模擬電路筆記（一）晶體二極體及其應用

1. 二極體的構成

二極體（diode），文字元號 d。

p型半導體帶空穴，正電；n型半導體帶自由電子，帶負電，組合成pn結，所以內部有乙個電場，就有了單向導電性

2. 二極體的分類

2.1 按材料分

矽二極體

正向壓降：0.6v - 0.7v 正向電阻：3k - 7k

正向壓降：0.2v - 0.3v 正向電阻：1k - 2k

瞬態二極體（transient voltage suppressor）簡稱tvs，一種二極體形式的高效能保護器件。當tvs 二極體的兩極受到反向瞬態高能量衝擊時，將其兩極間的高阻抗變為低阻抗

作用在訊號源、電源燈輸入處，併聯電路，得到保護電路

普通矽二極體的耐壓可以做得較高，但是它的恢復速度低，只能用在低頻的整流上，如果是高頻的就會因為無法快速恢復而發生反向漏電，最後導致管子嚴重發熱燒毀.

相同點：1 工作與反向截止區；2 都單向導電，用於整流場合。

區別在於：

1、肖特基二極體的耐壓能常較低，但是它的恢復速度快，可以用在高頻場合，故開關電源採用此種二極體作為整流輸出用

2、穩壓二極體穩壓是額定值，肖特基二極體穩壓值有範圍。

作用整流二極體

將交流電源整流成為直流電流的二極體叫作整流二極體。

檢波二極體

檢波二極體是用於把迭加在高頻載波上的低頻訊號檢出來的器件,它具有較高的檢波效率和良好的頻率特性。

開關二極體

在脈衝數位電路中，用於接通和關斷電路的二極體叫開關二極體，它的特點是反向恢復時間短，能滿足高頻和超高頻應用的需要。

變容二極體

變容二極體是利用 pn結的電容隨外加偏壓而變化這一特性製成的非線性電容元件，被廣泛地用於參量放大器，電子調諧及倍頻器等微波電路中。

發光二極體

用磷化鎵、磷砷化鎵材料製成，體積小，正向驅動發光。工作電壓低，工作電流小，發光均勻、壽命長、可發紅、黃、綠單色光。

最大整流電流iom

iom是二極體長期執行時允許通過的最大正向平均電流。i最高反向工作電壓urm

urm是二極體工作時允許外加的最大反向電壓，超過此值時，二極體可能因反向擊穿而損壞。ur

伏安特性 / 單向導電性

二極體的伏安特性是指加在二極體兩端電壓和流過二極體的電流之間的關係，用於定性描述這兩者關係的曲線稱為伏安特性曲線，

伏安特性曲線是非線性曲線,二極體的電壓和電流是非線性關係,不適用歐姆定律

死區電壓：oa段

外加正向電壓較小時，二極體呈現的電阻較大，正向電流幾乎為零，曲線oa段稱為不導通區或死區。

矽管的死區電壓約為0.5v~0.7v,

鍺的死區電壓約為0.2v~0.3v，

當外加正向電壓超過死區電壓時，pn結內電場幾乎被抵消，二極體呈現的電阻很小，正向電流開始增加，進入正嚮導通區，但此時電壓與電流不成比。隨外加電壓的增加正向電流迅速增加，

二極體導通後兩端的正向電壓稱為正向壓降（或管壓降），且幾乎恆定。矽管的管壓降約為0.7v，鍺管的管壓降約為0.3v。

二極體承受反向電壓時，加強了pn結的內電場，二極體呈現很大電阻，此時僅有很小的反向電流。此時電流稱為反向飽和電流。實際應用中，反向電流越**明二極體的反向電阻越大，反向截止效能越好。

矽二極體的反向飽和電流在100 va 以下

鍺二極體則達100 va ~ 1000va，大功率二極體稍大些。

當反向電壓增大到一定數值時（圖中d點），反向電流急劇加大，進入反向擊穿區，d點對應的電壓稱為反向擊穿電壓。二極體被擊穿後電流過大將使管子損壞，因此除穩壓管外，二極體的反向電壓不能超過擊穿電壓。

半波整流電路

電壓：uo = 0.45u2

電流：io = （0.45u2）/ rl

最大電壓：ur = 1.414u2

橋式整流電路

電壓：uo = 0.9u2

電流：io = （0.9u2）/ rl

最大電壓：urm = 1.414u2

交流電經過整流後得到的是脈動直流，這樣的直流電源由於所含交流紋波很大，不能直接用作電子電路的電源。濾波電路可以大大降低這種交流紋波成份，讓整流後的電壓波形變得比較平滑。

電容濾波電路

電容濾波電路是利用電容的充放電原理達到濾波的作用

電感濾波電路

電感濾波電路是利用電感對脈動直流的反向電動勢來達到濾波的作用

rc濾波電路

使用兩個電容和乙個電阻組成rc濾波電路，又稱π型rc濾波電路。見圖2－3－27所示。這種濾波電路由於增加了乙個電阻r1，使交流紋波都分擔在r1上。r1和c2越大濾波效果越好，但r1過大又會造成壓降過大，減小了輸出電壓。一般r1應遠小於r2。

4.lc濾波電路

初級模擬電路 2 1 多二極體電路分析

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初級模擬電路 1 7 特殊用途二極體

回到目錄 發光二極體 light emitting diode 簡稱led，是最常用的一種特殊二極體，它在正偏時可以發出可見光或非可見光 紅外發光二極體 其電路符號如下 圖 1 7.01 led的基本工作原理是這樣的 前面在講pn結原理時曾經介紹過，當一些價電子吸收到外界的熱能或光子時，會使自己能級...

電路筆記 PN結和二極體

1 p區參雜3價元素，因此多數載流子為空穴，p positive 正 n 區摻雜5價元素，因此多數載流子為電子，n negative 負 2 因為正負離子濃度差，產生擴散運動，形成空間電荷區，p區一側為內電場負 低電位 n區一側為內電場正 高電位 恰好阻止了擴散 3 因為內電場的作用，p區的少子向n...