模拟电路笔记(一)晶体二极管及其应用

2024-02-08 14:38

本文主要是介绍模拟电路笔记(一)晶体二极管及其应用,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

模拟电路笔记(一)晶体二极管及其应用

  • 二极管概念
  • 二极管主要参数
  • 二极管特性
  • 二极管应用
    • 1、整流
    • 2、滤波

二极管概念

1. 二极管的构成

二极管(Diode),文字符号 D。
P型半导体带空穴,正电;N型半导体带自由电子,带负电,组合成PN结,所以内部有一个电场,就有了单向导电性
在这里插入图片描述
2. 二极管的分类
在这里插入图片描述
2.1 按材料分
硅二极管

正向压降:0.6V - 0.7V 正向电阻:3k - 7k

锗二极管

正向压降:0.2V - 0.3V 正向电阻:1k - 2k

2.2 按用途分

TVS二极管

瞬态二极管(Transient Voltage Suppressor)简称TVS,一种二极管形式的高效能保护器件。当TVS 二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,将其两极间的高阻抗变为低阻抗

作用在信号源、电源灯输入处,并联电路,得到保护电路

肖特基二极管 和整流二极管

普通硅二极管的耐压可以做得较高,但是它的恢复速度低,只能用在低频的整流上,如果是高频的就会因为无法快速恢复而发生反向漏电,最后导致管子严重发热烧毁.

相同点:1 工作与反向截止区;2 都单向导电,用于整流场合。

区别在于:
1、肖特基二极管的耐压能常较低,但是它的恢复速度快,可以用在高频场合,故开关电源采用此种二极管作为整流输出用
2、稳压二极管稳压是额定值,肖特基二极管稳压值有范围。

名字作用
整流二极管将交流电源整流成为直流电流的二极管叫作整流二极管。
检波二极管检波二极管是用于把迭加在高频载波上的低频信号检出来的器件,它具有较高的检波效率和良好的频率特性。
开关二极管在脉冲数字电路中,用于接通和关断电路的二极管叫开关二极管,它的特点是反向恢复时间短,能满足高频和超高频应用的需要。
变容二极管变容二极管是利用 PN结的电容随外加偏压而变化这一特性制成的非线性电容元件,被广泛地用于参量放大器,电子调谐及倍频器等微波电路中。
发光二极管用磷化镓、磷砷化镓材料制成,体积小,正向驱动发光。工作电压低,工作电流小,发光均匀、寿命长、可发红、黄、绿单色光。

二极管主要参数

  1. 最大整流电流Iom
    Iom是二极管长期运行时允许通过的最大正向平均电流。I<Iom
  2. 最高反向工作电压Urm
    Urm是二极管工作时允许外加的最大反向电压,超过此值时,二极管可能因反向击穿而损坏。Ur<Urm

二极管特性

  1. 伏安特性 / 单向导电性
    二极管的伏安特性是指加在二极管两端电压和流过二极管的电流之间的关系,用于定性描述这两者关系的曲线称为伏安特性曲线,

伏安特性曲线是非线性曲线,二极管的电压和电流是非线性关系,不适用欧姆定律
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20201202153559200.png?x-oss-process=ima

死区电压:OA段

外加正向电压较小时,二极管呈现的电阻较大,正向电流几乎为零,曲线OA段称为不导通区或死区。
硅管的死区电压约为0.5V~0.7V,
锗的死区电压约为0.2V~0.3V,

正向导通:AC段

当外加正向电压超过死区电压时,PN结内电场几乎被抵消,二极管呈现的电阻很小,正向电流开始增加,进入正向导通区,但此时电压与电流不成比。随外加电压的增加正向电流迅速增加,
二极管导通后两端的正向电压称为正向压降(或管压降),且几乎恒定。硅管的管压降约为0.7V,锗管的管压降约为0.3V。

反向截止区:OD段

二极管承受反向电压时,加强了PN结的内电场,二极管呈现很大电阻,此时仅有很小的反向电流。此时电流称为反向饱和电流。实际应用中,反向电流越小说明二极管的反向电阻越大,反向截止性能越好。
硅二极管的反向饱和电流在100 VA 以下
锗二极管则达100 VA ~ 1000VA,大功率二极管稍大些。

反向击穿区:ED段

当反向电压增大到一定数值时(图中D点),反向电流急剧加大,进入反向击穿区,D点对应的电压称为反向击穿电压。二极管被击穿后电流过大将使管子损坏,因此除稳压管外,二极管的反向电压不能超过击穿电压。

二极管应用

1、整流

电力网供给用户的是交流电,而各种无线电装置需要用直流电。整流,就是把交流电变为直流电的过程。利用具有单向导电特性的器件,可以把方向和大小随时间变化的交流电流变换为方向不随时间变化的脉冲直流电

半波整流电路

电压:Uo = 0.45U2
电流:Io = (0.45U2)/ RL
最大电压:UR = 1.414U2

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

桥式整流电路

电压:Uo = 0.9U2
电流:Io = (0.9U2)/ RL
最大电压:URM = 1.414U2
在这里插入图片描述

2、滤波

交流电经过整流后得到的是脉动直流,这样的直流电源由于所含交流纹波很大,不能直接用作电子电路的电源。滤波电路可以大大降低这种交流纹波成份,让整流后的电压波形变得比较平滑。

电容滤波电路

电容滤波电路是利用电容的充放电原理达到滤波的作用
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
电感滤波电路

电感滤波电路是利用电感对脉动直流的反向电动势来达到滤波的作用
在这里插入图片描述
RC滤波电路
使用两个电容和一个电阻组成RC滤波电路,又称π型RC滤波电路。见图2-3-27所示。这种滤波电路由于增加了一个电阻R1,使交流纹波都分担在R1上。R1和C2越大滤波效果越好,但R1过大又会造成压降过大,减小了输出电压。一般R1应远小于R2。
在这里插入图片描述
4. LC滤波电路
在这里插入图片描述

这篇关于模拟电路笔记(一)晶体二极管及其应用的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/691335

相关文章

中文分词jieba库的使用与实景应用(一)

知识星球:https://articles.zsxq.com/id_fxvgc803qmr2.html 目录 一.定义: 精确模式(默认模式): 全模式: 搜索引擎模式: paddle 模式(基于深度学习的分词模式): 二 自定义词典 三.文本解析   调整词出现的频率 四. 关键词提取 A. 基于TF-IDF算法的关键词提取 B. 基于TextRank算法的关键词提取

水位雨量在线监测系统概述及应用介绍

在当今社会,随着科技的飞速发展,各种智能监测系统已成为保障公共安全、促进资源管理和环境保护的重要工具。其中,水位雨量在线监测系统作为自然灾害预警、水资源管理及水利工程运行的关键技术,其重要性不言而喻。 一、水位雨量在线监测系统的基本原理 水位雨量在线监测系统主要由数据采集单元、数据传输网络、数据处理中心及用户终端四大部分构成,形成了一个完整的闭环系统。 数据采集单元:这是系统的“眼睛”,

csu 1446 Problem J Modified LCS (扩展欧几里得算法的简单应用)

这是一道扩展欧几里得算法的简单应用题,这题是在湖南多校训练赛中队友ac的一道题,在比赛之后请教了队友,然后自己把它a掉 这也是自己独自做扩展欧几里得算法的题目 题意:把题意转变下就变成了:求d1*x - d2*y = f2 - f1的解,很明显用exgcd来解 下面介绍一下exgcd的一些知识点:求ax + by = c的解 一、首先求ax + by = gcd(a,b)的解 这个

hdu1394(线段树点更新的应用)

题意:求一个序列经过一定的操作得到的序列的最小逆序数 这题会用到逆序数的一个性质,在0到n-1这些数字组成的乱序排列,将第一个数字A移到最后一位,得到的逆序数为res-a+(n-a-1) 知道上面的知识点后,可以用暴力来解 代码如下: #include<iostream>#include<algorithm>#include<cstring>#include<stack>#in

【C++】_list常用方法解析及模拟实现

相信自己的力量,只要对自己始终保持信心,尽自己最大努力去完成任何事,就算事情最终结果是失败了,努力了也不留遗憾。💓💓💓 目录   ✨说在前面 🍋知识点一:什么是list? •🌰1.list的定义 •🌰2.list的基本特性 •🌰3.常用接口介绍 🍋知识点二:list常用接口 •🌰1.默认成员函数 🔥构造函数(⭐) 🔥析构函数 •🌰2.list对象

zoj3820(树的直径的应用)

题意:在一颗树上找两个点,使得所有点到选择与其更近的一个点的距离的最大值最小。 思路:如果是选择一个点的话,那么点就是直径的中点。现在考虑两个点的情况,先求树的直径,再把直径最中间的边去掉,再求剩下的两个子树中直径的中点。 代码如下: #include <stdio.h>#include <string.h>#include <algorithm>#include <map>#

usaco 1.2 Transformations(模拟)

我的做法就是一个一个情况枚举出来 注意计算公式: ( 变换后的矩阵记为C) 顺时针旋转90°:C[i] [j]=A[n-j-1] [i] (旋转180°和270° 可以多转几个九十度来推) 对称:C[i] [n-j-1]=A[i] [j] 代码有点长 。。。 /*ID: who jayLANG: C++TASK: transform*/#include<

【区块链 + 人才服务】可信教育区块链治理系统 | FISCO BCOS应用案例

伴随着区块链技术的不断完善,其在教育信息化中的应用也在持续发展。利用区块链数据共识、不可篡改的特性, 将与教育相关的数据要素在区块链上进行存证确权,在确保数据可信的前提下,促进教育的公平、透明、开放,为教育教学质量提升赋能,实现教育数据的安全共享、高等教育体系的智慧治理。 可信教育区块链治理系统的顶层治理架构由教育部、高校、企业、学生等多方角色共同参与建设、维护,支撑教育资源共享、教学质量评估、

AI行业应用(不定期更新)

ChatPDF 可以让你上传一个 PDF 文件,然后针对这个 PDF 进行小结和提问。你可以把各种各样你要研究的分析报告交给它,快速获取到想要知道的信息。https://www.chatpdf.com/

【学习笔记】 陈强-机器学习-Python-Ch15 人工神经网络(1)sklearn

系列文章目录 监督学习:参数方法 【学习笔记】 陈强-机器学习-Python-Ch4 线性回归 【学习笔记】 陈强-机器学习-Python-Ch5 逻辑回归 【课后题练习】 陈强-机器学习-Python-Ch5 逻辑回归(SAheart.csv) 【学习笔记】 陈强-机器学习-Python-Ch6 多项逻辑回归 【学习笔记 及 课后题练习】 陈强-机器学习-Python-Ch7 判别分析 【学