值时，报警装置能够正常工作，发出警报信号。
2. 数据分析：通过实验，验证了温控报警电路的性能和稳定性。
电路在预设的温度范围内能够正常工作，报警装置能够及时触发。
3. 改进措施：根据实验结果，对电路进行改进，提高电路的可靠性和稳定性。
例如，优化电路设计，提高电路的抗干扰能力；增加电路的过热保护功能，防止电路过热损坏。
六、实验总结1. 温控报警电路是一种常见的自动控制电路，在工业、农业、家庭等领域有广泛的应用。
电子温控器工作原理
电子温控器工作原理
电子温控器是一种通过电子元器件控制温度的设备，其工作原理如下：
1. 传感器：电子温控器通常使用热敏元件作为温度传感器，常见的有热敏电阻、热敏电偶等，它们的电阻或电压随温度变化而变化。
2. 比较器：电子温控器内部有一个比较器，用于将传感器测量到的温度与用户设定的目标温度进行比较。
3. 控制器：比较器的输出信号将被送至控制器，根据比较结果，控制器将发出相应的控制信号。
4. 控制元件：控制器的输出信号将用来控制温度调节装置，比如加热器或冷却器。
当温度低于设定值时，控制器输出的信号会打开加热器或关闭冷却器，增加系统温度；当温度高于设定值时，则相反。
5. 反馈回路：为了保证温度控制的准确性和稳定性，电子温控器通常还配备了反馈回路。
它会将控制元件对温度的调节效果反馈给控制器，控制器根据反馈信息进行调整，使温度能够稳定在设定值附近。
通过以上的工作原理，电子温控器可以实现对目标温度的精确控制和稳定维持。
这在许多需要精确温度控制的领域，如实验室、家用电器等都有广泛应用。
电气专业面试最常见的16个问题
电气专业面试最常见的16个问题1. 硅材料与锗材料的二极管导通后的压降各为多少？在温度升高后，二极管的正向压降，反向电流各会起什么变化？试说出二极管用途（举3个例子即可）硅材料二极管:导通电压约~,温度升高后正向压降降低,反向电流增加.锗材料二极管:导通电压约~,温度升高后正向压降降低,反向电流增加.二极管主要功能是其单向导通.有高低频之分,还有快恢复与慢恢复之分,特殊的:娈容二极管,稳压二极管,隧道二极管，发光二极管，激光二极管，光电接收二极管，金属二极管（肖特基），，，用途：检波，整流，限幅，吸收（继电器驱动电路），逆程二极管（电视行输出中）．2. 如何用万用表测试二极管的好坏？在选用整流二极管型号时，应满足主要参数有哪些？如何确定？3. 在发光二极管LED电路中，已知LED正向压降UF=，正向电流IF=10mA，电源电压5V，试问如何确定限流电阻。
4. 三极管运用于放大工作状态时，对NPN管型的，各极电位要求是：c极 b极，b极 e 极，而对PNP管型，是c极 b极，b极 e极。
5. 场效应管是型控制器件，是由极电压，控制极电流，对P沟道及N沟道场效应管，漏极电压的极性如何？6. 集成运算放大器作为线性放大时，信号从同相端输入，试画出其电路图，并说明相应电阻如何取？7. 说出一个你熟悉的运算放大器的型号，指出输入失调电压的意义。
8. 试画出用运算放大器组成比例积分电路的电路图，说明各元件参数的选择。
9. 某电子线路需要一组5V，1A的直流稳压电源，请设计一个电源线路，并说明所需元件的大致选择。
10. 在一台电子设备中需要±15V两组电源，负载电流200mA，主用三端集成稳压器，1、画出电路图，2、试确定变压器二次侧电压有效值及容量。
11. TTL电路和CMOS电路是数字电子电路中最常用的，试说出TTL电路和CMOS电路主要特点及常用系列型号。
12. 什么是拉电流？什么是灌电流？TTL带动负载的能力约为多少？是拉电流还是灌电流？13. 在51系列单片机中，PO□，P1□、P2□、P3□引脚功能各是什么？14. 单片机有哪些中断源？中断处理的过程有哪些？中断服务程序的入口地址是由用户决定，对吗？15. 计算机与外设交换信息的主要方法有并行通信及串行通信两种，试说出两者的主要的优缺点16. 为什么采用I调节器及PI调节器能实现无静差？2.万用表检测普通二极管的极性与好坏。
二极管正向导通电流随温度变化曲线原理(一)
二极管正向导通电流随温度变化曲线原理(一)二极管正向导通电流随温度变化曲线什么是二极管？二极管是一种电子元件，它由正负两个电极组成，通常被用于电源、数字电路、调制解调器等电子产品中。
二极管无论是在室温下还是在极低温下，都可以正常工作，但是温度对二极管的性能仍然有一定的影响。
二极管正向导通电流的变化随着二极管正向电流的增加，其温度也会随之上升，并且正向导通电流随温度的变化也会发生变化。
在室温下，二极管正向导通电流的变化通常不明显，但是当温度升高时，正向导通电流会显著增加，这是由于温度升高会造成半导体中载流子的增多，进而使得电流增加。
二极管正向导通电流随温度变化的曲线二极管正向导通电流随温度变化的曲线通常被称为“温度曲线”，它是通过实验数据绘制而成的。
通常情况下，温度曲线是一个指数函数，也就是说，随着温度的升高，正向导通电流会以指数的方式增加。
不同类型的二极管由于其材料、尺寸和结构等方面的差异，其温度曲线也会有所不同。
温度曲线的应用温度曲线的应用主要在于产品设计和工艺控制领域。
在产品设计过程中，需要对二极管的正向导通电流进行精确控制，以确保二极管在不同温度下的性能稳定性。
同时，在工艺控制领域，温度曲线可以被用于监控并调整实际电子元件的工作温度，以保证其性能和寿命。
结论总的来说，二极管正向导通电流随温度变化曲线是一个重要的概念，在电子工程设计和制造过程中扮演着重要的角色。
通过深入理解它的物理原理和特性，我们可以更好地设计和制造各种电子元件，以满足我们不断发展的电子产品需求。
二极管的温度系数二极管正向导通电流随温度变化的速度是由它的温度系数来决定的。
温度系数用于描述该二极管参数随温度变化的速度。
温度系数可以以当前温度为参考点，或者以某一特定温度为参考点。
温度系数通常用ppm/℃或mV/℃来表示。
对于大多数二极管，正向导通电流的温度系数为负数。
这意味着随着温度的升高，正向导通电流会降低。
在某些需要精密电流控制的应用中，我们需要选择具有较低温度系数的二极管，以确保在不同温度下耐受度更加稳定。
半导体激光器温度控制系统的设计
激 光 与 红 外 No. 4 2006 焦明星 邢俊红 刘 芸等 半导体激光器温度控制系统的设计
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0～2A 的电流来驱动 TEC 工作 ,从而控制 LD 的温 度。
4 系统软件设计 本系统的被控对象是中小功率 LD ,针对 LD 温
度数学模型的不确定性 (LD 温度随 LD 注入电流大 小改变而改变 ) ,我们采用模糊控制理论与数字 P ID 参数自适应调整相结合的控制算法 。温度控制系统
3. 2 温度信号的采集与控制 通过对温控系统的原始信号进行转换 、处理 ,以
产生与温度偏差相对应的控制量 ,从而驱动半导体 制冷元件工作 。
系统采用 12位双积分 A /D 转换器 ICL7109,对 1～4V的温度模拟电压信号进行 A /D 转换 , ICL7109 的分辨率为 1 /4096 或 244ppm ,内部有锁存器和寄 存器 ,可以和各种微处理器直接连接 ,转换速度最高 达每秒 30 次 。在单片机 AT89S52 控制下 ,温度模 拟电 压 信 号 经 CD4051 多 路 模 拟 开 关 , 输 入 到 ICL7109的模拟量输入端实现 A /D 转换 。转换数据 的显示采用专用数码管显示驱动芯片 MAX7219,该 芯片硬件电路简单 ,不占用数据存储空间 ,只需将欲 显示的数字量逐位送至相应的数字存储器即可自动 扫描 ,自动显示 。设定温度的标准电信号由精密电 位器对基准电压源分压得到 ,经多路模拟开关和 A / D 转换器采集后由单片机读取并保存 。
(4)
其中 , P、I和 D 依次为比例 、积分和微分系数 , 可见
P、I、D 参数对系统总输出控制量有很大影响 。由于
本温控系统的控温范围较大 ( 10～40℃) , 控温稳定
度要求较高 ( 0. 2℃) , 所以控温点比较多 , 较多的控
稳压二极管工作状态
稳压二极管工作状态稳压二极管是一种常见的电子元件，它在电路中被用来稳定电压。
稳压二极管的工作状态对于电路的稳定性和性能至关重要。
本文将围绕稳压二极管的工作状态展开讨论，探究其原理和特点。
一、稳压二极管的基本原理稳压二极管是一种具有稳定电压特性的二极管，也被称为Zener二极管。
它的工作原理是基于反向击穿效应，即在一定的反向电压下，稳压二极管会出现击穿电流，从而使其两端的电压保持在一个稳定的值。
这个稳定的电压值称为稳压二极管的反向击穿电压。
二、稳压二极管的工作状态稳压二极管主要有两种工作状态，即正常工作状态和击穿工作状态。
1. 正常工作状态在正常工作状态下，稳压二极管处于反向偏置状态。
当电路中的电压小于稳压二极管的反向击穿电压时，稳压二极管处于截止状态，只有很小的反向漏电流通过。
这时，稳压二极管的两端电压基本上等于反向击穿电压。
2. 击穿工作状态当电路中的电压大于稳压二极管的反向击穿电压时，稳压二极管就会进入击穿工作状态。
在击穿状态下，稳压二极管的两端电压会保持在一个相对稳定的值，不会随着外部电压的变化而变化。
这是因为击穿时，稳压二极管会大量导通，形成一个低阻抗通路，从而稳定电压。
三、稳压二极管的特点稳压二极管具有以下特点：1. 稳定性高：稳压二极管的击穿电压非常稳定，可以在一定范围内保持几乎不变。
这使得稳压二极管成为电路中常用的稳压元件。
2. 响应速度快：稳压二极管的响应速度非常快，能够在瞬时电压变化的情况下迅速调整电路的电压。
这对于需要快速稳定电压的电路非常重要。
3. 工作温度范围广：稳压二极管能够在较宽的温度范围内正常工作，适用于各种环境条件下的电路设计。
4. 稳压能力强：稳压二极管具有很强的稳压能力，能够承受较大的电流变化而保持稳定的电压输出。
5. 用途广泛：稳压二极管被广泛应用于各种电子设备和电路中，如电源稳压、电压参考源、电压比较器等。
四、稳压二极管的应用稳压二极管在电子领域中有着广泛的应用。
元件识别(2)常见电子元器件识别(书签)
六、电容元件的识别 ：
c、贴片钽电容：材质钽介质。 表面有丝印，有极性。有多种颜 电容值 正极标示 色主要有黑色、黄色等。钽电容 表面有一条白色丝印用来表示钽 工作电压 电容的正极，并且在丝印上标明 有电容值和工作电压，大部分生 产厂家还在丝印上加注一些跟踪 标记。尺寸有各种大小（主要尺 寸见附页1贴片元件尺寸介绍）。 贴片钽电容的基本单位：μF.
五、电阻元件的识别 ：
3、热敏电阻： 热敏电阻是一种电阻值随温度 变化而产生变化的电阻，由于 它的这种变化特性使它广泛的 被应用在需要进行元器件需要 热保护或热控制的产品上。在 我们公司的电源类产品中被使 用在大功率放大管的热保护，当 放大管温度增高时热敏电阻阻 值变化利用电阻分流网络的工作 使输入到放大管的电流减小，从 而使放大管输出功率减小发热降 低，这样放大管在达到热平衡后 保持稳定输出，从而使放大管得 到了保护。
六、电容元件的识别 ：
负极 标示
温度 系数 工作 电压 容许误差 电容值
d、电解电容：材 质电解质。外观 上有一端引脚方 式和两端引脚方 式元件有丝印， 有极性。电容值 的辨认非常容易 因为厂家将容量 及单位都印在电 容的封套上，并 且印有工作电压、 容许误差、温度 系数等。
六、电容元件的识别 ：
元件值读取的例子：图片中电容的丝印为561K，读取其元件值： 第一、二位56 X 第三位1＝56X10＝560pF 系数。 K表示容许误差：10% ，B代表温度
六、电容元件的识别 ：
b、聚脂电容：材质聚脂薄膜，外观 上有绿色、红褐色和透明的，薄膜材 容许误差 元件值 工作电压 料有聚丙烯和聚乙烯两种，绿色和透 明的一般为聚乙烯，红褐色一般为聚 丙烯。性能上聚丙烯优于聚乙烯。表 面有丝印，无极性。 容值识别规则： 第一、二位表示元件值有效数 字，第三位表示有效数字后应乘 的位数。允许误差也在丝印上有 体现，并且印有工作电压。 基 本单位： pF。 元件值读取的例子：图片中电容的丝印为104K，读取其元件值： 第一、二位10 X 第三位4＝10X10000＝100000pF=0.1μF 10% ，100V表示工作电压为100V。 K表示容许误差：
二极管
二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小，而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
在电路中常用“D”加数字表示。
二极管的管压降：硅二极管（不发光类型）正向管压降0.7V，锗管正向管压降为0.3V，发光二极管正向管压降为随不同发光颜色而不同。
发光二极管主要有三种颜色，具体压降参考值如下：红色发光二极管的压降为2.0--2.2V，黄色发光二极管的压降为1.8—2.0V，绿色发光二极管的压降为3.0—3.2V，正常发光时的额定电流约为20mA。
二极管的电压与电流不是线性关系，所以在将不同的二极管并联的时候要接相适应的电阻。
二极管的应用：正因为二极管具有上述特性，常把它用在整流、稳压、限幅、检波、隔离、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。
1、整流二极管利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉动直流电。
2、开关元件二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。
利用二极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路。
3、限幅元件二极管正向导通后，它的正向压降基本保持不变（硅管为0.7V，锗管为0.3V）。
利用这一特性，在电路中作为限幅元件，可以把信号幅度限制在一定范围内。
大多数二极管能作为限幅使用。
也有象保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。
为了使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用，通常使用硅材料制造的二极管。
也有这样的组件出售：依据限制电压需要，把若干个必要的整流二极管串联起来形成一个整体。
4、继流二极管在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。
5、检波二极管在收音机中起检波作用。
6、变容二极管使用于电视机的高频头中如电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如 1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。
测温二极管及应用电路
测温二极管及应用电路温度是表示物体或环境冷热程度的一种物理量。
这里我们将介绍多种常用的温度传感器及应用电路，自己动手来做电子温度计实验，它不仅可测量温度并且还可组成温度控制器。
温度传感器是一种能将温度变化转换成电量变化的元器件。
本实验要介绍的温度传感器有：硅二极管、测温专用二极管、热敏电阻及集成温度传感器等。
本文先介绍硅二极管及测温专用二极管。
二极管温度传感器实验二极管具有单向导通特性，一般用作整流、控制电流流向等，但二极管也可用作温度传感器，可以先做一个简单的实验。
在面包板上按图1搭一个简单电路，用1V挡(指针式)或2V档(数字式)电压表测二极管的正向降压。
二极管导通后，它的正向压降约为0.6V左右(这是在室温条件下的正向压降值)。
若用点燃的火柴或打火机靠近二极管一下，你会发现二极管的管压降快速下降，火源离开后又逐渐恢复到原来的数值；若再用一小块冰(用布包着)或一小块冰冻的食物放在二极管上，你会发现管压降会增加，冰块拿走后，管压降渐恢复到原来的数值。
实验时要注意：火柴或打火机的火焰不能直接烧二极管(只能靠近)，否则火焰的温度太高会把二极管烧坏!另外，冰块要挨上二极管的玻璃外壳，但不要将二极管两个引脚同时都碰上(避免水将两引脚“短接”)。
这简单的实验告诉我们：二极管对温度十分敏感，温度的变化将改变它的管压降。
温度上升时管压降减小；温度下降时管压降增加。
下面我们进一步来做一个温度与管压降之间的定量关系实验。
我们已知在海平面一个大气压的条件下，水的沸腾温度为100℃；在冰与水共溶的条件下其温度为0℃。
在沿海一带或海拔不高的地区可以认为沸腾的水是100℃(误差不大)。
上述100℃及0℃两个温度值作为标准温度来标定温度与管压降之间的定量关系，即确定二极管的测温灵敏度。
按图2所示，用软导线将二极管( 1N4148)焊好，放入塑料袋内(要求不漏水)，然后放入沸腾的水中，5分钟后测二极管管压降VF(100℃)(要注意：塑料袋小的为好，并且尽可能减少袋中的空气)，并将VF(100℃)的值记下。
二极管的结构及性能特点.
PN 结主要的特性就是其具有单方向导电性, 即在 PN 加上适当的正向电压 (P 区接电源正极 , N 区接电源负极 , PN 结就会导通 , 产生正向电流。
若在 PN 结上加反向电压 , 则 PN 结将截止 (不导通 , 正向电流消失 , 仅有极微弱的反向电流。
当反向电压增大至某一数值时 , PN 结将击穿 (变为导体损坏 , 使反向电流急剧增大。
(二普通二极管1.二极管的基本结构二极管是由一个 PN 结构成的半导体器件 , 即将一个 PN 结加上两条电极引线做成管芯 , 并用管壳封装而成。
P 型区的引出线称为正极或阳极 , N 型区的引出线称为负极或阴极 ,如图所示。
普通二极管有硅管和锗管两种 , 它们的正向导通电压 (PN 结电压差别较大 , 锗管为 0.2~0.3V,硅管为 0.6~0.7V。
2.点接触型二极管如图所示 , 点接触型二极管是由一根根细的金属丝热压在半导体薄片上制成的。
在热压处理过程中 ,半导体薄片与金属丝接触面上形成了一个PN 结 ,金属丝为正极 ,半导体薄片为负极。
点接触型二极管的金属丝和半导体的金属面很小, 虽难以通过较大的电流 , 但因其结电容较小, 可以在较高的频率下工作。
点接触型二极管可用于检波、变频、开关等电路及小电流的整流电路中。
3.面接触型二极管如图所示 , 面接触型二极管是利用扩散、多用合金及外延等掺杂质方法 , 实现 P 型半导体和 N 型半导体直接接触而形成 PN 结的。
面接触型二极管 PN 结的接触面积大 , 可以通过较大的电流 , 适用于大电流整流电路或在脉冲数字电路中作开关管。
因其结电容相对较大 , 故只能在较低的频率下工作。
二极管的分类及其主要参数一 . 半导体二极管的分类半导体二极管按其用途可分为 :普通二极管和特殊二极管。
普通二极管包括整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开关二极管、快速二极管等 ; 特殊二极管包括变容二极管、发光二极管、隧道二极管、触发二极管等。
二极管电压电流曲线
二极管电压电流曲线【二极管电压电流曲线】一、引言二极管作为电子元器件中常见的一种，主要用于电路中的整流和开关操作。
它的特性受到电压和电流的影响，在工程应用中具有重要意义。
本文将探讨二极管的电压电流曲线，深入探讨其特性、应用和限制。
二、二极管电压电流曲线概述二极管电压电流曲线是指在特定工作条件下，二极管的电流与其电压之间的关系曲线。
该曲线展示了二极管在不同电压下的导通和截止状态。
1.导通状态当二极管的正向电压超过正向压降时，二极管将处于导通状态。
此时电流会从正极（阳极）进入二极管，并从负极（阴极）流出。
正向压降是指在正向电流下，二极管所产生的电压降。
导通状态下，二极管的电压电流曲线近似为一条直线，其斜率为导通电阻，其倒数可以描述电感效应。
极限导通电阻值取决于二极管的类型和温度等因素。
2.截止状态当二极管的反向电压超过其反向击穿电压时，二极管将进入截止状态。
此时，几乎没有电流通过二极管，可以看作是断路状态。
截止状态下，电压电流曲线呈现出一个水平线，表示二极管的电流非常小，近乎为零。
反向击穿电压是指当反向电压超过此值时，二极管会破坏内部结构，损坏器件。
三、二极管电压电流曲线的特性1. 非线性特性二极管的电压电流曲线呈现出非线性特性。
这是由于二极管通过正向偏置时只会导通一个方向的电流，而在截止状态下几乎不导通电流。
非线性特性使得二极管在电路中可以作为整流器使用，将交流信号转换为直流信号。
2. 饱和电压和反向击穿电压饱和电压是指在正向电流下，二极管具有较低的电压降。
不同类型的二极管具有不同的饱和电压值。
而反向击穿电压则是指当反向电压超过此值时，二极管会破坏内部结构，产生大量电流，可能导致故障或损坏。
3. 温度特性二极管的电压电流特性还受到温度的影响。
随着温度的升高，二极管的正向电压降和饱和电压会略微变化，导致工作点的偏移。
在应用中需要考虑温度变化对二极管性能的影响，以确保电路的稳定工作。
四、二极管电压电流曲线的应用二极管的电压电流曲线在电子电路设计和分析中具有广泛的应用。
大学二极管知识点总结
大学二极管知识点总结第一章二极管的基本概念1.1 二极管的基本结构二极管是一种由P型半导体和N型半导体组成的两极器件。
P型半导体中杂质的掺杂浓度远高于N型半导体，因此在P型半导体中，杂质的电子远多于空穴，而在N型半导体中，杂质的电子远少于空穴。
二者之间的结界面称为PN结。
PN结的形成使得杂质的电子与空穴进行了大范围的扩散，并在扩散区域内形成了电子与空穴的结合。
1.2 二极管的正向特性在二极管的正向特性中，当P端的电压高于N端时，电流能够流通。
在此时，PN结的扩散区域被进一步扩大，杂质的电子与空穴的结合更加密集。
1.3 二极管的反向特性在二极管的反向特性中，当N端的电压高于P端时，电流无法流通。
此时，PN结的扩散区域被压缩，杂质的电子与空穴的结合变得更为稀疏。
第二章二极管的工作原理2.1 肖特基二极管肖特基二极管是一种利用半导体材料的肖特基效应制成的二极管。
在PN结区域，肖特基一直保持正向偏置，由于在肖特基结中不含有耗尽层，其固有起始度比一般的PN结要大。
2.2 浪涌二极管浪涌二极管是一种具有较高能力的二极管，其具有较高的工作电压和工作电流。
对于浪涌二极管来说，如果在峰值值下放电时，二极管的压降则会快速减少。
2.3 光伏二极管光伏二极管是一种利用太赫兹波段光子效应制成的二极管。
光伏二极管通常由硅、锗和镓砷化镓等半导体材料制成，其特性是在太阳下工作压降很低，通常是0.4V至0.5V。
第三章二极管的分类及其特性3.1 硅二极管硅二极管是一种制成于硅材料中的二极管。
硅材料被广泛应用于电子器件中，因为硅材料具有良好的热稳定性和电子迁移率。
3.2 锗二极管锗二极管是一种制成于锗材料中的二极管。
锗材料在半导体中应用广泛，因为它具有较高的运动率和较小的电子单能。
3.3 三极管二极管三极管二极管是一种具有额外控制元件的二极管。
通过连接其放大器区域，可以使得它能够提供高功率，并增加其内部电压很大。
第四章二极管的应用4.1 用于整流在交流电路中，二极管通常被用作整流器。
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二极管是一种应用非常广泛的微波控制器件，可以用来制作微波开关、微波衰减器、微波限幅器、微波移相器等。
在各类微波pin 二极管电路应用中，二极管电阻的温度特性强烈地影响着微波电
路的温度性能。
pin二极管温度效应的研究包括对迁移率和载流子寿命的温度特性的理论分析和实验研究。
文中针对几种不同结构和钝化材料的pin二极管，对其温度性能进行了研究，包括I区域载流子寿命与温度的关系、迁移率与温度的关系以及电阻与温度的关系，研究表明：pin二极管电阻的温度性能主要依赖于二极管结电容的大小。
1 理论分析
在微波工作状态下，pin二极管的电阻与正向电流以及半导体材料参数相关。
可用简化表达式来表示
式中：W为I区的厚度;IF为正向电流;μ为I区双极迁移率μ=μn+μp;τ为双极载流子寿命。
式中，迁移率和载流子寿命与温度相关，即对电阻的温度性能有影响。
1. 1 迁移率
迁移率与温度的关系比较复杂，但在一定的温度范围内，半导体体内的杂质已全部电离，本征激发还不十分明显时，载流子浓度基本不随温度变化，影响迁移率的诸多因素中，晶格散射起主要作用，迁移率随温度升高而降低。
一些学者的研究结果表明，在一50～+200℃(223~473 K)内，迁移率和温度的关系可表示为
式中：n值为2~2.2;t0为常温，通常定为25℃(298 K)。
新晨阳电阻公式
1.2 少数载流子寿命
少数载流子寿命不仅受到体内复合的影响，更为重要的是，很大程度上受表面状态的影响，τ是一个结构灵敏参数，是体内复合和表面复合的综合结果，可表示为
式中：τv是体内复合寿命;τs是表面复合寿命。
研究发现：载流子寿命随温度的增加而增加，可表示为
式中m称之为载流子寿命因子。
1.3 载流子寿命因子与电阻
比较式(2)和式(4)，在一50~+200℃(223~473 K)内(微波pin二极管通常的工作温度范围)，令n=2，则得到微波pin二极管电阻的温度特性为
由式(5)可以看出，电阻的温度特性取决于迁移率和少数载流子寿命温度特性的综合结果。
图1是以载流子寿命因子m为参数，由式(5)得到的归一化电阻与温度的关系曲线。
图1表明，pin二极管的电阻可以随载流子寿命的增加而增加，也可以是减少或保持不变，当m=2时，pin二极管的电阻不随温度变化。
新晨阳电阻温度变化
影响载流子寿命因子m值的因素很多，包括：二极管几何结构(I区域的宽度、结直径、结形状等)、表面钝化材料的电学性质，以及本征层的载流子浓度等。
这些因素中，由于pin二极管的工区域的载流子浓度一般不高于1014cm-3，当外延材料杂质浓度稳定且缺陷很少时，外延材料参数对载流子寿命因子的影响可以忽略。
需要重点研究的是二极管几何结构、表面钝化材料对寿命因子m值的影响。
2 实验和分析
2.1 实验
研究了以下几种不同结构和钝化材料的pin二极管电阻的温度性能。
二极管A：台式结构，铅玻璃钝化，结电容小，I层厚度为21μm;
二极管B：台式结构，Si3N4/Si02复合介质膜钝化，结电容最小，击穿电压低，I 层厚度为5μm;
二极管C：平面结构，Si3N4/Si02复合介质膜钝化，结电容大，I层厚度为13μm;
二极管D：台式结构，玻璃钝化，结电容最大，I层厚度为85μm。
表l和表2是四种二极管的常温和高低温下电参数测试结果。
2.2 数据分析
根据式(5)和表1、2中的数据，计算各温度下的m值，得到上述四种pin二极管的平均结电容值(Ci)和m平均值(m)，如表3。
并根据表3，得到寿命因子与二极管结电容的关系曲线和趋势线，见图2。
新晨阳二极管寿命因子
分析上述数据，不同的二极管有着不同的载流子寿命因子m值，但m值与二极管的击穿电压、器件结构以及钝化材料没有太大的关系，击穿电压高二极管的寿命因子不一定大或小，而结电容相近的二极管，即便钝化方式不同，但却有着相近的m值。
也就是说，结电容的大小对m值的影响最大。
究其原因，结面积的大小直接影响着二极管载流子的表面复合，对二极管在不同温度下载流子寿命的大小起着决定性的作用，即在式(1)中，虽然没有结电容的因子，但式中载流子寿命τ与pin二极管的结面积密切相关，且随着pn结面积的减少而减小。
由图2中的趋势线可以看出，载流子寿命因子m与结电容的关系近似为线性关系。
当结电容达到0.9 pF时，载流子寿命因子m=1，由式(4)可知，此时二极管的电阻与温度的关系约为线性关系，即温度的上升，导致二极管电阻值的线性增加。
m值小于2，根据式(5)得到：微波pin二极管的温度系数是正值，温度上升，导致了二极管电阻的增加。