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外加电场使电子漂移速度加快,从而与共价键中的价电子相碰撞,把价电子撞出共价键,产生新的电子-空穴对。新产生的电子-空穴被电场加速后又撞出其它价电子,载流子雪崩式地增加,致使电流急剧增加,这种击穿称为雪崩击穿。无论哪种击穿,若对其电流不加限制,都可能造成PN结长久性损坏。[1]二极管原理应用编辑1.整流整流二极管主要用于整流电路,即把交流电变换成脉动的直流电。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。2.开关二极管在正向电压作用下电阻很小,处于导通状态,相当于一只接通的开关;在反向电压作用下,电阻很大,处于截止状态,如同一只断开的开关。利用二极管的开关特性,可以组成各种逻辑电路。3.限幅二极管正向导通后,它的正向压降基本保持不变(硅管为,锗管为)。利用这一特性,在电路中作为限幅元件,可以把信号幅度限制在一定范围内。4.续流在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起续流作用。5.检波检波二极管的主要作用是把高频信号中的低频信号检出。它们的结构为点接触型。其结电容较小,工作频率较高,一般都采用锗材料制成。6.阻尼阻尼二极管多用在高频电压电路中。当无光照时,光电二极管的伏安特性与普通二极管一样。福建优势二极管模块品牌
[4]二极管发光二极管发光二极管是一种将电能直接转换成光能的半导体固体显示器件,简称LED(LightEmittingDiode)。和普通二发光二极管极管相似,发光二极管也是由一个PN结构成。发光二极管的PN结封装在透明塑料壳内,外形有方形、矩形和圆形等。发光二极管的驱动电压低、工作电流小,具有很强的抗振动和冲击能力、体积小、可靠性高、耗电省和寿命长等优点,广用于信号指示等电路中。[4]在电子技术中常用的数码管,发光二极管的原理与光电二极管相反。当发光二极管正向偏置通过电流时会发出光来,这是由于电子与空穴直接复合时放出能量的结果。它的光谱范围比较窄,其波长由所使用的基本材料而定。[4]二极管特性参数编辑用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标,称为二极管的参数。不同类型的二极管有不同的特性参数。[4]二极管伏安特性二极管具有单向导电性,二极管的伏安特性曲线如图所示[5]。二极管的伏安特性曲线在二极管加有正向电压,当电压值较小时,电流极小;当电压超过,电流开始按指数规律增大,通常称此为二极管的开启电压;当电压达到约,二极管处于完全导通状态,通常称此电压为二极管的导通电压,用符号UD表示[4]。对于锗二极管,开启电压为。江苏进口二极管模块供应控制电路由一片或多片半导体芯片组成。
外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流。[5]当外加的反向电压高到一定程度时,PN结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。PN结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。[5]二极管PN结形成原理P型半导体是在本征半导体(一种完全纯净的、结构完整的半导体晶体)掺入少量三价元素杂质,如硼等。P型和N型半导体因硼原子只有三个价电子,它与周围的硅原子形成共价键,因缺少一个电子,在晶体中便产生一个空位,当相邻共价键上的电子获得能量时就有可能填补这个空位,使硼原子成了不能移动的负离子,而原来的硅原子的共价键则因缺少一个电子,形成了空穴,但整个半导体仍呈中性。这种P型半导体中以空穴导电为主,空穴为多数载流子,自由电子为少数载流子。[6]N型半导体形成的原理和P型原理相似。在本征半导体中掺入五价原子,如磷等。掺入后,它与硅原子形成共价键,产生了自由电子。在N型半导体中,电子为多数载流子。
所以交流信号正半周超出部分被去掉(限制),其超出部分信号其实降在了集成电路A1的①脚内电路中的电阻上(图中未画出)。当集成电路A1的①脚直流和交流输出信号的幅度小于,这一电压又不能使3只二极管导通,这样3只二极管再度从导通转入截止状态,对信号没有限幅作用。3.电路分析细节说明对于这一电路的具体分析细节说明如下。1)集成电路A1的①脚输出的负半周大幅度信号不会造成VT1过电流,因为负半周信号只会使NPN型三极管的基极电压下降,基极电流减小,所以无须加入对于负半周的限幅电路。2)上面介绍的是单向限幅电路,这种限幅电路只能对信号的正半周或负半周大信号部分进行限幅,对另一半周信号不限幅。另一种是双向限幅电路,它能同时对正、负半周信号进行限幅。3)引起信号幅度异常增大的原因是多种多样的,例如偶然的因素(如电源电压的波动)导致信号幅度在某瞬间增大许多,外界的大幅度干扰脉冲窜入电路也是引起信号某瞬间异常增大的常见原因。4)3只二极管VD1、VD2和VD3导通之后,集成电路A1的①脚上的直流和交流电压之和是,这一电压通过电阻R1加到VT1基极,这也是VT1高的基极电压,这时的基极电流也是VT1大的基极电流。发光二极管芯片阵列固定在印刷电路板的一个面上。
即信号幅度没有大到让限幅电路动作的程度,这时限幅电路不工作。2)信号幅度比较大时的电路工作状态,即信号幅度大到让限幅度电路动作的程度,这时限幅电路工作,将信号幅度进行限制。用画出信号波形的方法分析电路工作原理有时相当管用,用于分析限幅电路尤其有效,如图9-45所示是电路中集成电路A1的①脚上信号波形示意图。图9-45集成电路A1的①脚上信号波形示意图图中,U1是集成电路A1的①脚输出信号中的直流电压,①脚输出信号中的交流电压是“骑”在这一直流电压上的。U2是限幅电压值。结合上述信号波形来分析这个二极管限幅电路,当集成电路A1的①脚输出信号中的交流电压比较小时,交流信号的正半周加上直流输出电压U1也没有达到VD1、VD2和VD3导通的程度,所以各二极管全部截止,对①脚输出的交流信号没有影响,交流信号通过R1加到VT1中。假设集成电路A1的①脚输出的交流信号其正半周幅度在某期间很大,见图8-12中的信号波形,由于此时交流信号的正半周幅度加上直流电压已超过二极管VD1、VD2和VD3正向导通的电压值,如果每只二极管的导通电压是,那么3只二极管的导通电压是。由于3只二极管导通后的管压降基本不变,即集成电路A1的①脚大为。二极管正向导通后,它的正向压降基本保持不变(硅管为0.7V,锗管为0.3V)。上海国产二极管模块供应商家
当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向饱和电流。福建优势二极管模块品牌
图9-403只普通二极管构成的简易直流稳压电路1.电路分析思路说明分析一个从没有见过的电路工作原理是困难的,对基础知识不全的初学者而言就更加困难了。关于这一电路的分析思路主要说明如下。1)从电路中可以看出3只二极管串联,根据串联电路特性可知,这3只二极管如果导通会同时导通,如果截止会同时截止。2)根据二极管是否导通的判断原则分析,在二极管的正极接有比负极高得多的电压,无论是直流还是交流的电压,此时二极管均处于导通状态。从电路中可以看出,在VD1正极通过电阻R1接电路中的直流工作电压+V,VD3的负极接地,这样在3只串联二极管上加有足够大的正向直流电压。由此分析可知,3只二极管VD1、VD2和VD3是在直流工作电压+V作用下导通的。3)从电路中还可以看出,3只二极管上没有加入交流信号电压,因为在VD1正极即电路中的A点与地之间接有大容量电容C1,将A点的任何交流电压旁路到地端。2.二极管能够稳定直流电压原理说明电路中,3只二极管在直流工作电压的正向偏置作用下导通,导通后对这一电路的作用是稳定了电路中A点的直流电压。众所周知,二极管内部是一个PN结的结构,PN结除单向导电特性之外还有许多特性,其中之一是二极管导通后其管压降基本不变。福建优势二极管模块品牌
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