特别二极管
发表时间: 2023-12-28 14:32:07 作者: 稳压器
稳压管(也称为齐纳二极管)是一种用特别工艺制作的面结型硅半导体二极管,其代表符号如图(a)所示。这种管子的杂质浓度比较大,空间电荷区内的电荷密度高,且很窄,简单构成强电场。当反向电压加到某必定值时,反向电流飞速添加,发生反向击穿,其特性如图(b)所示。图中的VZ表明反向击穿电压,即稳压管的安稳电压。稳压管的稳压效果原理在于,关于反向击穿区域,电流有很大改动时,只引起很小的电压改动,即电压根本不变。反向击穿曲线愈陡,动态电阻愈小,稳压管的稳压功用愈好。
在稳压管稳压电路中,一般都加限流电阻R,使稳压管电流作业在IZmax和IZmix的稳压规模。
稳压电路如图所示。该电路能够安稳输出电压。当VI或RL改动时,电路能主动地调整IZ的巨细,使R上的压降RIR改动,到达使输出电压VO(VZ)根本安稳的意图。例如,当VI安稳而RL减小时,将发生如下的主动调理进程:
二极管结电容的巨细除了与自身结构和工艺有关外,还与外加电压有关。结电容随反向电压的添加而减小,这种效应明显的二极管称为变容二极管。
图(a)为变容二极管的代表符号,图(b)是变容二极管的特性曲线。不相同的类型的管子,其电容最大值或许5~300pF。最大电容与最小电容之比约为5:1。变容二极管在高频技能中运用较多。
跟着科学技能的开展,在信号传输和存储等环节中,渐渐的变多地运用光信号。选用光电子系统的杰出长处是,抗干扰才能较强、传送信息量大、传输耗费小且作业牢靠。光电二极管是光电子系统的电子器材。
光电二极管的结构与PN结二极管相似,管壳上的一个玻璃窗口能接纳外部的光照。这种器材的PN结在反向偏置状态下运转,它的反向电流随光照强度的添加而上升。图(a)是光电二极管的代表符号,图(b)是它的等效电路,而图(c)则是它的特性曲线。光电二极管的主要特征是,它的反向电流与照度成正比,它的灵敏度的典型值为0.1mA/lx数量级。
发光二极管(LED)通常用元素周期表中Ⅲ、Ⅴ族元素的化合物,如砷化镓、磷化镓等所制成的。当这种管子通以电流时将宣布光来,这是因为电子与空穴直接复合而放出能量的成果。它的光谱规模是比较窄,其波长由所运用的根本资料而定。图1表明发光二极管的代表符号。几种常见发光资料的主要参数如下表所示。发光二极管常用来作为显现器材,除单个运用外,也常作为七段式或矩阵式器材,作业电流一般为几个毫安至十几毫安之间。
激光二极管的物理结构是在发光二极管的结间安顿一层具有光活性的半导体,其端面通过抛光后具有部分反射功用,因而构成一光谐振腔。在正向偏置的情况下,LED结发射出光来并与光谐振腔相互效果,然后进一步鼓励从结上发射出单波长的光,这种光的物理性质与资料有关。
半导体激光二极管的作业原理,理论上与气体激光器相同。图(b)是激光二极管的代表符号。激光二极管在核算机上的光盘驱动器,激光打印机中的打印头号小功率光电设备中得到了广泛的运用。
半导体中有两种载流子:电子和空穴。载流子有两种运动方法:分散运动和漂移运动。本征激起使半导体中发生电子-空穴对,但它们的数目很少,并与温度有密切关系。在纯半导体中掺入不同的有用杂质,可别离构成P型和N型两种杂质半导体。它们是各种半导体器材的根本资料。
PN结是各种半导体器材的根本结构及方式,如二极管由一个PN结加引线组成。因而,把握PN结的特性关于了解和运用各种半导体器材有着十分重要的含义。PN结的重要特性是单向导电性。
为合理挑选和正确运用各种半导体器材,有必要了解它们的参数。这些参数大至可分为两类,一类是功用参数,如稳压管的安稳电压VZ、安稳电流IZ、温度系数等;另一类是极限参数,如二极管的最大整流电流、最高反向作业电压等。有必要结合PN结特性及运用电路,逐渐体会这些参数的含义。
二极管的伏安特性对错线性的,所以它对错线性器材。为剖析核算电路便利,在特定条件下,常把二极管的非线性伏安特性进行分段线性化处理,然后得到几种简化的模型,如抱负模型、恒压降模型、折线模型和小信号模型。在实践运用中,应根据作业条件挑选恰当的模型。
对二极管伏安特性曲线中不同区段的使用,能够构成各种不同的运用电路。组成各种运用电路时,关键是外电路(包含外电源、电阻等元件)有必要为器材的运用供给必要的作业条件和安全确保。