特殊二極管模擬電子技術(shù)

1.4特殊二極管1.5.1穩(wěn)壓管1.5.2變?nèi)荻O管1.5.3光電器件1.4.1穩(wěn)壓管一、硅穩(wěn)壓管及其伏安特性符號(hào)工作條件：反向擊穿ak特性IUOUZIZminIZMUZIZIZ+––+特點(diǎn)：*正向特性與普通二極相同*反向擊穿特性較陡*反向擊穿電壓幾~幾十V，在允許范圍內(nèi)為電擊穿二、主要參數(shù)1.穩(wěn)定電壓UZ

流過規(guī)定電流時(shí)穩(wěn)壓管兩端的反向電壓值。2.穩(wěn)定電流IZ

越大穩(wěn)壓效果越好，小于Imin時(shí)不穩(wěn)壓。3.最大工作電流IZM最大耗散功率PZMPZM=UZ

IZM4.動(dòng)態(tài)電阻rZrZ=UZ/IZ越小穩(wěn)壓效果越好。幾幾十IUOUZIZminIZMUZIZIZ5.穩(wěn)定電壓溫度系數(shù)CT一般，UZ<4V，CTV<0(為齊納擊穿)具有負(fù)溫度系數(shù)；UZ>7V，CTV>0(為雪崩擊穿)具有正溫度系數(shù)；4V<UZ<7V，CTV很小。表1.4.1幾種硅半導(dǎo)體穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)

參數(shù)型號(hào)UZ

/VIZ/mAIZM

/

mArZ/CTV/(%/°C)PZM/W2CW552CW712DW7A*6.2~7.535~405.8~6.6103103363015100250.060.100.050.250.250.25具有溫度補(bǔ)償?shù)?DW系列123正溫度系數(shù)負(fù)溫度系數(shù)2DW123對(duì)應(yīng)正極三、使用穩(wěn)壓管注意事項(xiàng)必須工作在反向偏置(利用正向特性穩(wěn)壓除外)。工作電流應(yīng)在IZ和IZM之間。串聯(lián)使用時(shí)，穩(wěn)壓值等于各管穩(wěn)壓值之和。不能并聯(lián)使用，以免因不同管子穩(wěn)壓值的差異造成電流分配不均勻，引起管子過載損壞。[例1.4.1]已知UZ1

=

8

V，UZ2

=

6

V

，ui

=

12sintV，畫uO波形。解ui

正半波，DZ1反偏，

DZ2正偏當(dāng)ui

UZ1+UF2=8.7V時(shí)，DZ1反向擊穿，

DZ2正向?qū)╱i

負(fù)半波，DZ1正偏，

DZ2反偏當(dāng)|ui

|

UF1+UZ2=6.7V時(shí)，DZ2反向擊穿，

DZ1正向?qū)ㄈ?、使用注意事?xiàng)1.穩(wěn)壓時(shí)必須反向偏置；2.必須串接限流電阻，以保證IZ<I<IZM。3.反向擊穿電壓較普通二極管小，幾~幾十V。串聯(lián)使用時(shí)穩(wěn)壓值為各管穩(wěn)壓值之和；不能并聯(lián)使用，以免因電流分配不均引起過載使管子損壞。1.4.2變?nèi)荻O管符號(hào)工作條件：反向偏置特性特點(diǎn)：*反偏時(shí)，勢壘電容隨外加電壓升高而降低，可作為壓控可變電容。*電容量較小，幾十~幾百pF。*最大與最小電容比為5:1。用途：*高頻電路中自動(dòng)調(diào)諧、調(diào)頻、調(diào)相等。1.4.3光電器件一、光電(光敏)二極管1．符號(hào)和特性UIO暗電流E=200lxE=400lx工作條件：反向偏置2.結(jié)構(gòu)和工作原理入射光玻璃透鏡管芯管殼電極引線無光照時(shí)，暗電流小，反向電阻高達(dá)幾十兆歐。光照時(shí)，產(chǎn)生光生載流子從而形成光電流，光電流隨光照強(qiáng)弱變化，反向電阻降為幾千歐~幾十千歐。二、發(fā)光二極管LED(LightEmittingDiode)1.符號(hào)和特性工作條件：正向偏置一般工作電流幾十mA，導(dǎo)通電壓(12.5)V2.主要參數(shù)電學(xué)參數(shù)：IFM

，U(BR)，IR光學(xué)參數(shù)：峰值波長P，亮度

L，光通量發(fā)光類型：可見光：紅、黃、綠不可見光：紅外光符號(hào)u/Vi

/mAO2特性材料：砷化鎵，磷化鎵等3.顯顯示示類類型型普通通LED七段段LED點(diǎn)陣陣LED4.特特點(diǎn)點(diǎn)體積積小小、、發(fā)發(fā)光光均均勻勻穩(wěn)穩(wěn)定定、、亮亮度度較較高高、、響響應(yīng)應(yīng)快快、、壽壽命命長長工作作電電壓壓UF低(約約2V)，工工作作電電流流小小IF(可可取取10mA)5.應(yīng)應(yīng)用用顯示示、、光光電電傳傳輸輸系系統(tǒng)統(tǒng)、、與與光光電電管管構(gòu)構(gòu)成成光光電電耦耦合合器器件件發(fā)射射電電路路接收電路光纜纜5.驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)電電路路RUCLEDIFucRDIFLED直流流驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)電電路路交流流驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)電電路路限流流電電阻阻的的選選擇擇：：1.設(shè)設(shè)定定工工作作電電壓壓：：如如2V（LED正正向向電電壓壓1~2.5V））2.設(shè)設(shè)定定工工作作電流流：：如10mA（10~30mA)3.根根據(jù)據(jù)歐歐姆姆定定律律求求電電阻阻：：R=(UCUF)/IF(R要選選擇擇標(biāo)標(biāo)稱稱值值)普通通二二極極管管、、穩(wěn)穩(wěn)壓壓管管限限流流電電阻阻的的選選擇擇也也參參照照此此法法避免免LED承承受受高高反反壓壓三、、激激光光二二極極管管1.物物理理結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)在發(fā)發(fā)光光二二極極管管的的PN結(jié)結(jié)間間安安置置一一層層具具有有光光活活性性的的半半導(dǎo)導(dǎo)體體，，其其端端面面經(jīng)經(jīng)拋拋光光后后具具有有部部分分反反射射功功能能，，形形成成一一光光諧諧振振腔腔，，在在正正向向偏偏置置條條件件下下，，LED結(jié)結(jié)發(fā)發(fā)出出光光并并與與光光諧諧振振腔腔相相互互作作用用，，進(jìn)進(jìn)一一步步激激勵(lì)勵(lì)從從PN結(jié)結(jié)發(fā)發(fā)射射的的單單波波長長紅紅外外光光。。N型P型光活性半導(dǎo)體拋光面激光2.應(yīng)應(yīng)用用遠(yuǎn)距距離離光光纖纖通通信信的的光光源源、、計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)光光驅(qū)驅(qū)、、激激光光打打印印機(jī)機(jī)