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放大电路-4

放大电路-4

2.3 半导体二极管
#.半导体按其结构可分为点接触型和面接触型两类
#.点接触型二极管金属丝很细,形成的PN结面积很小,所以极间电容很小,也不能承受高的反向电压和大的电流
#.面接触型二极管PN结面积大,可承受较大的电流,但极间电容也大
#.二极管的V-I特性和PN结的V-I特性基本上相同
#.P型半导体中的少数载流子-电子和N型半导体中的少数载流子-空穴,在反向电压作用下很容易通过PN结,形成反向饱和电流。但由于少数载流子数目很少,所以反向电流是很小的
#.反向电流,其值愈小,则管子的单向导电性愈好
#.PN结的势垒电容是用来描述势垒区的空间电荷随电压变化而产生的电容效应
#.PN结的空间电荷是随外加电压的变化而变化的
#.势垒电容吸要外加电压改变时才起作用
#.当外加电压频率越高时,每秒充放电次数越多,势垒电容的作用越显著
#.势垒电容的大小与PN结面积S成正比,与耗尽区厚度成反比
#.PN结的正向电流是由P区空穴和N区电子的相互扩散造成的
#.扩散电容,它反映了在外加电压作用下载流子在扩散过程中积累的情况
2.4 二极管基本电路及其分析方法
#.二极管是一种非线性器件,因而二极管电路一般要采用非线性电路的分析方法
#.参考电位点,或叫,即电路的共同端点。电路中任一点的电位,都是对此共同端而言的
#.恒压降模型:其基本思想是当二极管导通后,其管压降认为是恒定的,且不随电流而变
#.折线模型:即认为二极管的管压降不是恒定的,而是随着通过二极管电流的增加而增加,所以在模型中用一个电池和一个电阻来作进一步的近似
#.当电源电压远大于二极管管压降的情况下,恒压降模型能得出较合理的结果,但电源电压较低时,折线模型能提供较合理的结果。
2.5 特殊二极管
#.稳压管的稳压作用在于,电流增量很大,只引起很小的电压变化。曲线愈陡,动态电阻愈小,稳压管的稳压性能愈好。
#.稳压电路之所以能够稳定输出电压,在于当稳定电流Iz有较大幅度的变化△Iz时,而稳定电压的变化△Vz却小(二极管的反向输出特性)。这样,当V1或Rl变化时,电路能自动地高速Iz的大小,以改变R上的压降IrR,达到维持输出电压V0(Vz)基本恒定的目的
#.变容二极管结电容随反向电压的增加而减小,这种效应显著的二极管为变容二极管。
#.当前一种新的趋势是,在信号传输和存储等环节中,可有效地应用光信号
#.光电子系统的突出优点是,抗干扰能力较强,可大量地传送信息,而且传输 损耗小,工作可靠。
#.光信号和电信号的接口需要一些特殊的光电子器件
#.光电二极管的结构与PN结二极管类似,但在它的PN结处,通过管壳上的一个玻璃窗口能接收外部的光照。这种器件的PN结在反向偏置状态下运行,它的反向电流随光照强度的增加而上升。
#.光电二极管可用来作为光的测量,是将光信号转换为电信号的常用器件
#.发光二极管能以电流时将发出光来,这是由于电子与空穴直接复合而放出能量的结果
#.发光二极管学用作为显示器件,除单个使用外,也常作成七段式或矩阵式器件;另一种重要的用途是将电信号变为光信号,通过光缆传输,然后再用光电二极管接收,再现电信号。
#.小结PN结的P型半导体与N型半导体的交界处形成一个空间电荷区或耗尽区。当PN结外加正向电压(正向偏置)时,耗尽区变窄,有电流流过,而当外加反向电压(反向偏置)时,耗尽区变宽,没有电流流过或电流极小,这就是半导体二极管的单向导电性
#.PN结内部的空间电荷区是由带正电的正离子和带负电的负离子组成,进而形成内电场,当外加正向电压时,会促使PN结中空间电荷区两端的空穴和电子进入空间电荷区(扩散运动>漂流运动),空穴进入空间电荷区后就中和了部分带负电的负离子,电子进入空间电荷区后就中和了部分带正电的正离子,所以导致空间电荷区的厚度变窄了,但是载流子数目的增多使电阻变小,所以加正向电压时会导通;外加反向电压时情况可自行分析。
#.二极管电路的分析,主要采用模型分析法。在分析忡的静态情况时,根据输入信号的大小,选用不同的模型;只有当信号很微小时,才采用信号模型

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