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。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。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,对锗二极管而言是。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。整流二极管都是面结型,因此结电容较大,使其工作频率较低,一般为3kHZ以下。海南优势二极管模块推荐货源
也是一个PN结的结构,不同之处是要求这种二极管的开关特性要好。当给开关二极管加上正向电压时,二极管处于导通状态,相当于开关的通态;当给开关二极管加上反向电压时,二极管处于截止状态,相当于开关的断态。二极管的导通和截止状态完成开与关功能。开关二极管就是利用这种特性,且通过制造工艺,开关特性更好,即开关速度更快,PN结的结电容更小,导通时的内阻更小,截止时的电阻很大。如表9-41所示是开关时间概念说明。表开关时间概念说明2.典型二极管开关电路工作原理二极管构成的电子开关电路形式多种多样,如图9-46所示是一种常见的二极管开关电路。图9-46二极管开关电路通过观察这一电路,可以熟悉下列几个方面的问题,以利于对电路工作原理的分析:1)了解这个单元电路功能是步。从图8-14所示电路中可以看出,电感L1和电容C1并联,这显然是一个LC并联谐振电路,是这个单元电路的基本功能,明确这一点后可以知道,电路中的其他元器件应该是围绕这个基本功能的辅助元器件,是对电路基本功能的扩展或补充等,以此思路可以方便地分析电路中的元器件作用。2)C2和VD1构成串联电路,然后再与C1并联。海南优势二极管模块推荐货源平面型二极管在脉冲数字电路中作开关管使用时PN结面积小,用于大功率整流时PN结面积较大。
对于常用的硅二极管而言导通后正极与负极之间的电压降为。根据二极管的这一特性,可以很方便地分析由普通二极管构成的简易直流稳压电路工作原理。3只二极管导通之后,每只二极管的管压降是,那么3只串联之后的直流电压降是×3=。3.故障检测方法检测这一电路中的3只二极管为有效的方法是测量二极管上的直流电压,如图9-41所示是测量时接线示意图。如果测量直流电压结果是,说明3只二极管工作正常;如果测量直流电压结果是0V,要测量直流工作电压+V是否正常和电阻R1是否开路,与3只二极管无关,因为3只二极管同时击穿的可能性较小;如果测量直流电压结果大于,检查3只二极管中有一只开路故障。图9-41测量二极管上直流电压接线示意图4.电路故障分析如表9-40所示是这一二极管电路故障分析:表9-40二极管电路故障分析5.电路分析细节说明关于上述二极管简易直流电压稳压电路分析细节说明如下。1)在电路分析中,利用二极管的单向导电性可以知道二极管处于导通状态,但是并不能说明这几只二极管导通后对电路有什么具体作用,所以只利用单向导电特性还不能够正确分析电路工作原理。2)二极管众多的特性中只有导通后管压降基本不变这一特性能够为合理地解释这一电路的作用。
二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件[1]。它具有单向导电性能,即给二极管阳极和阴极加上正向电压时,二极管导通。当给阳极和阴极加上反向电压时,二极管截止。因此,二极管的导通和截止,则相当于开关的接通与断开[2]。二极管是早诞生的半导体器件之一,其应用非常广。特别是在各种电子电路中,利用二极管和电阻、电容、电感等元器件进行合理的连接,构成不同功能的电路,可以实现对交流电整流、对调制信号检波、限幅和钳位以及对电源电压的稳压等多种功能[3]。无论是在常见的收音机电路还是在其他的家用电器产品或工业控制电路中,都可以找到二极管的踪迹[3]。中文名二极管外文名Diode特性单向导电性应用家用电器、工业控制电路等类别半导体器件组成材料硅、硒、锗等目录1结构组成2工作原理▪PN结形成原理▪PN结单向导电性3主要分类▪点接触型二极管▪面接触型二极管▪平面型二极管▪稳压管▪光电二极管▪发光二极管4特性参数▪伏安特性▪正向特性▪反向特性▪击穿特性▪反向电流▪动态电阻▪电压温度系数▪高工作频率▪大整流电流▪高反向工作电压5检测方法▪小功率晶体二极管▪双向触发二极管▪瞬态电压抑制二极管▪高频变阻二极管▪变容二极管▪单色。利用二极管的开关特性,可以组成各种逻辑电路。
3)从分流支路电路分析中要明白一点:从级录音放大器输出的信号,如果从VD1支路分流得多,那么流入第二级录音放大器的录音信号就小,反之则大。4)VD1存在导通与截止两种情况,在VD1截止时对录音信号无分流作用,在导通时则对录音信号进行分流。5)在VD1正极上接有电阻R1,它给VD1一个控制电压,显然这个电压控制着VD1导通或截止。所以,R1送来的电压是分析VD1导通、截止的关键所在。分析这个电路大的困难是在VD1导通后,利用了二极管导通后其正向电阻与导通电流之间的关系特性进行电路分析,即二极管的正向电流愈大,其正向电阻愈小,流过VD1的电流愈大,其正极与负极之间的电阻愈小,反之则大。3.控制电路的一般分析方法说明对于控制电路的分析通常要分成多种情况,例如将控制信号分成大、中、小等几种情况。就这一电路而言,控制电压Ui对二极管VD1的控制要分成下列几种情况。1)电路中没有录音信号时,直流控制电压Ui为0,二极管VD1截止,VD1对电路工作无影响,级录音放大器输出的信号可以全部加到第二级录音放大器中。2)当电路中的录音信号较小时,直流控制电压Ui较小,没有大于二极管VD1的导通电压,所以不足以使二极管VD1导通。此时它不需要外加电源,能够直接把光能变成电能。河南进口二极管模块销售
阻尼二极管多用在高频电压电路中,能承受较高的反向击穿电压和较大的峰值电流。海南优势二极管模块推荐货源
若能运用元器件的某一特性去合理地解释它在电路中的作用,说明电路分析很可能是正确的。例如,在上述电路分析中,只能用二极管的温度特性才能合理解释电路中VD1的作用。2)温度补偿电路的温度补偿是双向的,即能够补偿由于温度升高或降低而引起的电路工作的不稳定性。3)分析温度补偿电路工作原理时,要假设温度的升高或降低变化,然后分析电路中的反应过程,得到正确的电路反馈结果。在实际电路分析中,可以只设温度升高进行电路补偿的分析,不必再分析温度降低时电路补偿的情况,因为温度降低的电路分析思路、过程是相似的,只是电路分析的每一步变化相反。4)在上述电路分析中,VT1基极与发射极之间PN结(发射结)的温度特性与VD1温度特性相似,因为它们都是PN结的结构,所以温度补偿的结果比较好。5)在上述电路中的二极管VD1,对直流工作电压+V的大小波动无稳定作用,所以不能补偿由直流工作电压+V大小波动造成的VT1管基极直流工作电流的不稳定性。5.故障检测方法和电路故障分析这一电路中的二极管VD1故障检测方法比较简单,可以用万用表欧姆档在路测量VD1正向和反向电阻大小的方法。当VD1出现开路故障时,三极管VT1基极直流偏置电压升高许多。海南优势二极管模块推荐货源