半导体二极管
一、二极管的组成
将PN结封装,引出两个电极,就构成了二极管
二、二极管的伏安特性及电流方程
二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性。
UT:温度的电压当量
使用Mulitsim中伏安特性分析仪(IV Analyzer)分析二极管伏安特性
从二极管的伏安特性可以反映出:
1:单向导电性
2.伏安特性受温度影响
T(℃)⬆——在电流不变情况下管压降u⬇,反向饱和电流Is⬆(增1倍/10℃),U(BR)⬇;
T(℃)⬆——正向特性左移,反向特性下移;
三、二极管的等效电路
1.将伏安特性折线化
①理想开关 :导通时UD=0,Is=0
②近似分析中最常用:导通时UD=Uon,Is=0
③导通时△i与△u成线性关系
应根据不同情况选择不同的等效电路!
2.微变等效电路
当二极管在静态基础上有一动态信号作用时,则可将二极管等效为一个电阻,称为动态电阻,也就是微变等效电路。
ID:静态电流
Q越高,rd越小
四、二极管的主要参数
最大整流电流IF:最大平均值(正弦波半波的平均电流)
最大反向工作电压UR:最大瞬时值
反向电流IR:即Is
最高工作频率fM:因PN结有电容效应(结面积越小频率越高)
讨论:解决两个问题
1. 如何判断二极管的工作状态
将所有二极管全部开路处理>求解出每个二极管的正向偏置电压>按照从 大到小排序,正向偏置电压越大的越优先导通>按照二极管的导通顺序, 用你所选择的等效模型依次替代相应的二极管>求解电路参数
2.什么情况下应选用二极管的什么等效电路
理想模型:直流大信号电路
恒压模型:直流大信号电路
动态电阻:交流小信号
对V和Ui二极管的模型有什么不同?
一个直流模型,一个动态电阻
V与uD可比,则需图解:
五、稳压二极管
1.伏安特性
由一PN结组成,反向击穿后在一定的电流范围内端电压基本不变为稳定电压。
2.主要参数
稳定电压UZ、稳定电流IZ
最大功耗PZM=IZMUZ
动态电阻rz=ΔUZ/ΔIZ
若稳压管的电流太小则不稳定,若稳压管的电流太大则会因功耗过大而损 坏,因而稳压管电路中必需有限制稳压管电流的限流电阻!