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第一章 二极管及其应用;任务一 二极管的特性、结构与分类;活动一 半导体二极管的特性和参数 ;二、二极管的伏安特性 二极管的导电性能由加在二极管两端的电压与流过二极管的电流来决定，两者之间的关系曲线称为二极管伏安特性曲线，如图1-2所示。 ;1．正向特性; 通过上面的分析可以看出： (1) 二极管的电压与电流变化不呈线性关系，其电阻值不是常数，二极管是非线性器件。 (2) 二极管具有单向导电性，即外加正向电压大于死区电压(死区电压，锗管约为0．1 V，硅管约为0．5 V)时，二极管导通；外加正向电压小于死区电压时，二极管截止。 (3) 二极管正向导通后，正向电压变化范围很小(一般锗管为0．2～0．3 V，硅管为0．6～0．7 V)，近似恒压特性。 (4) 锗二极管比硅二极管的正向电流上升快，正向电压压降小，但锗管比硅管的反向电流大得多，受温度影响比较明显。 ;【例1-1】有3只二极管，用万用表直流电压挡分别测出这3只二极管的正极与负极的对地电位(参考点电位)，如图1-3所示，试判断这3只二极管的偏置状态。;三、二极管的主要参数 1. 最大整流电流I Dm 最大整流电流I Dm是指二极管长时间工 作时允许通过的最大正向平均电流。 2.最高反向工作电压U Rm 最高反向工作电压URm是指二极管正常使 用时所允许加的最高反向电压。;3. 反向电流IR 反向电流IR是指在室温下二极管未被击 穿时的反向电流值，或者是加上最大反向工 作电压时的反向电流值。 4. 最高工作频率fm 最高工作频率fm是指保证二极管能起单 向导电作用时的最高工作频率。;【例1-2】 如图1-4所示电路，VD1，VD2为硅管，求流过二极管的电流I为多少? ;四、二极管的简易测试 1. 判别二极管的极性 ;2. 检测二极管的好坏 检测时，用万用表的红、黑两根表棒，分别正接和反接二极管2端，即可测出大、小2个阻值。 如果测得的正、反向电阻值相差很大，则表示该二极管的单向导电性能好。 如果测得的正、反向电阻值差不多，则表示二极管性能差。 ;活动二 特殊的二极管及其应用;2. 稳压二极管的主要参数 (1) 稳定电压UZ。稳定电压UZ指稳压管中的电流为规定电流时，稳压管两端的电压值。 (2) 稳定电流IZ。稳定电流IZ指稳压管工作在稳压状态时，稳定电流的参考值。它作为应用时的参考数据。;2. 稳压二极管的主要参数 (3) 最大耗散功率PZmax。最大耗散功率PZmax指稳压管正常工作时不致因过热而损坏所能承受的最大耗散功率。 (4) 动态电阻rZ。 动态电阻rZ指稳压管击穿后，某一电压的变化量ΔUZ与对应的电流变化量ΔIZ之比。;二、发光二级管 发光二极管（简称LED），它的外形、电路符号和伏安特性分别如图1-7(a)(b)所示。 发光二极管和普通二极管一样，具有单向导电性能，它的死区电压比普通二极管高，一般为1~2V。当它正向导通的时候，会发出光线，根据材料的不同，能发出红、绿、黄等几种颜色的可见光，还能发出人眼看不见的红外光，发光的强度与正向电流的大小成正比。; 在实际的应用中，发红外光的二极管常用于遥控器，如电视的遥控器。发可见光的二极管常用于显示电路，如图1-8。;三、光电二级管 光电二极管(又称光敏二极管)是将光信号变成电信号的特殊二极管，电路符号如图1-9所示。 光电二极管是利用半导体的光敏特性制成的。它工作在反向电压下工作，当不受光照 时，通过二极管的反向电流很小；当有光照射时，反向电流显著增加，这个电流称为光电电流。 ;在实际应用中，光电二极管主要用于自动控制电路中，如图1-10和图1-11所示。 ;四、变容二级管 变容二极管是利用PN结的电容效应制成的，可以用来作为电容器。 变容二极管的电路符号以及结电容C与反偏电压U的关系如图1-12(a)(b)所示。 ;在实际应用中，变容二极管常用于高频电路的调频、电调谐和自动频率控制等，如图1-13所示为用于电调谐电路。 ;任务二 整流电路及其应用; 单相半波整流电路由电源变压器T的副边绕组、整流二极管VD和负载RL串联组成，如图1-14所示。;活动一 单相半波整流电路 ; 在交流电压e2的负半周(π～2π)，电源变压器副边输出电压极性变a端为负、b端为正，如图1-15(b)所示。 ;由此可知，电路加上交流电压后，交流电压只有半个周期能够产生与二极管箭头方向一致的电流(见图1-17)，这种电路称为半波整流电路。;二、负载电压的平均值 由图1-16可知，负载所得半波整流电压虽然方向不变，但大小仍是随时间不断变化，这种电压称为脉动直流电压，可以用平均值表示其大小。 数学理论证明，一个周期内，半波整流电路输出电压