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  • 二极管的反向恢复时间

    PN结二极管经常用来制作电开关。在正偏状态,即开态,很小的外加电压就能产生较大的电流;在反偏状态,即关态,只有很小的电流存在于PN结内。 我们感兴趣的开关电路参数就是电路的开关速度。下面的内容会定性地讨论二极管的开关瞬态以及电荷的存储效应。在不经任何数学推导的情况下,简单给出描述开关时间的表达式。 二极管的作用 利用二极管正、反向电流相差悬殊这一特性,可以把二极管作开关使用。 当开关K打向A时,二极管处于正向,电流很大,相当于接有负载的外回路与电源相连的开关闭合,回路处于接通状态(开态); 当开关K打向B时,二极管处于反向,反向电流很小,相当于外回路的开关断开,回路处于断开状态(关态)。 V1为外加电源电压,VJ为二极管的正向压降,对硅管VJ约为0.7V,锗管VJ约为0.25V,RL为负载电阻。 在开态时,流过负载的稳态电流为I1: 通常VJ远小于V1,所以上式可近似写为: 在关态时,流过负载的电流就是二极管的反向电流IR。 假设外加脉冲的波形如图(a)所示,则流过二极管的电流就如图(b)所示。 接通过程中,二极管P区向N区输运大量空穴,N区向P区输运大量电子。随着时间的延长,N区内空穴和P区内电子不断增加,直到稳态时停止。在稳态时,流入N区的空穴正好与N区内复合掉的空穴数目相等,流入P区的电子也正好与P区内复合掉的电子数目相等,达到动态平衡,流过P-N结的电流为一常数I1。 随着势垒区边界上的空穴和电子密度的增加,P-N结上的电压逐步上升,在稳态即为VJ。此时,二极管就工作在导通状态。 当某一时刻在外电路上加的正脉冲跳变为负脉冲时: 正向时积累在各区的大量少子要被反向偏置电压拉回到原来的区域,开始时的瞬间,流过P-N结的反向电流很大,经过一段时间后,原本积累的载流子一部分通过复合,一部分被拉回原来的区域,反向电流才恢复到正常情况下的反向漏电流值IR。 正向导通时少数载流子积累的现象称为电荷储存效应。二极管的反向恢复过程就是由于电荷储存所引起的。反向电流保持不变的这段时间就称为储存时间ts。在ts之后,P-N结上的电流到达反向饱和电流IR,P-N结达到平衡。定义流过P-N结的反向电流由I2下降到0.1 I2时所需的时间为下降时间tf。储存时间和下降时间之和为(ts+tf)称为P-N结的关断时间(即为反向恢复时间)。 反向恢复时间限制了二极管的开关速度: 如果脉冲持续时间比二极管反向恢复时间长得多,这时负脉冲能使二极管彻底关断,起到良好的开关作用; 如果脉冲持续时间和二极管的反向恢复时间差不多甚至更短的话,这时由于反向恢复过程的影响,负脉冲不能使二极管关断。 所以要保持良好的开关作用,脉冲持续时间不能太短,也就意味着脉冲的重复频率不能太高,这就限制了开关的速度。

    时间:2021-04-07 关键词: 二极管 反向恢复时间

  • 什么是PIN二极管移相器?移相器与延迟线有何区别?

    什么是PIN二极管移相器?移相器与延迟线有何区别?

    移相器将是下述内容的主要介绍对象,通过这篇文章,小编希望大家可以对移相器与延迟线的区别以及PIN二极管移相器的相关情况以及信息有所认识和了解,详细内容如下。 一、移相器引言 移相器(Phaser)能够对波的相位进行调整的一种装置。任何传输介质对在其中传导的波动都会引入相移,这是早期模拟移相器的原理;现代电子技术发展后利用A/D、D/A转换实现了数字移相,顾名思义,它是一种不连续的移相技术,但特点是移相精度高。 移相器在雷达、导弹姿态控制、加速器、通信、仪器仪表甚至于音乐等领域都有着广泛的应用。 移相器是相控阵系统中最重要的模块之一,已广泛用于卫星通信,雷达,汽车驾驶辅助系统和第五代移动通信技术(5G)。传统的移相器主要由无源元件组成,其结构包括开关线型、负载线型、铁氧体型、高低通型和反射型等,统称为无源移相器。 随着朝着芯片小型化和高集成度的系统的发展,无源移相器由于精度低和体积大的缺点而面临技术瓶颈。有源移相器主要使用矢量叠加来实现移相功能。 二、移相器和延迟线的区别 第一次接触移相器时,我下意识的想到用一节短传输线就实现了,实际上开关线移相器就是一节短传输线,但延迟线也是一节传输线,那移相器和延迟线到底有什么区别呢。我的理解如下: 基础公式: 移 相 器: 延 迟 线: 一节传输线当没有色散的时候对任何频率都是等延迟的,严格来说传输线是一个延迟线。当带宽很窄的时候移相器可以用一节短延迟线实现,可以在一个相对窄的带宽里实现等相位移动,所以开关线移相器只能用在窄带情况下。 在信号带宽很宽的情况下,信号通过移相器时由于对各个频率的延迟不同,我个人理解实际上是色散效应,不知对系统使用是否有影响。 三、PIN二极管移相器 有许多类型的移相器。 只能根据特定值改变相移量,称为数字移相器。 确定了数字移相器的相移,并且其相位只能逐步改变。 移相器的位数越多,信号的控制越精细,并且移相器本身即控制电路越复杂。相移可以连续改变,称为模拟移相器。 PIN二极管移相器是典型的数字移相器。 PIN二极管移相器主要根据PIN二极管的固有特性设计用于相移。 PIN二极管的V-A特性使其具有两个开关状态:正向偏置和反向偏置。 当PIN二极管处于反向偏置状态时,电路会产生一个小的串联结电容,并且二极管处于高阻抗状态;当PIN二极管处于反向偏置状态时,该电路会产生一个小的串联结电容。 当PIN二极管处于正向偏置状态时,串联结电容消失,二极管处于低阻抗状态,可以使用偏置信号。控制PIN二极管的两种不同状态以完成RF电路的设计。 设计射频电路时,有必要考虑由二极管封装引起的寄生效应。同时,应注意,当将偏置信号施加到PIN二极管时,电路必须具有RF扼流器件和DC隔离器件,以使偏置信号与RF信号隔离。 在1960年左右,为了解决铁氧体移相器体积大和质量大的问题,使用PIN二极管作为开关元件的移相器开始出现。 移相器设计的基本原理是利用PIN二极管的两个开关状态的正向偏置和反向偏置的相互转换来改变传输线的电长度,电容,电感,电阻和其他参数,以实现相移。 PIN二极管移相器可分为开关线移相器,负载线移相器,反射式移相器等。 开关线性移相器是最简单的类型。 它使用2个单刀双掷开关沿不同长度的传输线之一传输信号。 以上便是小编此次想要和大家共同分享的有关移相器与延迟线的区别以及PIN二极管移相器的内容,如果你对本文内容感到满意,不妨持续关注我们网站哟。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2021-04-05 关键词: 移相器 PIN二极管移相器 二极管

  • 图文并茂!二极管的7种应用电路解析

    二极管除单向导电特性外,还有许多特性,很多的电路中并不是利用单向导电特性就能分析二极管所构成电路的工作原理,而需要掌握二极管更多的特性才能正确分析这些电路,例如二极管构成的简易直流稳压电路,二极管构成的温度补偿电路等。 二极管简易稳压电路主要用于一些局部的直流电压供给电路中,由于电路简单,成本低,所以应用比较广泛。 二极管的管压降特性:二极管导通后其管压降基本不变,对硅二极管而言这一管压降是0.6V左右,对锗二极管而言是0.2V左右。 图9-40 3只普通二极管构成的简易直流稳压电路 分析一个从没有见过的电路工作原理是困难的,对基础知识不全面的初学者而言就更加困难了。 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。 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。 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。 根据二极管的这一特性,可以很方便地分析由普通二极管构成的简易直流稳压电路工作原理。3只二极管导通之后,每只二极管的管压降是0.6V,那么3只串联之后的直流电压降是0.6×3=1.8V。 检测这一电路中的3只二极管最为有效的方法是测量二极管上的直流电压,如图9-41所示是测量时接线示意图。如果测量直流电压结果是1.8V左右,说明3只二极管工作正常;如果测量直流电压结果是0V,要测量直流工作电压+V是否正常和电阻R1是否开路,与3只二极管无关,因为3只二极管同时击穿的可能性较小;如果测量直流电压结果大于1.8V,检查3只二极管中有一只开路故障。 图9-41 测量二极管上直流电压接线示意图 如表9-40所示是这一二极管电路故障分析: 关于上述二极管简易直流电压稳压电路分析细节说明如下。 2)二极管众多的特性中只有导通后管压降基本不变这一特性能够最为合理地解释这一电路的作用,所以依据这一点可以确定这一电路是为了稳定电路中A点的直流工作电压。 2 二极管温度补偿电路及故障处理 对于初学者来讲,看不懂电路中VT1等元器件构成的是一种放大器,这对分析这一电路工作原理不利。 1.需要了解的深层次电路工作原理 1)VT1等构成一种放大器电路,对于放大器而言要求它的工作稳定性好,其中有一条就是温度高低变化时三极管的静态电流不能改变,即VT1基极电流不能随温度变化而改变,否则就是工作稳定性不好。了解放大器的这一温度特性,对理解VD1构成的温度补偿电路工作原理非常重要。 2.三极管偏置电路分析 在分析二极管VD1工作原理时还要搞清楚一点:VT1是NPN型三极管,其基极直流电压高,则基极电流大;反之则小。 根据二极管VD1在电路中的位置,对它的工作原理分析思路主要说明下列几点: 2)利用二极管导通后有一个0.6V管压降来解释电路中VD1的作用是行不通的,因为通过调整R1和R2的阻值大小可以达到VT1基极所需要的直流工作电压,根本没有必要通过串入二极管VD1来调整VT1基极电压大小。 4)三极管的温度稳定性能不良还表现为温度下降的过程中。在温度降低时,三极管VT1基极电流要减小,这也是温度稳定性能不好的表现。接入二极管VD1后,温度下降时,它的管压降稍有升高,使VT1基极直流工作电压升高,结果VT1基极电流增大,这样也能补偿三极管VT1温度下降时的不稳定。 电路分析的细节说明如下。 2)温度补偿电路的温度补偿是双向的,即能够补偿由于温度升高或降低而引起的电路工作的不稳定性。 4)在上述电路分析中,VT1基极与发射极之间PN结(发射结)的温度特性与VD1温度特性相似,因为它们都是PN结的结构,所以温度补偿的结果比较好。 5.故障检测方法和电路故障分析 当VD1出现开路故障时,三极管VT1基极直流偏置电压升高许多,导致VT1管进入饱和状态,VT1可能会发烧,严重时会烧坏VT1。如果VD1出现击穿故障,会导致VT1管基极直流偏置电压下降0.6V,三极管VT1直流工作电流减小,VT1管放大能力减小或进入截止状态。 二极管导通之后,它的正向电阻大小随电流大小变化而有微小改变,正向电流愈大,正向电阻愈小;反之则大。 图9-43 二极管构成的自动控制电路 二极管的单向导电特性只是说明了正向电阻小、反向电阻大,没有说明二极管导通后还有哪些具体的特性。 不熟悉电路功能对电路工作原理很不利,在了解电路功能的背景下能有的放矢地分析电路工作原理或电路中某元器件的作用。 1)在录音信号幅度较小时,不控制录音信号的幅度。 3)ALC电路进入控制状态后,要求录音信号愈大,对信号的衰减量愈大。 2.电路工作原理分析思路说明 1)如果没有VD1这一支路,从第一级录音放大器输出的录音信号全部加到第二级录音放大器中。但是,有了VD1这一支路之后,从第一级录音放大器输出的录音信号有可能会经过C1和导通的VD1流到地端,形成对录音信号的分流衰减。 3)从分流支路电路分析中要明白一点:从第一级录音放大器输出的信号,如果从VD1支路分流得多,那么流入第二级录音放大器的录音信号就小,反之则大。 5)在VD1正极上接有电阻R1,它给VD1一个控制电压,显然这个电压控制着VD1导通或截止。所以,R1送来的电压是分析VD1导通、截止的关键所在。 3.控制电路的一般分析方法说明 1)电路中没有录音信号时,直流控制电压Ui为0,二极管VD1截止,VD1对电路工作无影响,第一级录音放大器输出的信号可以全部加到第二级录音放大器中。 3)当电路中的录音信号比较大时,直流控制电压Ui较大,使二极管VD1导通,录音信号愈大,直流控制电压Ui愈大,VD1导通程度愈深,VD1的内阻愈小。 5)二极管VD1的导通程度受直流控制电压Ui控制,而直流控制电压Ui随着电路中录音信号大小的变化而变化,所以二极管VD1的内阻变化实际上受录音信号大小控制。 对于这一电路中的二极管故障检测最好的方法是进行代替检查,因为二极管如果性能不好也会影响到电路的控制效果。 当二极管VD1击穿时,也不存在控制作用,这时录音声音很小,因为录音信号被击穿的二极管VD1分流到地了。 二极管最基本的工作状态是导通和截止两种,利用这一特性可以构成限幅电路。所谓限幅电路就是限制电路中某一点的信号幅度大小,让信号幅度大到一定程度时,不让信号的幅度再增大,当信号的幅度没有达到限制的幅度时,限幅电路不工作,具有这种功能的电路称为限幅电路,利用二极管来完成这一功能的电路称为二极管限幅电路。 1.电路分析思路说明 1)从电路中可以看出,VD1、VD2、VD3和VD4、VD5、VD6两组二极管的电路结构一样,这两组二极管在这一电路中所起的作用是相同的,所以只要分析其中一组二极管电路工作原理即可。 3)集成电路的①脚输出的直流电压显然不是很高,没有高到让外接的二极管处于导通状态,理由是:如果集成电路A1的①脚输出的直流电压足够高,那么VD1、VD2和VD3导通,其导通后的内阻很小,这样会将集成电路A1的①脚输出的交流信号分流到地,对信号造成衰减,显然这一电路中不需要对信号进行这样的衰减,所以从这个角度分析得到的结论是:集成电路A1的①脚输出的直流电压不会高到让VD1、VD2和VD3导通的程度。 5)通过上述电路分析思路可以初步判断,电路中的VD1、VD2、VD3是限幅保护二极管电路,防止集成电路A1的①脚输出的交流信号正半周幅度太大而烧坏VT1。 2.二极管限幅电路 1)信号幅度比较小时的电路工作状态,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。 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 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。 当集成电路A1的①脚直流和交流输出信号的幅度小于2.1V时,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。 对于这一电路的具体分析细节说明如下。 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。 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2.1V,这一电压通过电阻R1加到VT1基极,这也是VT1最高的基极电压,这时的基极电流也是VT1最大的基极电流。 6)根据串联电路特性可知,串联电路中的电流处处相等,这样可以知道VD1、VD2和VD3三只串联二极管导通时同时导通,否则同时截止,绝不会出现串联电路中的某只二极管导通而某几只二极管截止的现象。 对这一电路中的二极管故障检测主要采用万用表欧姆档在路测量其正向和反向电阻大小,因为这一电路中的二极管不工作在直流电路中,所以采用测量二极管两端直流电压降的方法不合适。 5. 二极管开关电路及故障处理 在开关电路中有两大类的开关: 2)电子开关,所谓的电子开关,不用机械式的开关件,而是采用二极管、三极管这类器件构成开关电路。 开关二极管同普通的二极管一样,也是一个PN结的结构,不同之处是要求这种二极管的开关特性要好。 开关二极管就是利用这种特性,且通过制造工艺,开关特性更好,即开关速度更快,PN结的结电容更小,导通时的内阻更小,截止时的电阻很大。 表6.19 开关时间概念说明 2.典型二极管开关电路工作原理 通过观察这一电路,可以熟悉下列几个方面的问题,以利于对电路工作原理的分析: 2)C2和VD1构成串联电路,然后再与C1并联,从这种电路结构可以得出一个判断结果:C2和VD1这个支路的作用是通过该支路来改变与电容C1并联后的总容量大小,这样判断的理由是:C2和VD1支路与C1上并联后总电容量改变了,与L1构成的LC并联谐振电路其振荡频率改变了。所以,这是一个改变LC并联谐振电路频率的电路。 1)电路中,C2和VD1串联,根据串联电路特性可知,C2和VD1要么同时接入电路,要么同时断开。如果只是需要C2并联在C1上,可以直接将C2并联在C1上,可是串入二极管VD1,说明VD1控制着C2的接入与断开。 3)二极管的导通与截止要有电压控制,电路中VD1正极通过电阻R1、开关S1与直流电压+V端相连,这一电压就是二极管的控制电压。 如表9-42所示是二极管电子开关电路工作原理说明。 关于二极管电子开关电路分析细节说明下列二点: 2)LC并联谐振电路中的信号通过C2加到VD1正极上,但是由于谐振电路中的信号幅度比较小,所以加到VD1正极上的正半周信号幅度很小,不会使VD1导通。 如图9-47所示是检测电路中开关二极管时接线示意图,在开关接通时测量二极管VD1两端直流电压降,应该为0.6V,如果远小于这个电压值说明VD1短路,如果远大小于这个电压值说明VD1开路。另外,如果没有明显发现VD1出现短路或开路故障时,可以用万用表欧姆档测量它的正向电阻,要很小,否则正向电阻大也不好。 图9-47 检测电路中开关二极管时接线示意图 4.同类电路工作原理分析 当控制电压为0V时,VD1不能导通,相当于开路,这时对L1和C1、L2和C2电路没有影响;当控制电压为高电平时,控制电压使开关二极管VD1导通,VD1相当于通路,电路中A点的交流信号通过导通的VD1和电容C3接地,等于将电路中的A点交流接地,使L2和C2电路不起作用。 如图9-48所示是二极管检波电路。电路中的VD1是检波二极管,C1是高频滤波电容,R1是检波电路的负载电阻,C2是耦合电容。 图9-48 二极管检波电路 众所周知,收音机有调幅收音机和调频收音机两种,调幅信号就是调幅收音机中处理和放大的信号。见图中的调幅信号波形示意图,对这一信号波形主要说明下列几点: 2)信号的中间部分是频率很高的载波信号,它的上下端是调幅信号的包络,其包络就是所需要的音频信号。 2.电路中各元器件作用说明 表9-43 元器件作用解说 3.检波电路工作原理分析 在检波电路中,调幅信号加到检波二极管的正极,这时的检波二极管工作原理与整流电路中的整流二极管工作原理基本一样,利用信号的幅度使检波二极管导通,如图9-49所示是调幅波形展开后的示意图。 图9-49 调幅波形时间轴展开示意图 检波电路输出信号由音频信号、直流成分和高频载波信号三种信号成分组成,详细的电路分析需要根据三种信号情况进行展开。这三种信号中,最重要的是音频信号处理电路的分析和工作原理的理解。 2)检波电路输出信号的平均值是直流成分,它的大小表示了检波电路输出信号的平均幅值大小,检波电路输出信号幅度大,其平均值大,这一直流电压值就大,反之则小。这一直流成分在收音机电路中用来控制一种称为中频放大器的放大倍数(也可以称为增益),称为AGC(自动增益控制)电压。AGC电压被检波电路输出端耦合电容隔离,不能与音频信号一起加到后级放大器电路中,而是专门加到AGC电路中。 一般检波电路中不给检波二极管加入直流电压,但在一些小信号检波电路中,由于调幅信号的幅度比较小,不足以使检波二极管导通,所以给检波二极管加入较小的正向直流偏置电压,如图所示,使检波二极管处于微导通状态。 从检波电路中可以看出,高频滤波电容C1接在检波电路输出端与地线之间,由于检波电路输出端的三种信号其频率不同,加上高频滤波电容C1的容量取得很小,这样C1对三种信号的处理过程不同。 2)对于音频信号而言,由于高频滤波电容C1的容量很小,它对音频信号的容抗很大,相当于开路,所以音频信号也不能被C1旁路到地线。 如图9-51所示是检波二极管导通后的三种信号电流回路示意图。负载电阻构成直流电流回路,耦合电容取出音频信号。 图9-51 检波二极管导通后三种信号电流回路示意图 对于检波二极管不能用测量直流电压的方法来进行检测,因这这种二极管不工作在直流电压中,所以要采用测量正向和反向电阻的方法来判断检波二极管质量。 5.实用倍压检波电路工作原理分析 7 继电器驱动电路中二极管保护电路及故障处理 如图9-53所示是继电器驱动电路中的二极管保护电路,电路中的J1是继电器,VD1是驱动管VT1的保护二极管,R1和C1构成继电器内部开关触点的消火花电路。 1.电路工作原理分析 表9-44 保护二极管工作原理说明 2.故障检测方法和电路故障分析 当保护二极管开路时,对继电器电路工作状态没有大的影响,但是没有了保护作用而很有可能会击穿驱动管;当保护二极管短路时,相当于将继电器线圈短接,这时继电器线圈中没有电流流过,继电器不能动作。

    时间:2021-03-12 关键词: 应用电路 二极管

  • 电力、普通二极管有何区别?肖特基二极管、硅二极管有何区别?

    电力、普通二极管有何区别?肖特基二极管、硅二极管有何区别?

    在下述的内容中,小编将会对电力二极管与普通二极管的区别、肖特基二极管和硅二极管的区别的相关消息予以报道,如果二极管是您想要了解的焦点之一,不妨和小编共同阅读这篇文章哦。 一、二极管引言 二极管是最早诞生的半导体器件之一,其应用非常广泛。特别是在各种电子电路中,利用二极管和电阻、电容、电感等元器件进行合理的连接,构成不同功能的电路,可以实现对交流电整流、对调制信号检波、限幅和钳位以及对电源电压的稳压等多种功能。无论是在常见的收音机电路还是在其他的家用电器产品或工业控制电路中,都可以找到二极管的踪迹。 二、电力二极管与普通二极管的区别 (一)二者的特性不同 1.电力二极管:恢复过程非常短,尤其是反向恢复过程非常短。在正向恢复过程中,电力二极管不会出现明显的电压过冲;当反向耐压较低时,正向压降也非常小,电力二极管远低于快恢复二极管。 2.普通二极管:最大的特性是单向传导,电流只能流过二极管的一个方向。 (二)二者的作用不同 1.电力二极管:当反向耐压增加时,电力二极管的正向压降会过高,无法满足要求,因此电力二极管通常用于200V以下的低压应用中。 2.普通二极管:功能包括整流电路、检测电路、稳压电路和各种调制电路,主要由二极管组成。 除此以外,电力二极管主要用于高压和大功率应用。 这种管实际上是一个大面积的PN结。 因此,整流器的额定电流通常高达数十安培至数百安培。 由于该管的PN结电容太大,因此仅适用于工频应用,大功率肖特基管由于其低耐压性而仅适合于处理高频和大电流,而快速恢复管则大多用于处理高频、高压和大电流。电力二级管与普通管的主要区别在于额定工作电流的指标。前者高于数十安培,而后者低于数十安培。另外,电力二级管道配备有散热板,而普通管道很少见。 三、普通硅二极管和肖特基二极管区别 肖特基二极管以其发明者肖特基博士的名字命名,SBD是肖特基势垒二极管的缩写。 SBD不是通过使用在P型半导体和N型半导体之间形成PN结的原理来制造的,而是通过使用通过金属和半导体之间的接触而形成的金属-半导体结的原理来制造的。因此,SBD也被称为金属半导体(接触)二极管或表面势垒二极管,它是热载流子二极管。 SBD具有开关频率高,正向电压降低的优点,但其反向击穿电压较低,大多不高于60V,最高仅为100V左右,限制了其应用范围。 因此,让我们看一下肖特基二极管和普通硅二极管之间的区别。 所不同的是,普通硅二极管的耐压更高,但其恢复速度却很低,并且只能用于低频整流。如果是高频,则由于无法快速恢复而将发生反向泄漏,并最终导致电子管严重过热而损坏; 肖特基二极管通常具有低耐压,但其恢复速度很快,可用于高频应用。 因此,开关电源使用这种类型的二极管作为整流器输出。但是,开关电源上的整流管的管温仍然很高。 除了型号以外,普通的硅二极管和肖特基二极管通常在外观上没有差异,但是可以测量正向压降来产生差异。直接使用数字万用表测量高于0.5V的普通二极管,以及低于0.3 V的肖特基二极管,当电流大时,普通二极管约为0.8V,肖特基二极管低于0.5V;此外,肖特基二极管的耐压通常低于100V,没有一个高于150V。 以上便是小编此次带来的有关电力二极管与普通二极管的区别、肖特基二极管和硅二极管的区别的全部内容,十分感谢大家的耐心阅读,想要了解更多相关内容,或者更多精彩内容,请一定关注我们网站哦。

    时间:2021-03-10 关键词: 肖特基二极管 电力二极管 二极管

  • 如何理解二极管的反向恢复过程?

    1 二极管的反向恢复过程 二极管从正向导通到截止有一个反向恢复过程 2 产生反向恢复过程的原因 空穴由P区扩散到N区后,并不是立即与N区中的电子复合而消失,而是在一定的路程LP(扩散长度)内,一方面继续扩散,一方面与电子复合消失,这样就会在LP范围内存储一定数量的空穴,并建立起一定空穴浓度分布,靠近结边缘的浓度,离结越远,浓度越小 。正向电流越大,存储的空穴数目越多,浓度分布的梯度也越大。电子扩散到P区的情况也类似。 当输入电压突然由+VF变为-VR时P区存储的电子和N区存储的空穴不会马上消失,但它们将通过下列两个途径逐渐减少: 由上可知,二极管在开关转换过程中出现的反向恢复过程,实质上由于电荷存储效应引起的,反向恢复时间就是存储电荷消失所需要的时间。

    时间:2021-03-10 关键词: 反向恢复 二极管

  • 电源防反接电路

    02 整流桥型防反接保护电路 使用整流桥将电源输入变为无极输入,无论电源正接还是反接,电路板一样正常工作。 以上使用二极管进行防反处理,若采用硅二极管具有0.6~0.8V左右的压降,锗二极管也有0.2~0.4V左右的压降,若觉得压降太大,可使用MOS管做防反处理,MOS管的压降非常小,可达几毫欧姆,压降几乎可忽略不计。 03 MOS管防反保护电路 MOS管因工艺提升,自身性质等因素,其导通内阻技校,很多都是毫欧级,甚至更小,这样对电路的压降,功耗造成的损失特别小,甚至可以忽略不计,所以选择MOS管对电路进行保护是比较推荐的方式。 (1) NMOS防护 如下图:上电瞬间,MOS管的寄生二极管导通,系统形成回路,源极S的电位大约为0.6V,而栅极G的电位为Vbat,MOS管的开启电压极为:Ugs = Vbat - Vs,栅极表现为高电平,NMOS的ds导通,寄生二极管被短路,系统通过NMOS的ds接入形成回路。 若电源接反,NMOS的导通电压为0,NMOS截止,寄生二极管反接,电路是断开的,从而形成保护。 (2)PMOS防护 如下图:上电瞬间,MOS管的寄生二极管导通,系统形成回路,源极S的电位大约为Vbat-0.6V,而栅极G的电位为0,MOS管的开启电压极为:Ugs = 0 -(Vbat-0.6),栅极表现为低电平,PMOS的ds导通,寄生二极管被短路,系统通过PMOS的ds接入形成回路。 若电源接反,NMOS的导通电压大于0,PMOS截止,寄生二极管反接,电路是断开的,从而形成保护。 注:NMOS管将ds串到负极,PMOS管ds串到正极,寄生二极管方向朝向正确连接的电流方向。 MOS管的D极和S极的接入:通常使用N沟道的MOS管时,一般是电流由D极进入而从S极流出,PMOS则S进D出,应用在这个电路中时则正好相反,通过寄生二极管的导通来满足MOS管导通的电压条件。MOS管只要在G和S极之间建立一个合适的电压就会完全导通。导通之后D和S之间就像是一个开关闭合了,电流是从D到S或S到D都一样的电阻。 实际应用中,G极一般串接一个电阻,为了防止MOS管被击穿,也可以加上稳压二极管。并联在分压电阻上的电容,有一个软启动的作用。在电流开始流过的瞬间,电容充电,G极的电压逐步建立起来。 对于PMOS,相比NOMS导通需要Vgs大于阈值电压,由于其开启电压可以为0,DS之间的压差不大,比NMOS更具有优势。 04 保险丝防护 很多常见的电子产品,拆开之后都可以看到电源部分加了保险丝,在电源接反,电路中存在短路的时候由于大电流,进而将保险丝熔断,起到保护电路的作用,但这种方式修理更换比较麻烦。 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2021-03-02 关键词: 电源 防反接电路 二极管

  • 电阻、电容、电感、二极管、三极管、mos管超详细知识总结

    电阻 1概念 电阻元件的电阻值大小一般与温度,材料,长度,还有横截面积有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。 导体的电阻通常用字母R表示,电阻的单位是欧姆(ohm),简称欧,符号是Ω(希腊字母,读作Omega),1Ω=1V/A。比较大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)(兆=百万,即100万)。 1TΩ=1000GΩ;1GΩ=1000MΩ;1MΩ=1000KΩ;1KΩ=1000Ω(也就是一千进率) 串联:R=R1+R2+...+Rn 定义式:R=U/I 电阻元件的电阻值大小一般与温度有关,还与导体长度、横截面积、材料有关。衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。多数(金属)的电阻随温度的升高而升高,一些半导体却相反。 如:玻璃,碳在温度一定的情况下,有公式R=ρl/s其中的ρ就是电阻率,l为材料的长度,单位为m,s为面积,单位为平方米。可以看出,材料的电阻大小正比于材料的长度,而反比于其面积。 2电阻应用 电阻通常分为三大类:固定电阻,可变电阻,特种电阻。 RX型线绕电阻,近年来还广泛应用的片状电阻。 按照功率可以分为小功率电阻和大功率电阻。大功率电阻通常是金属电阻,实际上应该是在金属外面加一个金属(铝材料)散热器,所以可以有10W以上的功率;在电子配套市场上专门卖电阻的市场上可以很容易地看到。  电阻在电路中起到限流、分压等作用。通常1/8W电阻已经完全可以满足使用。但是,在作为7段LED中,要考虑到LED的压降和供电电压之差,再考虑LED的最大电流,通常是20mA(超高亮度的LED),如果是2×6(2排6个串联),则电流是40mA。 电位器又分单圈和多圈电位器。单圈的电位器通常为灰白色,面上有一个十字可调的旋纽,出厂前放在一个固定的位置上,不在2头;多圈电位器通常为蓝色,调节的旋纽为一字,一字小改锥可调;多圈电位器又分成顶调和侧调2种,主要是电路板调试起来方便。  排电阻 ,光敏电阻 ,使用光敏电阻可以检测光强的变化。  电阻的封装有表面贴和轴向的封装。轴向封装有:axial0.4、axial0.6、axial0.8等等;axial在英语中就是轴的意思;表面贴电阻的封装最常用的就是0805;当然还有更大的;但是更大的电阻不是很常用的。 电阻作为限流应该是最常用的应用之一,对于单片机外围设计来说,电阻的应用非常重要,在很多时候,我们必须在单片机的I/O端口上连接一个限流电阻,保证外围电路不会应用短路、过载等原因烧坏单片机的I/O端口,甚至整个单片机。 面对这些问题,恐怕很多人都是知其然不知其所以然,完全凭靠经验获取,并没有完全按照电路的要求计算取值。为此,在这里提出这些问题,并不想教大家怎么去计算这些值,知道欧姆定律的人都应该知道该怎么计算吧,所以,只是希望大家在选择之前,先了解单片机的这些参数,然后,根据参数进行计算。在计算时一定要留一定的预留空间。 在看一些元器件的DATASHEET文件时,经常会碰到元器件的参数,IOL,IOH,IIL,IIH,我也知道他们指的是输入输出高低电平时的最大最小电流,但在连接时他们之间的匹配问题一直很模糊,如:IOL=1.5MA;     IOH=-300UA IIL=-100UA;    IIH=10UA; 参考答案: IOL和IOH表示输出为低、高电平时的电流值,同样-号表示从器件流出的电流。 4上下拉电阻 上拉是对器件输入电流,下拉是输出电流;强弱只是上拉电阻的阻值不同,没有什么严格区分;对于非集电极(或漏极)开路输出型电路(如普通门电路)提升电流和电压的能力是有限的,上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。 ►►3 为增强输出引脚的驱动能力,有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。 ►►5 芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平,从而提高芯片输入信号的噪声容限,增强抗干扰能力。 ►►7 长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰,加上、下拉电阻是电阻匹配,有效的抑制反射波干扰。 就是从电源高电平引出的电阻接到输出端 ►►2 如果输出电流比较大,输出的电平就会降低(电路中已经有了一个上拉电阻,但是电阻太大,压降太高),就可以用上拉电阻提供电流分量, 把电平“拉高”。(就是并一个电阻在IC内部的上拉电阻上,这时总电阻减小,总电流增大)。当然管子按需要工作在线性范围的上拉电阻不能太小。当然也会用这个方式来实现门电路电平的匹配。 一般作单键触发使用时,如果IC本身没有内接电阻,为了使单键维持在不被触发的状态或是触发后回到原状态,必须在IC外部另接一电阻。 一般说的是I/O端口,有的可以设置,有的不可以设置,有的是内置,有的是需要外接,I/O端口的输出类似于一个三极管的C,当C接通过一个电阻和电源连接在一起的时候,该电阻成为上拉电阻,也就是说,该端口正常时为高电平;C通过一个电阻和地连接在一起的时候,该电阻称为下拉电阻。 5典型应用 在外设没有收到控制时,我们需要把某一外设或单片机I/O端口固定在某一固定电平上时,需要根据需要接上下拉电阻,例如:上图中,对于按键输入来说,在没有按下按键时,如果没有上拉电阻的存在,单片机端口将处于悬乎状态,没有确定电平,当然如果有内部上拉电阻的单片机除外,加上上拉电阻会,在没有按键时,单片机端口保持高电平,有按键时,单片机端口将输入低电平。 而对于蜂鸣器来说,由于和按键有同样的效果,不加上拉电阻,无法区别在没有单片机控制时,三极管的工作状态,所以,必须加上上拉电阻以保障无单片机控制时,三极管截止,蜂鸣器不工作。 有时候由于器件自身设计的原因,如果不接外部上下拉电阻,设备无法正常实现高低电平的转换。例如,对于开漏输出的I2C总线来说,如果不接上拉电阻,其只能输出低电平,无法实现高电平输出,加上上拉电阻,保证在没有控制信号时,通过上拉电阻实现高电平。 电容 1概念 电容(或称电容量)是表现电容器容纳电荷本领的物理量。 电容从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质,可能电荷会永久存在,这是它的特征,它的用途较广,它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、滤波、补偿、充放电、储能、隔直流等电路中。 电容的符号是C。在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,由于法拉这个单位太大,所以常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)等,换算关系是: 1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。 1伏安时=1瓦时=3600焦耳 一个电容器,如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏,这个电容器的电容就是1法,即:C=Q/U 但电容的大小不是由Q(带电量)或U(电压)决定的,即:C=εS/4πkd 。其中,ε是一个常数,S为电容极板的正对面积,d为电容极板的距离,k则是静电力常量。常见的平行板电容器,电容为C=εS/d(ε为极板间介质的介电常数,S为极板面积,d为极板间的距离)。 定义式:C=Q/U 多电容器并联计算公式:C=C1+C2+C3+…+Cn 三电容器串联:C=(C1*C2*C3)/(C1*C2+C2*C3+C1*C3) 2电容的应用 ►►1  按照结构分三大类:固定电容器、可变电容器和微调电容器; ►►3 按用途分有:高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器; ►►5 低频旁路:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器; ►►7 调谐:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器; ►►9 低耦合:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器; 电容作用 耦合电容:用在耦合电路中的电容称为耦合电容,在阻容耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路,起隔直流通交流作用。 退耦电容:用在退耦电路中的电容器称为退耦电容,在多级放大器的直流电压供给电路中使用这种电容电路,退耦电容消除每级放大器之间的有害低频交连。 谐振电容:用在LC谐振电路中的电容器称为谐振电容,LC并联和串联谐振电路中都需这种电容电路。 中和电容:用在中和电路中的电容器称为中和电容。在收音机高频和中频放大器,电视机高频放大器中,采用这种中和电容电路,以消除自激。 积分电容:用在积分电路中的电容器称为积分电容。在电势场扫描的同步分离电路中,采用这种积分电容电路,可以从场复合同步信号中取出场同步信号。 补偿电容:用在补偿电路中的电容器称为补偿电容,在卡座的低音补偿电路中,使用这种低频补偿电容电路,以提升放音信号中的低频信号,此外,还有高频补偿电容电路。 分频电容:在分频电路中的电容器称为分频电容,在音箱的扬声器分频电路中,使用分频电容电路,以使高频扬声器工作在高频段,中频扬声器工作在中频段,低频扬声器工作在低频段。 调谐电容:连接在谐振电路的振荡线圈两端,起到选择振荡频率的作用。 中和电容:并接在三极管放大器的基极与发射极之间,构成负反馈网络,以抑制三极管极间电容造成的自激振荡。 定时电容:在RC时间常数电路中与电阻R串联,共同决定充放电时间长短的电容。 缩短电容:在UHF高频头电路中,为了缩短振荡电感器长度而串联的电容。 锡拉电容:在电容三点式振荡电路中,与电感振荡线圈两端并联的电容,起到消除晶体管结电容的影响,使振荡器在高频端容易起振。 预加重电容:为了避免音频调制信号在处理过程中造成对分频量衰减和丢失,而设置的RC高频分量提升网络电容。 移相电容:用于改变交流信号相位的电容。 降压限流电容:串联在交流回路中,利用电容对交流电的容抗特性,对交流电进行限流,从而构成分压电路。 S校正电容:串接在偏转线圈回路中,用于校正显像管边缘的延伸线性失真。 消亮点电容:设置在视放电路中,用于关机时消除显像管上残余亮点的电容。 启动电容:串接在单相电动机的副绕组上,为电动机提供启动移相交流电压,在电动机正常运转后与副绕组断开。 3去耦电容 电容的阻抗为1/(2π*f*C),频率越高,阻抗应该越小。在结构上,小容量的电容器在高的频率处,而大容量的电容器则在较低的频率处,电容的阻抗变得最低。因此,在电源上并联一个小容量电容和一个大容量电容是很有必要的,这样在很宽的频率范围降低电源对地的阻抗。 小容量的电容器是在高频情况下降低阻抗的,所以如果不配置在电路附近,则电容器的引线增长,由于引线本身的阻抗,电源的阻抗不能降低。使用在使用小电容时,一定将尽量靠近器件的电源输入脚,否则就算添加了这个电容也没有任何意义。大容量电容器由于其低频特性,在布局时可以适当离器件远些也没有问题。在低频电路上即使没有小电容C1,电路也能正常工作。但是在高频电路中,比起大电容C2来说,C1起着更为重要的作用。 从习惯上来说,旁路电容也有大小两个电容,形成两条通路,也保证电路的可靠性。 4耦合电容 电容耦合的作用是将交流信号从前一级传到下一级。耦合的方法还有直接耦合和变压器耦合的方法。直接耦合效率最高,信号又不失真,但是,前后两级工作点的调整比较复杂,相互牵连。为了使后一级的工作点不受前一级的影响,就需要在直流方面把前一级和后一级分开。 同时,又能使交流信号从前一级顺利的传递到后一级,同时能完成这一任务的方法就是采用电容传输或者变压器传输来实现。他们都能传递交流信号和隔断直流,使前后级的工作点互不牵连。但不同的是,用电容传输时,信号的相位要延迟一些,用变压器传输时,信号的高频成分要损失一些。一般情况下,小信号传输时,常用电容作为耦合元件,大信号或者强信号传输时,常用变压器作为耦合元件。 在AD于DA电路上,我们需要把数字信号和模拟信号进行相互转换,为保障数字喜欢与模拟喜欢的互不干涉,我们往往需要在单片机的输入端或输出端串联一个电容,对电路进行耦合。 用于振荡回路中,与电感或电阻配合,决定振荡频率(时间)的电容称之为振荡电容。 Fx = F0(1+C1/(C0+CL))^(1/2); 具体公式不用细想,我们可以从中得知负载电容的减小可以使实际频率Fx变大, 原有电路使用的是33pF的两个电容,则并联起来是16.5pF,我们的贴片电容只有27pF,33pF,39pF,所以我们选用了27pF和39pF并联,则电容为15.95pF。电容焊好后,测量比原来大了200多赫兹,落在了设计范围内。 对于这电容来说,大家应该再熟悉不过了,基本上,没有一个带有微处理器的电路都至少有一个带有起振电容的电路。虽然,大多是情况下,我们都是按照经验选择这两个电容。实际上,这样不科学,有的时候晶振并不会工作。所以,选择合适是起振电容还是很有必要的。实际上,不同的晶振,起需要的起振电容是不同的,在购买晶振时应该选择合适的晶振,一般来说在晶振的数据手册上也提供了选择起振电容的依据。 6复位电容 随着+5V直流电压的充电,Al的①脚上的电压达到了一定值,集成电路Al内部所有电路均可建立起初始状态,复位工作完成,CPU进入初始的正常工作状态。这一复位电路的目的:使集成电路Al的复位引脚①脚上直流电压的建立滞后于集成电路Al的+5V直流工作电压规定的时间,如图5-69所示的电压波形可以说明这一问题。 电感 1.电感作为一种能够改变电流的特殊器件,在数字电路中应用相对比较少,一般都应用在与电源相关的部分。 电感(inductance of an ideal inductor)是闭合回路的一种属性。当线圈通过电流后,在线圈中形成磁场感应,感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗,也就是电感,单位是“亨利(H)”。 自感,互感电感符号:L 1H=10^3mH=10^6μH=10^9nH。 除此外还有一般电感和精密电感之分 精密电感:误差值为5%,用J表示;误差值为1%,用F表示。 2电感应用 电感的作用:通直流阻交流这是简单的说法,对交流信号进行隔离,滤波或与电容器,电阻器等组成谐振电路. 磁环电感的作用:磁环与连接电缆构成一个电感器(电缆中的导线在磁环上绕几圈作为电感线圈),它是电子电路中常用的抗干扰元件,对于高频噪声有很好的屏蔽作用,故被称为吸收磁环,由于通常使用铁氧体材料制成,所以又称铁氧体磁环(简称磁环)。 在图中,上面为一体式磁环,下面为带安装夹的磁环。磁环在不同的频率下有不同的阻抗特牲。一般在低频时阻抗很小,当信号频率升高后磁环的阻抗急剧变大。可见电感的作用如此之大,大家都知道,信号频率越高,越容易辐射出去,而一般的信号线都是没有屏蔽层的,这些信号线就成了很好的天线,接收周围环境中各种杂乱的高频信号,而这些信号叠加在原来传输的信号上,甚至会改变原来传输的有用信号,严重干扰电子设备的正常工作。 因此降低电子设备的电磁干扰(EM)已经是必须考虑的问题。在磁环作用下,即使正常有用的信号顺利地通过,又能很好地抑制高频于扰信号,而且成本低廉。电感的主要参数有电感量、允许偏差、品质因数、分布电容及额定电流等。 电感量也称自感系数,是表示电感器产生自感应能力的一个物理量。 电感量的基本单位是亨利(简称亨),用字母“H”表示。常用的单位还有毫亨(mH)和微亨(μH),它们之间的关系是: 1mH=1000μH 允许偏差是指电感器上标称的电感量与实际电感的允许误差值 品质因数 它是指电感器在某一频率的交流电压下工作时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。电感器的Q值越高,其损耗越小,效率越高。 3储能电感 例如,在单片机系统中最常使用的开关电源LM2576电源电路中,所有的开关调节器都有两种基本的工作方式:即连续型和非连续型,两者之间的区别主要在于流过电感的电流不同,即电感电流若是连续的则称为连续型; 若电感电流在一个开关周期内降到零则为非连续型。每一种工作模式都可以影响开关调节器的性能和要求。当负载电流较小时,在设计中可采用非连续模式。LM2576 既适用于连续型也适用于非连续型。 通常情况下,连续型工作模式具有好的工作特性且能提供较大的输出功率、较小的峰峰值电流和较小的纹波电压。一般应用时可根据下面公式进行电感的选择:(电压单位:V 电流单位:A) 二极管 在单片机外围电路中,二极管的应用也非常广泛,而且二极管根据其应用不同,种类非常繁多,下面我们主要谈谈发光二极管、续流二极管、整流二极管、限幅二极管等。 二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode),另外,还有早期的真空电子二极管;它是一种具有单向传导电流的电子器件。在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子,这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流的转导性。 一般来讲,晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。在其界面的两侧形成空间电荷层,构成自建电场。当外加电压等于零时,由于p-n 结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态,这也是常态下的二极管特性。 大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流(Rectifying)”功能。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过(称为顺向偏压),反向时阻断 (称为逆向偏压)。 因此,二极管可以想成电子版的逆止阀。然而实际上二极管并不会表现出如此完美的开与关的方向性,而是较为复杂的非线性电子特征——这是由特定类型的二极管技术决定的。二极管使用上除了用做开关的方式之外还有很多其他的功能。 外加正向电压时,在正向特性的起始部分,正向电压很小,不足以克服PN结内电场的阻挡作用,正向电流几乎为零,这一段称为死区。这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。当正向电压大于死区电压以后,PN结内电场被克服,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流范围内,导通时二极管的端电压几乎维持不变,这个电压称为二极管的正向电压。 当二极管两端的正向电压超过一定数值Vth,内电场很快被削弱,电流迅速增长,二极管正向导通。Vth叫做门坎电压或阈值电压,硅管约为0.5V,锗管约为0.1V。硅二极管的正向导通压降约为0.6~0.8V,锗二极管的正向导通压降约为0.2~0.3V。 外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流。由于反向电流很小,二极管处于截止状态。这个反向电流又称为反向饱和电流或漏电流,二极管的反向饱和电流受温度影响很大。 一般硅管的反向电流比锗管小得多,小功率硅管的反响饱和电流在nA数量级,小功率锗管在μA数量级。温度升高时,半导体受热激发,少数截流子数目增加,反向饱和电流也随之增加。 二极管种类有很多,按照所用的半导体材料,可分为锗二极管(Ge管)和硅二极管(Si管)。根据其不同用途,可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管、硅功率开关二极管、旋转二极管等。 按照管芯结构,又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面,通以脉冲电流,使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起,形成一个“PN结”。 由于是点接触,只允许通过较小的电流(不超过几十毫安),适用于高频小电流电路,如收音机的检波等。面接触型二极管的“PN结”面积较大,允许通过较大的电流(几安到几十安),主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。平面型二极管是一种特制的硅二极管,它不仅能通过较大的电流,而且性能稳定可靠,多用于开关、脉冲及高频电路中。 点接触型二极管 面接触型二极管 键型二极管 合金型二极管 扩散型二极管 台面型二极管 平面型二极管 合金扩散型二极管 外延型二极管 肖特基二极管 发光二极管 有的网友可能已经使用过多种LED了吧,不过,不知道你是否知道LED的工作电压?不同颜色的LED,由于使用的材料不同,其工作电压是不同的。一般来说红色、黄色的LED,其工作电压在2V左右;而蓝色、绿色和白色的LED,其工作电压在3V左右。 如果设计的产品的专门的LED发光类的产品(LED护栏管、LED照明灯等),应该保证LED的工作电压在其正常工作的电压范围,具体的LED灯的工作电压可以通过LED厂家提供的LED参数确定。同时,如果要让LED正常工作,一般其工作电流在20mA左右。当然,如果我们使用的LED是用来作为指示用,那么并不需要LED发太亮的光,在这种情况下,一般认为LED的工作电压在2V左右,工作电流4mA即可,如果需要调节亮度,可以通过改变限流电阻确定。 上图是最简单的LED应用电路,在这个电路中需要注意的是限流电阻R1的选择。如果该电路用于指示用,而且单片机的I/O端口可以输出4mA左右的电流,则可以直接通过单片机端口控制,则R1的计算公式如下: 但是,如果这个电路用作照明用,显然是单片机的I/O端口是无法输出这么大电流的,这是,我们可以考虑用三级管或FET来开关控制。当然,如果作为一般指示电路使用时,如果单片机无法输出4mA的电流时,也可用于使用三极管货FET来驱动LED。 我们通常所说的“续流二极管”由于在电路中起到续流的作用而得名,一般选择快速恢复二极管或者肖特基二极管来作为“续流二极管”,它在电路中一般用来保护元件不被感应电压击穿或烧坏,以并联的方式接到产生感应电动势的元件两端,并与其形成回路,使其产生的高电动势在回路以续电流方式消耗,从而起到保护电路中的元件不被损坏的作用。 例如:下面的继电器开关电路 当开关的负载为继电器或电动机等电感性负载时,在截断流过负载的电流时(晶体管进入截止状态)会产生反向电动势。这时产生的电压非常大。当这种电压超过晶体管的集电极-基极间、集电极-发射机间电压的最大额定值Vcbo、Vceo时,晶体管将会被击穿。 整流二极管 整流二极管一般为平面型硅二极管,用于各种电源整流电路中。 普通串联稳压电源电路中使用的整流二极管,对截止频率的反向恢复时间要求不高,只要根据电路的要求选择最大整流电流和最大反向工作电流符合要求的整流二极管即可。例如,1N系列、2CZ系列、RLR系列等。 整流二极管一般应用在电源电路中,常见的有交流变直流时的电桥。防止电源接反时的,保护二极管等等。对于这类二极管,主要应用的是其单向导电性。在实际的应用中,比较常用的系列是1N系列。 稳压二极管,英文名称Zener diode,又叫齐纳二极管。此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很小的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定,稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用.其伏安特性见图1,稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用,通过串联就可获得更多的稳定电压。 这类二极管往往应用在对电压有一定的特殊要求的地方,高于稳压二极管的电压将会被二极管吃掉,从而起到稳压的作用,当然也可也到限幅的作用。这种二极管一般在单片机电路中,常用用于对输入高电压的信号进行处理,以整输入电压在一个合理的范围,确保不对单片机的I/O端口进行破坏。 三极管 1概述 晶体三极管(以下简称三极管)按材料分有两种:锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式,但使用最多的是硅NPN和锗PNP两种三极管,(其中,N表示在高纯度硅中加入磷,是指取代一些硅原子,在电压刺激下产生自由电子导电,而p是加入硼取代硅,产生大量空穴利于导电)。两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的,下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。 对于NPN管,它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极c。 2三极管工作原理 由于三极管大多工作在放大状态,这也是三极管应用的基础,下面我们将从三极管放大开始,逐步了解三极管的工作原理。 三极管是只具有“放大”的单功能器件,这个“放大”功能是非常有用的,在初学者看来三极管的放大工作原理应该是如下图所示: 实际上不是这样的,从能量守恒可以知道,信号是不可能无缘无故被放大的,放大的信号也必定有来源。输入小的信号,要变成放大的信号,这个能量只能来源于电源供电,即由电源输出一个被放大的形状相同的信号。所以,在外部看来,可以看成输入信号被“放大”了,这就是三极管的放大原理。 工作原理 三极管实际上可以这样理解,在三极管的基极和发射极之间加入了二极管,当三极管工作时,基极与发射极之间的二极管的正向压降为0.6~0.7V。反过来可以这样理解,要让三极管工作,实际上可以让三极管里边的二极管工作,当这个二极管工作了,那么三极管以就工作了。 而且从上图可以看出,由箭头可以看出PN极的方向,同时由这个PN结就可以确定管子的类型为NPN,还是PNP了。例如上图的第一个三极管基极的PN结的P,发射极是PN结的N,故集电极应该为N,所以,第1个三极管为NPN型,同样的方法可以确定第2个三极管为PNP。 实际上三极管的NPN和PNP都是由两PN结构成。所以,我们可以认为,三极管的基极和发射机间与基极和集电极之间连接2个二极管。在一般的放大电路中,使基极和发射极之间的二极管导通,使基极和集电极之间的二极管截止来设置三极管各端电位。 3三极管开关电路 上图左边是正常的放大电路,右边是我们需要的开关电路。从这两个波形不难看出,其状态很像,只是一个是正弦波,一个是方波。如果我们把放大倍数调大,或者把输入信号增大,那么会导致什么现象呢?这一点不难想象,输入输出信号的增大,放大波形的上下均会被切掉。切掉后的正弦波是不是很像我们的方波呢?由此可以看出,我们只需要修改这个放大电路,让其进入两个极端就可以得到开关电路了。 从发射极放大电路演变掉开关电路的示意图如下:从图中可以看出,电路(a)去掉输入输出两个耦合电容后得到了电路(b),由于放大倍数是有Rc和Re两个电阻决定的,所以去掉Re后,得到了电路(c),同时,基极偏置电路也没有什么必要,当输入信号为0V时三极管处于截止状态,如图(d)。 上图上边是开路集电极电路,跟负载使用电源没有关系,只要基极有电压,电路就能工作;而上图下边的是开路发射极,基极电压与负载电源是有关系的,输出电压要比输入电压低0.6V。所以,这两种开关电路各有优缺点。上边电路的开关速度不够高,还必须通过添加其他器件来提高其开关速度。而下边电路的开关速度却非常快,但输入电源和输出电源有关联。所以,在实际的应用中,比较常用的还是左边的那种方式,本人也建议尽量采用上边的(b)图,而尽量不要应用右边的这两种方式。 上面提到开路集电极电路的最大缺点就是开关速度不够快,在需要快速开关时,达不到我们的要求,为此下面我们看看怎么来提高其开关速度。 肖特基箍位 提高三极管开关速度的另外一种方法是添加肖特基二极管箍位。这里利用的是这种二极管是采用金属与半导体接触形成具有整流作用,这种二极管的开关速度很快。 三级管的开关应用非常多,常见的有控制继电器、控制LED、控制LCD背光、控制光耦等,一切开关电路几乎都可以使用三极管或者需要三极管协助完成。 继电器是磁性机械开关元件,是用逻辑信号开关各种信号时使用的元件。继电器工作电流相对比较大,直接使用单片机的I/O端口控制是无法实现的,在这种情况下,一般需要使用三极管来驱动控制。在选择三极管时,可以使用NPN,也可以使用PNP。对于这两种三级管来说,唯一不同的就是驱动电平而已,其他完全一致。 驱动常见电路,这里使用的是NPN三极管,高电平控制。为保证没有控制信号时,三极管处于截止状态,继电器不工作,这里加了一个10K的下拉电阻。为了限制基极的输入电流,这里使用了4.3K的限流电阻,保证在单片机控制下,最大输入电流Ib=(5-0.6)/4.3K=1mA。同时,我们再次强调,在继电器端必须并联一个续流二极管,否则开关继电器的同时可能会损坏三极管,这一点我们在讲述二极管时已经说明。 对于需要提供大电流才工作的LED电路,我们也必须考虑使用三极管来驱动,有时甚至会需要多个三极管同时才能驱动。 对于上图来说,每一路LED的显示和每一个LED数码管的驱动,都会使用大的电流。7段数码管的每一段LED需要打电流大概是30mA,而其电流的控制由其串联的限流电阻确定。我们之前也说过,一般LED的工作压降为2V,所以LED的工作电流I=5-2-0.6/82=30mA。 场效应晶体管 对于场效应管来说,在大学期间老师基本没有讲,让自己自学。到了工作的时候,我们发现场效应管应用还是比较广泛的。其实场效应管和三极管还是很相似的。在很多应用中,甚至可以直接贴换三极管。 场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写(FET))简称场效应管。由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高(10^7~10^12Ω)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。 1.与双极型晶体管相比,场效应管具有如下特点。 (1)场效应管的控制输入端电流极小,因此它的输入电阻(Ω)很大。 (2)它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数; (3)由于不存在杂乱运动的电子扩散引起的散粒噪声,所以噪声低。 2.工作原理 场效应管的开关电路和三极管的开关电路一样,都是可以从放大电路变化而得。这里不在说明其变化过程。同样把负载放置在Rd的位置。 对于偏置电阻的确定,需要注意:其作用和三极管的上下拉电阻一样,用于确定栅极的电平状态,取值一般没有要求,大都取1M。 场效应管的开关电路应用非常广泛,由于其为电压控制型,而且内阻非常小,常常应用在各种大电流开关控制电路中。例如,热敏微型打印机电源开关、外部电源输出开关等等。简单的说,一般小电流开关电路可以适用三极管,大电流开关电路使用场效应管,这里就不在列举实例了。 和三极管一样,其开关并不是绝对的,虽然说,在一定的工作电压下,场效应管就处于开关状态。但它的开关状态并不是没有内阻,其内阻的变化一般都是跟随其外部电压的大小而变化。所以,为了减小其内阻,应尽量加大其开关电压值。具体多大合适一定要查询芯片资料。 END 版权归原作者所有,如有侵权,请联系删除。 ▍ 推荐阅读 资深工程师分享7种常见二极管应用电路解析 34个动控制原理图,老电工看了都说好! 学EMC避不开的10大经典问题 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2021-02-25 关键词: 电容 电阻 电感 mos管 三极管 二极管

  • 不知道怎么检测二极管?看看如何检测这四款二极管!

    不知道怎么检测二极管?看看如何检测这四款二极管!

    一直以来,测试测量都是大家的关注焦点之一。因此针对大家的兴趣点所在,小编将为大家带来小功率晶体二极管、双向触发二极管、瞬态电压抑制二极管和高频变阻二极管检测方法的相关介绍,详细内容请看下文。 一、小功率晶体二极管检测 首先,我们来看看小功率晶体二极管的基本信息,以及小功率晶体二极管的检测方法。 晶体二极管(crystaldiode)固态电子器件中的半导体两端器件。这些器件主要的特征是具有非线性的电流-电压特性。此后随着半导体材料和工艺技术的发展,利用不同的半导体材料、掺杂分布、几何结构,研制出结构种类繁多、功能用途各异的多种晶体二极管。制造材料有锗、硅及化合物半导体。晶体二极管可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换等。接下来,我们来看看如何来判别小功率晶体二极管的正负电级。 1. 判别正、负电极 (1)我们可以注意外壳上的符号标记。通常,二极管的外壳上是会标有二极管的符号的。一般,带有三角形箭头的一端是阳极,另一端则是阴极。 (2)然后我们可以观察外壳上的彩色斑点。点接触二极管的情况通常标有极性色点(白色或红色)。通常,标有彩色圆点的一端为小功率晶体二极管正极。其他二极管标有色环,色环的末端为负极。 (3)以电阻值较小的一种测量为标准,与黑色测试引线连接的一端为正极,而与红色测试引线连接的一端为负极。 (4)观察二极管外壳,带有银带的一端为小功率晶体二极管的负极。 2. 检测最高的反向击穿电压。对于交流电,由于恒定变化,所以最高反向工作电压也是二极管承受的峰值交流电电压。 二、双向触发二极管检测 在了解了小功率晶体二极管的检测方法后,现在我们来看看双向触发二极管的基本信息和检测方法。 双向触发二极管亦称二端交流器件(DIAC),与双向晶闸管同时问世.由于它结构简单、价格低廉,所以常用来触发双向晶闸管,还可构成过压保护等电路。双向触发二极管的构造、符号及等效电路。 然后,我们再来看看如何对它进行检测。我们可以将万用表放在相应的直流电压块中,测试电压由兆欧表提供。 在测试过程中,摇动兆欧表以相同的方式测量VBR值。最后,比较VBO和VBR。 两者的绝对值之差越小,被测双向触发二极管的对称性越好。 三、瞬态电压抑制二极管检测 在了解了双向触发二极管的检测方法后,现在我们来看看瞬态电压抑制二极管的基本信息和检测方法。 瞬态电压抑制二极管(Transient voltage suppression diode)也称为TVS二极管,是一种保护用的电子零件,可以保护电器设备不受导线引入的电压尖峰破坏。 使用万用表测量管的质量。 对于单极TVS,可以根据测量普通二极管的方法来测量正向和反向电阻。通常,正向电阻约为4kΩ,反向电阻为无限大。 对于双向极型瞬态电压抑制二极管,当任意更换红色和黑色测试引线时,两个引脚之间的电阻应无限大。 否则,灯管性能不佳或已损坏。 四、高频变阻二极管检测 在了解了瞬态电压抑制二极管的检测方法后,现在我们来看看高频变阻二极管的检测方法。 正、负高频变阻器二极管与普通二极管在外观上的差异在于它们的颜色代码不同。 普通二极管的颜色代码通常为黑色,而高频压敏二极管的颜色代码为浅色。它的极性定律与普通二极管相似,即带有绿环的一端是阴极,而没有绿环的一端是阳极。 最后,小编诚心感谢大家的阅读。你们的每一次阅读,对小编来说都是莫大的鼓励和鼓舞。最后的最后,祝大家有个精彩的一天。

    时间:2021-02-10 关键词: 晶体二极管 双向触发二极管 二极管

  • 横向认识二极管,大佬带你看5种不同类型的二极管!

    横向认识二极管,大佬带你看5种不同类型的二极管!

    在这篇文章中,小编将对稳压二极管、PIN型二极管、江崎二极管、快速关断二极管和肖特基二极管的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对二极管的了解程度,和小编一起来阅读以下内容吧。 一、稳压二极管 首先,我们来看看稳压二极管。 稳压二极管的问世,逐渐代替了稳压电子二极管,体现出了自身作用。稳压二极管通常以硅为原材料,多为扩散型或者合金型。在反向击穿特性曲线方面,稳压二极管表现出急骤变化的现象。该类型二极管的作用在于控制电压和标准电压,有此需求的可以选择稳压二极管。稳压二极管工作电压以间隔10%被划分为多个等级,最低电压为3V,最高电压为150V。工作过程中,稳压二极管的动态电阻通常很小,不会对应用产生干扰。 二、PIN型二极管(PIN Diode) 在看完稳压二极管的基本信息后,我们再来了解下PIN型二极管。 PIN型二极管内部具有本征半导体,本征半导体位于P区和N区之间,在PIN型二极管命名中体现为I。PIN型二极管在一种情况下会失去整流作用,从而可当作阻抗元件来使用,这种情况便是工作频率超过100MHz。而随着电压的改变,它的阻抗值也会随着改变。 零偏置和直流反向偏置操作都会使得"本征"区的阻抗值一直处于一个很高的状态。而在直流正向偏置时,PIN型二极管便又会处于低阻抗状态。在实际应用过程中,高频开关、调制、限幅等电路是PIN型二极管的主要应用场景。 三、江崎二极管 (Tunnel Diode) 在看完PIN型二极管的基本信息后,我们再来了解下江崎二极管。 江崎二极管在本质上还是晶体二极管,不过江崎二极管的主要电流分量为并态半导体的量子力学效应所产生的隧道效应电流。通常情况下,砷化镓和锗是制作江崎二极管的基本材料。在江崎二极管的N型区和P型区,杂质的浓度通常较高。那么,江崎二极管中的隧道效应是如何产生的呢?首先,在导带和满带之间需要具备费米能级。其次,江崎二极管需具备0.01微米以下的空间电荷层宽度。值得注意的是,就空穴和电子而言,在简并半导体P型区和N型区的同一能级上,存在一定的可能性发生重叠。从结构组成上来看,江崎二极管是双端子有源器件。 四、快速关断(阶跃恢复)二极管 (Step Recovary Diode) 在看完江崎二极管的基本信息后,我们再来了解下快速关断(阶跃恢复)二极管。 它也是一种具有PN结的二极管。其结构上的特点是:在PN结边界处具有陡峭的杂质分布区,从而形成"自助电场"。由于PN结在正向偏压下,以少数载流子导电,并在PN结附近具有电荷存贮效应,使其反向电流需要经历一个"存贮时间"后才能降至最小值(反向饱和电流值)。阶跃恢复二极管的"自助电场"缩短了存贮时间,使反向电流快速截止,并产生丰富的谐波分量。 五、肖特基二极管 (Schottky Barrier Diode) 在看完快速关断(阶跃恢复)二极管的基本信息后,我们再来了解下肖特基二极管。 它是具有肖特基特性的"金属半导体结"的二极管。其正向起始电压较低。其金属层除材料外,还可以采用金、钼、镍、钛等材料。其半导体材料采用硅或砷化镓,多为N型半导体。这种器件是由多数载流子导电的,所以,其反向饱和电流较以少数载流子导电的PN结大得多。由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微,所以其频率响仅为RC时间常数限制,因而,它是高频和快速开关的理想器件。 以上就是小编这次想要和大家分享的有关稳压二极管、PIN型二极管、江崎二极管、快速关断二极管和肖特基二极管的内容,希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章,可以在网页顶部选择相应的频道哦。

    时间:2021-02-07 关键词: 稳压二极管 肖特基二极管 二极管

  • 二极管的反向恢复过程

    转自 | EDN电子技术设计 在上图所示的硅二极管电路中加入一个如下图所示的输入电压。在0―t1时间内,输入为+VF,二极管导通,电路中有电流流通。 设VD为二极管正向压降(硅管为0.7V左右),当VF远大于VD时,VD可略去不计,则在t1时,V1突然从+VF变为-VR。在理想情况下 ,二极管将立刻转为截止,电路中应只有很小的反向电流。 但实际情况是,二极管并不立刻截止,而是先由正向的IF变到一个很大的反向电流IR=VR/RL,这个电流维持一段时间tS后才开始逐渐下降,再经过tt后 ,下降到一个很小的数值0.1IR,这时二极管才进人反向截止状态。 通常把二极管从正向导通转为反向截止所经过的转换过程称为反向恢复过程。其中tS称为存储时间,tt称为渡越时间,tre=ts+tt称为反向恢复时间。由于反向恢复时间的存在,使二极管的开关速度受到限制。 2 产生反向恢复过程的原因 我们把正向导通时,非平衡少数载流子积累的现象叫做电荷存储效应。 在反向电场作用下,P区电子被拉回N区,N区空穴被拉回P区,形成反向漂移电流IR; 与多数载流子复合。 在这些存储电荷消失之前,PN结仍处于正向偏置,即势垒区仍然很窄,PN结的电阻仍很小,与RL相比可以忽略,所以此时反向电流IR=(VR+VD)/RL。VD表示PN结两端的正向压降,一般 VR>>VD,即 IR=VR/RL。在这段期间,IR基本上保持不变,主要由VR和RL所决定。经过时间ts后P区和N区所存储的电荷已显著减小,势垒区逐渐变宽,反向电流IR逐渐减小到正常反向饱和电流的数值,经过时间tt,二极管转为截止。 二极管和一般开关的不同在于,“开”与“关”由所加电压的极性决定,而且“开”态有微小的压降V f,“关”态有微小的电流i0。当电压由正向变为反向时,电流并不立刻成为(- i0),而是在一段时间ts 内,反向电流始终很大,二极管并不关断。 经过ts后,反向电流才逐渐变小,再经过tf 时间,二极管的电流才成为(- i0),ts 称为储存时间,tf 称为下降时间。tr= ts+ tf 称为反向恢复时间,以上过程称为反向恢复过程。这实际上是由电荷存储效应引起的,反向恢复时间就是存储电荷耗尽所需要的时间。该过程使二极管不能在快速连续脉冲下当做开关使用。如果反向脉冲的持续时间比tr 短,则二极管在正、反向都可导通,起不到开关作用。 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2021-02-07 关键词: 反向恢复 二极管

  • 带你走入二极管的世界,这些功用的二极管你都知道吗?

    带你走入二极管的世界,这些功用的二极管你都知道吗?

    今天,小编将在这篇文章中为大家带来二极管的有关报道,通过阅读这篇文章,大家可以对本文介绍的几种不同类型的二极管具备一定的了解,主要内容如下。 一、什么是二极管 二极管是一种具有单向导电的二端器件,有电子二极管和晶体二极管之分,电子二极管现已很少见到,比较常见和常用的多是晶体二极管。二极管的单向导电特性,几乎在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管,它在许多的电路中起着重要的作用,它是诞生最早的半导体器件之一,其应用也非常广泛。 二、 不同类型二极管介绍 1、检波用二极管 检波用二极管的作用在于将调制信号从输入信号中分离出来,这在实际应用中具备重要作用和地位。检波用二极管可采用不同类型的材料制成,而锗材料点接触型的检波用二极管在实际中很是常见。该类型检波用二极管具备一些特点,其中包括:结电容小、频率特性好、正向压降小、检波效率高等。检波用二极管的作用并非仅限于检波,限幅、削波、调制、混频、开关等电路中,检波用二极管同样能够发挥自身的功效。 2、整流用二极管 整流用二极管的作用在于将直流从输入交流中分离出来。整流用二极管具备一些特点是:工作频率较低、采用面结型结构、具有22档可供灵活使用的反向电压。根据材料和用途等方面的不同,整流用二极管大致可以划分为三类: ①用于电视机高压硅堆工作频率近100KHz的2CLG型; ②硅桥式整流器QL型; ③硅半导体整流二极管2CZ型。 3、限幅用二极管 限幅用二极管,顾名思义,作用在于限幅。目前,市场上也针对一些具体的应用而推出了一些专用的限幅二极管。限幅用二极管通常采用硅材料作为制作原材料,原因在于采用硅材料可以使得限幅用二极管获得更好的限制尖锐振幅的能力。 4、放大用二极管 看完检波用二极管、整流用二极管和限幅用二极管,我们再来看看什么是放大用二极管。放大用二极管的作用在于对参数进行放大,我们通常提及放大用二极管时,大概是在指三类二极管,它们分别是隧道二极管、变容二极管以及体效应二极管。 5、开关用二极管 有在小电流下(10mA程度)使用的逻辑运算和在数百毫安下使用的磁芯激励用开关二极管。小电流的开关二极管通常有点接触型和键型等二极管,也有在高温下还可能工作的硅扩散型、台面型和平面型二极管。开关二极管的特长是开关速度快。而肖特基型二极管的开关时间特短,因而是理想的开关二极管。2AK型点接触为中速开关电路用;2CK型平面接触为高速开关电路用;用于开关、限幅、钳位或检波等电路;肖特基(SBD)硅大电流开关,正向压降小,速度快、效率高。 6、变容二极管 变容二极管是一款小功率二极管,它的作用在于自动频率控制和调谐。不同国家对于变容二极管可能存在一定的不同,在中国,我们称之为变容二极管。变容二极管的工作原理在于,工作过程中,PN结的静电容量因为我们施加的反向电压而随之改变。变容二极管在很多方面都有所应用,如自动频率控制、扫描振荡、调频和调谐等方面。值得一提的是,硅扩散型并不是变容二极管的唯一选择。作为替代,我们也可以采用外延结合型、合金扩散型等其它材料制成的二极管。因为,即使是那些替代材料,静电容量的变化率就电压而言,变化率也是很大的。 以上所有内容便是小编此次为大家带来的所有介绍,如果你想了解更多有关它的内容,不妨在我们网站或者百度、google进行探索哦。

    时间:2021-02-03 关键词: 变容二极管 检波用二极管 二极管

  • 你对二极管足够了解吗?这8种二极管你听过没?

    你对二极管足够了解吗?这8种二极管你听过没?

    在这篇文章中,小编将为大家带来二极管分类的相关报道。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣,不妨继续往下阅读哦。 PN结是半导体二极管工作主要依靠的部件。我们依据PN结构造面的一些特点,可以将晶体二极管划分为以下类别。 1、点接触型二极管 将一根金属针压触在锗或硅材料的单晶片,再结合电流法,便形成了点接触型二极管。如果点接触型二极管用于高频电路,那么它的PN结的静电容量往往很小。与面结型相比较,点接触型二极管存在一些不足之处,一是正向特性较差,二是反向特性较差。正向特性和反向特性的不足使得点接触型二极管不可以采用于大电流和整流。而点接触型二极管的优点在于其构造简单、价格便宜。并且,在小信号的检波、整流、调制等领域,点接触型二极管应用十分广泛。 2、键型二极管 将银细丝熔接在锗或硅的单晶片上便形成了我们所说的键型二极管。键型二极管的特性优于点接触型二极管,略低于合金型二极管。同点接触型相比,键型二极管在增加了PN结电容量的同时,提升了它的正向特性。实际中,键型二极管常被视为开关作用。根据熔接材料不同,键型二极管又分为金键型和银键型。 3、合金型二极管 采用合金铟、铝等金属在N型锗或硅的单晶片上制作PN结便可制成合金型二极管。合金型二极管适于大电流整流,因为它的正向电压较小。合金型二极管不适于高频检波和高频整流,因为它的PN结的反向时的静电容量比较大。 4、扩散型二极管 扩散型二极管更适合大电流整流,因为它拥有较小的PN结正向电压。就发展趋势而言,扩散型二极管在大电流整流器方面的应用比例逐渐增大。 5、台面型二极管 台面型二极管与扩散型二极管在制作工艺上的区别在于,台面型二极管仅保留PN结及其必要的部分。对于那些非必要的部分,台面型二极管再直接剔除。因此,台面型二极管是在扩散型二极管的基础上增添了一些去非必要部分的工序。实际使用中,台面型二极管大多应用于小电流开关应用,在大电流整流方面应用很少。 6、平面型二极管 在半导体单晶片(主要地是N型硅单晶片)上,扩散P型杂质,利用硅片表面氧化膜的屏蔽作用,在N型硅单晶片上仅选择性地扩散一部分而形成的PN结。因此,不需要为调整PN结面积的药品腐蚀作用。由于半导体表面被制作得平整,故而得名。并且,PN结合的表面,因被氧化膜覆盖,所以公认为是稳定性好和寿命长的类型。最初,对于被使用的半导体材料是采用外延法形成的,故又把平面型称为外延平面型。对平面型二极管而言,似乎使用于大电流整流用的型号很少,而作小电流开关用的型号则很多。 7、合金扩散型二极管 合金扩散型二极管使用的合金材料具备很强的扩散性,在制作工艺中,我们可以将一定杂质掺杂到其中,让其同合金一起过扩散。采用这种方法,杂质可在已形成的PN结中获得合适的浓度分布。根据实践经验可知,该方法特别适用于高灵敏度变容二极管。 8、外延型二极管 外延型二极管制作难度较大,往往对技术能力要求较高。外延型二极管的制作工艺可以任意控制控制杂质的不同浓度的分布,所以和合金扩散型二极管相同,也十分适合制作高灵 以上就是小编这次想要和大家分享的有关点接触型二极管、键型二极管、合金型二极管、扩散型二极管、合金扩散型二极管、外延型二极管的内容,希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章,可以在网页顶部选择相应的频道哦。

    时间:2021-01-31 关键词: 分类 PN结 二极管

  • 如何测量晶体二极管的好坏?晶体二极管测量注意事项有哪些?

    如何测量晶体二极管的好坏?晶体二极管测量注意事项有哪些?

    以下内容中,小编将对晶体二极管的检测以及其相关事项进行着重介绍和阐述,希望本文能帮您增进对晶体二极管的了解,和小编一起来看看吧。 一、什么是晶体二极管 晶体二极管(crystaldiode)固态电子器件中的半导体两端器件。这些器件主要的特征是具有非线性的电流-电压特性。此后随着半导体材料和工艺技术的发展,利用不同的半导体材料、掺杂分布、几何结构,研制出结构种类繁多、功能用途各异的多种晶体二极管。制造材料有锗、硅及化合物半导体。晶体二极管可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换等。 二、二极管检查项目包括哪些 二极管的检查项目主要有:包装、标示、数量、尺寸、丝印、部件本体等外观检查项,功能检查有:二极管的极性(即二极管的单向导通性)、正向导通电压、反向击穿电压(稳压管稳压值)、特性曲线等(后三项在条件允许或要求的时候才检测)。 三、晶体二极管的识别和简易检测方法 在使用晶体二极管前,需要对晶体二极管的好坏、正负极进行测量,避免不当的使用造成晶体二极管的损坏。在实际运用中,可以采用电阻档测量极间电阻来确定晶体二极管的好坏和极性。使用万用表时,我们将黑表笔与负接线端相连接,将红表笔同正接线端相连接。当电路导通时,黑表笔接电池正极,则会输出正电压。而红表笔接表内电池负极,则会输出负电压。 在这里,小编提醒大家,在进行正式测试前,一定要选择合适的档位。再者便是,可以采用两支表笔短接的方法来进行调零位操作。根据小编的经验,如果可能会有很大电流流过晶体二极管,那么就采用r×10k档。如果恰好相反,则采用r×1档。而就一般情况而言,我们更多的时候是采用r×100或r×1k档来测量,具体方法和说明如表1和表2所示。 要注意的是:使用不同的万用表测同一只二极管,获得的阻值可能不同,这是由于万用表本身特性不一样;使用万用表不同的电阻档测二极管时,获得的阻值也是不同的。这是因为二极管是非线性器件, PN结的阻值是随外加电压变化的,而用万用表测电阻时,各档的表笔端电压不一样,所以用不同的电阻档测同一只二极管,测得的阻值读数就不一样。 四、测试注意事项 用数字式万用表去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。 利用二极管的单向导电特性,可以用万用电表测其正反向电阻,来判断它的好坏。测试的方法是将指针式万用电表置于R×100档或R×1k档,测二极管的电阻,然后将红表笔和黑表笔倒换一下再测。若两次测得的电阻一大一小,且大的那一次趋于无穷大,就可断定这个二极管是良好的。同时还可以断定二极两端的正负。即当测得阻值较小时,黑表笔接的那一端即为二极管的正极。 两次测量中可能发现如下几种情况: ①一次电阻接近于无穷大,而另一次电阻较小,则断定二极管良好; ②两次测量,电阻都为无穷大,则断定二极管内断路; ③两次测量电阻都很小,则断定二极管短路即被击穿; ④两次测量电阻都一样,则断定二极管失去单向导电作用; ⑤两次测量电阻相差不太大,则断定二极管的单向导电性差。 以上便是小编此次带来的有关晶体二极管识别和测量以及测量注意事项的全部内容,十分感谢大家的耐心阅读,想要了解更多相关内容,或者更多精彩内容,请一定关注我们网站哦。

    时间:2021-01-27 关键词: 测量 晶体二极管 二极管

  • 二极管“不为人知”的一面

     发光二极管        

    时间:2021-01-14 关键词: 开关二极管 二极管

  • 图解二极管单向导通的原因

    二极管是电子电路中很常用的元器件,非常常见,二极管具有正向导通,反向截止的特性。 在二极管的正向端(正极)加正电压,负向端(负极)加负电压,二极管导通,有电流流过二极管。在二极管的正向端(正极)加负电压,负向端(负极)加正电压,二极管截止,没有电流流过二极管。这就是所说的二极管的单向导通特性。下面解释为什么二极管会单向导通。 二极管的单向导电性 二极管是由 PN 结组成的,即 P 型半导体和 N 型半导体,因此 PN 结的特性导致了二极管的单向导电特性。PN 结如图 1 所示。 图 1 :PN 结示意图    在 P 型和 N 型半导体的交界面附近,由于 N 区的自由电子浓度大,于是带负电荷的自由电子会由 N 区向电子浓度低的 P 区扩散;扩散的结果使 PN 结中靠 P 区一侧带负电,靠 N 区一侧带正电,形成由 N 区指向 P 区的电场,即 PN 结内电场。内电场将阻碍多数载流子的继续扩散,又称为阻挡层。 PN 结详解 二极管的单向导电特性用途很广,到底是什么原因让电子如此听话呢?它的微观机理是什么呢?这里简单形象介绍一下。    假设有一块 P 型半导体(用黄色代表空穴多)和一块 N 型半导体(用绿色代表电子多),它们自然状态下分别都是电中性的,即不带电。如图 2 所示。 图 2 :P 型和 N 型半导体    把它们结合在一起,就形成 PN 结。边界处 N 型半导体的电子自然就会跑去 P 型区填补空穴,留下失去电子而显正电的原子。相应 P 型区边界的原子由于得到电子而显负电,于是就在边界形成一个空间电荷区。为什么叫“空间电荷区”?是因为这些电荷是微观空间内无法移动的原子构成的。    空间电荷区形成一个内建电场,电场方向由 N 到 P,这个电场阻止了后面的电子继续过来填补空穴,因为这时 P 型区的负空间电荷是排斥电子的。电子和空穴的结合会越来越慢,最后达到平衡,相当于载流子耗尽了,所以空间电荷区也叫耗尽层。这时 PN 结整体还呈电中性,因为空间电荷有正有负互相抵消。如图 3 所示。 图 3 :PN 结形成内建电场    外 加正向电压,电场方向由正到负,与内建电场相反,削弱了内建电场,所以二极管容易导通。 绿色箭头表示电子流动方向,与电流定义的方向相反。 如图 4 所示。 图 4 :正向导通状态    外加反向电压,电场方向与内建电场相同,增强了内建电场,所以二极管不容易导通。如图 5 所示。当然,不导通也不是绝对的,一般会有很小的漏电流。随着反向电压如果继续增大,可能造成二极管击穿而急剧漏电。 图 5 :反向不导通状态   图 6 是二极管的电流电压曲线供参考。 图 6 :二极管电流电压曲线    图 7 形象的展示了不同方向二极管为什么能导通和不能导通,方便理解。 图 7 :不同方向导通效果不同    生活中单向导通的例子也不少,比如地铁进站口的单向闸机,也相当于二极管的效果:正向导通,反向不导通,如果硬要反向通过,可能就会因为太大力“反向击穿”破坏闸机了。 END 版权归原作者所有,如有侵权,请联系删除。 ▍ 推荐阅读 资深工程师分享7种常见二极管应用电路解析 34个动控制原理图,老电工看了都说好! 学EMC避不开的10大经典问题 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2021-01-12 关键词: 元器件 二极管

  • 干货 | 二极管限幅电路和钳位电路?

    时间:2021-01-11 关键词: 限幅电路 钳位电路 二极管

  • 干货!详解二极管限幅电路和钳位电路

    二极管最重要的特性是单向导电性,利用这一特性可以设计很多好玩实用的电路,本文主要讲述限幅电路和钳位电路。 本文目录(点击查看大图) ▉ 正限幅电路 正半周时且Vin的电压大于等于0.7V时,二极管导通,Vout会被钳位在0.7V;在负半周和Vin电压小于0.7V时,二极管是截止状态,所以Vout=Vin,即Vout波形跟随Vin波形。 ▉ 负限幅电路 在正半周时,二极管截止,Vout=Vin,即波形跟随;在负半周Vin电压小于等于-0.7V时,二极管会导通,Vout电压会被钳位在-0.7V。 ▉ 双向限幅电路 双向限幅是结合了上面两个电路,用了两个二极管。正半周,通过D1将超出的部分钳位在0.7V,负半周通过D2将超出的部分钳位在-0.7V。 ▉ 正偏压限幅 为了产生不同的限幅电压,有时候会在电路中加入偏置电压Vbias,当Vin的电压大于等于Vbias+0.7V时,二极管导通,Vout被钳位。 ▉ 负偏压限幅 负偏压是一样的道理,Vin电压小于等于-0.7-Vbias时,二极管导通,Vout被钳位。 ▉ 双向偏压限幅 双向偏压限幅是两个二极管加两个偏置电压,正半周大于等于4.7V时,D1导通,超出部分被钳位在4.7V;负半周小于等于-6.7V时,D2导通,超出部分被钳位在-6.7V。 上面几种都是不含有电容的电路,主要是用来限幅。 下面几种是含有电容的二极管钳位电路,以下分析不考虑二极管的导通压降(即二极管正向导通相当于一根导线,反向截止断路),RC时间常数足够大,保证输出波形不失真。 ▉ 简单型正钳位电路 电路原理: 输入Vin在负半周时(Vin上负下正),二极管导通,电流如红色箭头所示,电容充电至+V(左负右正),Vout=0V; 输入Vin在正半周时(Vin上正下负),二极管截止,电流如蓝色箭头所示,Vout电压等于电容电压加上正半周电压,所以Vout=2V; ▉ 偏压型正钳位电路 偏压型钳位电路和限幅电路很类似,在电路中加入偏置电压来提高或者降低钳位值。 Figure a为正向偏压型,所加的偏压与二极管导通方向一致时,波形向上,即钳位值会提高V1。 Figure b为反向偏压型,所加的偏压与二极管导通方向相反时,波形向下,即钳位值会降低V1。 ▉ 简单型负钳位电路 电路原理: 输入Vin在正半周时(Vin上正下负),二极管导通,电流如红色箭头所示,电容两端压差充电至+V(左正右负),Vout=0V; 输入Vin在负半周时(Vin上负下正),二极管截止,电流如红色箭头所示,Vout电压等于负的(电容电压+负半周电压),即Vout=-2V; ▉ 偏压型负钳位电路 偏压型负钳位同偏压型正钳位类似,在电路中加入偏置电压来提高或者降低钳位值。 Figure C为反向偏压型,所加的偏压与二极管导通方向相反时,波形向上,即钳位值会提高V1。 Figure D为正向偏压型,所加的偏压与二极管导通方向相同时,波形向下,即钳位值会降低V1。 ▉ 常见的双向二极管钳位电路 在一些ADC检测电路中会用两个二极管进行钳位保护,原理很简单,0.7V为D1和D2的导通压降,Vin进来的电压大于等于Vmax时,D1导通,Vout会被钳位在Vmax;Vin小于等于Vmin时,Vout被钳位在Vmin,一般D2的正极接地。 今天的文章内容到这里就结束了,希望对你有帮助。 来源:记得诚电子设计 版权归原作者所有,如有侵权,请联系删除。 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2020-12-29 关键词: 电路 二极管

  • Vishay推出业界首款表面贴装,经过汽车应用认证的四象限硅PIN光电二极管

    Vishay推出业界首款表面贴装,经过汽车应用认证的四象限硅PIN光电二极管

    宾夕法尼亚、MALVERN —2020年12月18日 — 日前,Vishay Intertechnology, Inc.宣布,其光电子产品部推出业界首款标准表面贴封装,经过汽车应用认证的四象限硅PIN光电二极管---K857PE。Vishay Semiconductors K857PE感光度高,串扰仅为0.1 %,几乎无段间公差,适用于汽车、消费电子和工业市场各种传感控制应用。 日前发布的器件经过AEC-Q101认证,采用四支单片PIN二极管—每支感光区面积为1.6 mm2—集成在4.72 mm x 4.72 mm x 0.8 mm单体封装中(正贴)。K857PE封装侧面不透明,消除杂散光对光电二极管的辐照影响,具有优异信噪比。器件光响应线性度适于车用雨量/日光传感器、工业自动化系统、激光准直和虚拟现实等各种应用的小信号探测。 光电二极管基于外延技术,感光范围690 nm至1050 nm,Ee = 1 mW/cm2,波长850 nm条件下,区段反向光电流为8.5 µA。器件配有日光滤光片,半感光度角为± 60°,可在-40 ˚C至+110 ˚C温度范围内工作。K857PE符合RoHS和Vishay绿色标准,无卤素,可在车间存放168小时,潮湿敏感度等级达到J-STD-020标准。 新型四象限光电二极管现可提供样品,2020年第4季度实现量产,供货周期为10周。

    时间:2020-12-18 关键词: Vishay 光电二极管 二极管

  • 资深工程师分享7种常见二极管应用电路解析

    许多初学者对二极管很“熟悉”,提起二极管的特性可以脱口而出它的单向导电特性,说到它在电路中的应用第一反应是整流,对二极管的其他特性和应用了解不多,认识上也认为掌握了二极管的单向导电特性,就能分析二极管参与的各种电路,实际上这样的想法是错误的,而且在某种程度上是害了自己,因为这种定向思维影响了对各种二极管电路工作原理的分析,许多二极管电路无法用单向导电特性来解释其工作原理。 二极管除单向导电特性外,还有许多特性,很多的电路中并不是利用单向导电特性就能分析二极管所构成电路的工作原理,而需要掌握二极管更多的特性才能正确分析这些电路,例如二极管构成的简易直流稳压电路,二极管构成的温度补偿电路等。 1 二极管简易直流稳压电路及故障处理 二极管简易稳压电路主要用于一些局部的直流电压供给电路中,由于电路简单,成本低,所以应用比较广泛。 二极管简易稳压电路中主要利用二极管的管压降基本不变特性。 二极管的管压降特性:二极管导通后其管压降基本不变,对硅二极管而言这一管压降是0.6V左右,对锗二极管而言是0.2V左右。 如图9-40所示是由普通3只二极管构成的简易直流稳压电路。电路中的VD1、VD2和VD3是普通二极管,它们串联起来后构成一个简易直流电压稳压电路。 图9-40 3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,对基础知识不全面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,对于常用的硅二极管而言导通后正极与负极之间的电压降为0.6V。 根据二极管的这一特性,可以很方便地分析由普通二极管构成的简易直流稳压电路工作原理。3只二极管导通之后,每只二极管的管压降是0.6V,那么3只串联之后的直流电压降是0.6×3=1.8V。 3.故障检测方法 检测这一电路中的3只二极管最为有效的方法是测量二极管上的直流电压,如图9-41所示是测量时接线示意图。如果测量直流电压结果是1.8V左右,说明3只二极管工作正常;如果测量直流电压结果是0V,要测量直流工作电压+V是否正常和电阻R1是否开路,与3只二极管无关,因为3只二极管同时击穿的可能性较小;如果测量直流电压结果大于1.8V,检查3只二极管中有一只开路故障。 图9-41 测量二极管上直流电压接线示意图 4.电路故障分析 如表9-40所示是这一二极管电路故障分析: 表9-40 二极管电路故障分析 5.电路分析细节说明 关于上述二极管简易直流电压稳压电路分析细节说明如下。 1)在电路分析中,利用二极管的单向导电性可以知道二极管处于导通状态,但是并不能说明这几只二极管导通后对电路有什么具体作用,所以只利用单向导电特性还不能够正确分析电路工作原理。 2)二极管众多的特性中只有导通后管压降基本不变这一特性能够最为合理地解释这一电路的作用,所以依据这一点可以确定这一电路是为了稳定电路中A点的直流工作电压。 3)电路中有多只元器件时,一定要设法搞清楚实现电路功能的主要元器件,然后围绕它进行展开分析。分析中运用该元器件主要特性,进行合理解释。 2 二极管温度补偿电路及故障处理 众所周知,PN结导通后有一个约为0.6V(指硅材料PN结)的压降,同时PN结还有一个与温度相关的特性:PN结导通后的压降基本不变,但不是不变,PN结两端的压降随温度升高而略有下降,温度愈高其下降的量愈多,当然PN结两端电压下降量的绝对值对于0.6V而言相当小,利用这一特性可以构成温度补偿电路。如图9-42所示是利用二极管温度特性构成的温度补偿电路。 图9-42 二极管温度补偿电路 对于初学者来讲,看不懂电路中VT1等元器件构成的是一种放大器,这对分析这一电路工作原理不利。 在电路分析中,熟悉VT1等元器件所构成的单元电路功能,对分析VD1工作原理有着积极意义。了解了单元电路的功能,一切电路分析就可以围绕它进行展开,做到有的放矢、事半功倍。 1.需要了解的深层次电路工作原理 分析这一电路工作原理需要了解下列两个深层次的电路原理。 1)VT1等构成一种放大器电路,对于放大器而言要求它的工作稳定性好,其中有一条就是温度高低变化时三极管的静态电流不能改变,即VT1基极电流不能随温度变化而改变,否则就是工作稳定性不好。了解放大器的这一温度特性,对理解VD1构成的温度补偿电路工作原理非常重要。 2)三极管VT1有一个与温度相关的不良特性,即温度升高时,三极管VT1基极电流会增大,温度愈高基极电流愈大,反之则小,显然三极管VT1的温度稳定性能不好。由此可知,放大器的温度稳定性能不良是由于三极管温度特性造成的。 2.三极管偏置电路分析 电路中,三极管VT1工作在放大状态时要给它一定的直流偏置电压,这由偏置电路来完成。电路中的R1、VD1和R2构成分压式偏置电路,为三极管VT1基极提供直流工作电压,基极电压的大小决定了VT1基极电流的大小。如果不考虑温度的影响,而且直流工作电压+V的大小不变,那么VT1基极直流电压是稳定的,则三极管VT1的基极直流电流是不变的,三极管可以稳定工作。 在分析二极管VD1工作原理时还要搞清楚一点:VT1是NPN型三极管,其基极直流电压高,则基极电流大;反之则小。 3.二极管VD1温度补偿电路分析 根据二极管VD1在电路中的位置,对它的工作原理分析思路主要说明下列几点: 1)VD1的正极通过R1与直流工作电压+V相连,而它的负极通过R2与地线相连,这样VD1在直流工作电压+V的作用下处于导通状态。理解二极管导通的要点是:正极上电压高于负极上电压。 2)利用二极管导通后有一个0.6V管压降来解释电路中VD1的作用是行不通的,因为通过调整R1和R2的阻值大小可以达到VT1基极所需要的直流工作电压,根本没有必要通过串入二极管VD1来调整VT1基极电压大小。 3)利用二极管的管压降温度特性可以正确解释VD1在电路中的作用。假设温度升高,根据三极管特性可知,VT1的基极电流会增大一些。当温度升高时,二极管VD1的管压降会下降一些,VD1管压降的下降导致VT1基极电压下降一些,结果使VT1基极电流下降。由上述分析可知,加入二极管VD1后,原来温度升高使VT1基极电流增大的,现在通过VD1电路可以使VT1基极电流减小一些,这样起到稳定三极管VT1基极电流的作用,所以VD1可以起温度补偿的作用。 4)三极管的温度稳定性能不良还表现为温度下降的过程中。在温度降低时,三极管VT1基极电流要减小,这也是温度稳定性能不好的表现。接入二极管VD1后,温度下降时,它的管压降稍有升高,使VT1基极直流工作电压升高,结果VT1基极电流增大,这样也能补偿三极管VT1温度下降时的不稳定。 4.电路分析细节说明 电路分析的细节说明如下。 1)在电路分析中,若能运用元器件的某一特性去合理地解释它在电路中的作用,说明电路分析很可能是正确的。例如,在上述电路分析中,只能用二极管的温度特性才能合理解释电路中VD1的作用。 2)温度补偿电路的温度补偿是双向的,即能够补偿由于温度升高或降低而引起的电路工作的不稳定性。 3)分析温度补偿电路工作原理时,要假设温度的升高或降低变化,然后分析电路中的反应过程,得到正确的电路反馈结果。在实际电路分析中,可以只设温度升高进行电路补偿的分析,不必再分析温度降低时电路补偿的情况,因为温度降低的电路分析思路、过程是相似的,只是电路分析的每一步变化相反。 4)在上述电路分析中,VT1基极与发射极之间PN结(发射结)的温度特性与VD1温度特性相似,因为它们都是PN结的结构,所以温度补偿的结果比较好。 5)在上述电路中的二极管VD1,对直流工作电压+V的大小波动无稳定作用,所以不能补偿由直流工作电压+V大小波动造成的VT1管基极直流工作电流的不稳定性。 5.故障检测方法和电路故障分析 这一电路中的二极管VD1故障检测方法比较简单,可以用万用表欧姆档在路测量VD1正向和反向电阻大小的方法。 当VD1出现开路故障时,三极管VT1基极直流偏置电压升高许多,导致VT1管进入饱和状态,VT1可能会发烧,严重时会烧坏VT1。如果VD1出现击穿故障,会导致VT1管基极直流偏置电压下降0.6V,三极管VT1直流工作电流减小,VT1管放大能力减小或进入截止状态。 3 二极管控制电路及故障处理 二极管导通之后,它的正向电阻大小随电流大小变化而有微小改变,正向电流愈大,正向电阻愈小;反之则大。 利用二极管正向电流与正向电阻之间的特性,可以构成一些自动控制电路。如图9-43所示是一种由二极管构成的自动控制电路,又称ALC电路(自动电平控制电路),它在磁性录音设备中(如卡座)的录音电路中经常应用。 图9-43 二极管构成的自动控制电路 1.电路分析准备知识说明 二极管的单向导电特性只是说明了正向电阻小、反向电阻大,没有说明二极管导通后还有哪些具体的特性。 二极管正向导通之后,它的正向电阻大小还与流过二极管的正向电流大小相关。尽管二极管正向导通后的正向电阻比较小(相对反向电阻而言),但是如果增加正向电流,二极管导通后的正向电阻还会进一步下降,即正向电流愈大,正向电阻愈小,反之则大。 不熟悉电路功能对电路工作原理很不利,在了解电路功能的背景下能有的放矢地分析电路工作原理或电路中某元器件的作用。 ALC电路在录音机、卡座的录音卡中,录音时要对录音信号的大小幅度进行控制,了解下列几点具体的控制要求有助于分析二极管VD1自动控制电路。 1)在录音信号幅度较小时,不控制录音信号的幅度。 2)当录音信号的幅度大到一定程度后,开始对录音信号幅度进行控制,即对信号幅度进行衰减,对录音信号幅度控制的电路就是ALC电路。 3)ALC电路进入控制状态后,要求录音信号愈大,对信号的衰减量愈大。 通过上述说明可知,电路分析中要求自己有比较全面的知识面,这需要在不断的学习中日积月累。 2.电路工作原理分析思路说明 关于这一电路工作原理的分析思路主要说明下列几点: 1)如果没有VD1这一支路,从第一级录音放大器输出的录音信号全部加到第二级录音放大器中。但是,有了VD1这一支路之后,从第一级录音放大器输出的录音信号有可能会经过C1和导通的VD1流到地端,形成对录音信号的分流衰减。 2)电路分析的第二个关键是VD1这一支路对第一级录音放大器输出信号的对地分流衰减的具体情况。显然,支路中的电容C1是一只容量较大的电容(C1电路符号中标出极性,说明C1是电解电容,而电解电容的容量较大),所以C1对录音信号呈通路,说明这一支路中VD1是对录音信号进行分流衰减的关键元器件。 3)从分流支路电路分析中要明白一点:从第一级录音放大器输出的信号,如果从VD1支路分流得多,那么流入第二级录音放大器的录音信号就小,反之则大。 4)VD1存在导通与截止两种情况,在VD1截止时对录音信号无分流作用,在导通时则对录音信号进行分流。 5)在VD1正极上接有电阻R1,它给VD1一个控制电压,显然这个电压控制着VD1导通或截止。所以,R1送来的电压是分析VD1导通、截止的关键所在。 分析这个电路最大的困难是在VD1导通后,利用了二极管导通后其正向电阻与导通电流之间的关系特性进行电路分析,即二极管的正向电流愈大,其正向电阻愈小,流过VD1的电流愈大,其正极与负极之间的电阻愈小,反之则大。 3.控制电路的一般分析方法说明 对于控制电路的分析通常要分成多种情况,例如将控制信号分成大、中、小等几种情况。就这一电路而言,控制电压Ui对二极管VD1的控制要分成下列几种情况。 1)电路中没有录音信号时,直流控制电压Ui为0,二极管VD1截止,VD1对电路工作无影响,第一级录音放大器输出的信号可以全部加到第二级录音放大器中。 2)当电路中的录音信号较小时,直流控制电压Ui较小,没有大于二极管VD1的导通电压,所以不足以使二极管VD1导通,此时二极管VD1对第一级录音放大器输出的信号也没有分流作用。 3)当电路中的录音信号比较大时,直流控制电压Ui较大,使二极管VD1导通,录音信号愈大,直流控制电压Ui愈大,VD1导通程度愈深,VD1的内阻愈小。 4)VD1导通后,VD1的内阻下降,第一级录音放大器输出的录音信号中的一部分通过电容C1和导通的二极管VD1被分流到地端,VD1导通愈深,它的内阻愈小,对第一级录音放大器输出信号的对地分流量愈大,实现自动电平控制。 5)二极管VD1的导通程度受直流控制电压Ui控制,而直流控制电压Ui随着电路中录音信号大小的变化而变化,所以二极管VD1的内阻变化实际上受录音信号大小控制。 4.故障检测方法和电路故障分析 对于这一电路中的二极管故障检测最好的方法是进行代替检查,因为二极管如果性能不好也会影响到电路的控制效果。 当二极管VD1开路时,不存在控制作用,这时大信号录音时会出现声音一会儿大一会儿小的起伏状失真,在录音信号很小时录音能够正常。 当二极管VD1击穿时,也不存在控制作用,这时录音声音很小,因为录音信号被击穿的二极管VD1分流到地了。 4 二极管限幅电路及故障处理 二极管最基本的工作状态是导通和截止两种,利用这一特性可以构成限幅电路。所谓限幅电路就是限制电路中某一点的信号幅度大小,让信号幅度大到一定程度时,不让信号的幅度再增大,当信号的幅度没有达到限制的幅度时,限幅电路不工作,具有这种功能的电路称为限幅电路,利用二极管来完成这一功能的电路称为二极管限幅电路。 如图9-44所示是二极管限幅电路。在电路中,A1是集成电路(一种常用元器件),VT1和VT2是三极管(一种常用元器件),R1和R2是电阻器,VD1~VD6是二极管。 图9-44 二极管限幅电路 1.电路分析思路说明 对电路中VD1和VD2作用分析的思路主要说明下列几点: 1)从电路中可以看出,VD1、VD2、VD3和VD4、VD5、VD6两组二极管的电路结构一样,这两组二极管在这一电路中所起的作用是相同的,所以只要分析其中一组二极管电路工作原理即可。 2)集成电路A1的①脚通过电阻R1与三极管VT1基极相连,显然R1是信号传输电阻,将①脚上输出信号通过R1加到VT1基极,由于在集成电路A1的①脚与三极管VT1基极之间没有隔直电容,根据这一电路结构可以判断:集成电路A1的①脚是输出信号引脚,而且输出直流和交流的复合信号。确定集成电路A1的①脚是信号输出引脚的目的是为了判断二极管VD1在电路中的具体作用。 3)集成电路的①脚输出的直流电压显然不是很高,没有高到让外接的二极管处于导通状态,理由是:如果集成电路A1的①脚输出的直流电压足够高,那么VD1、VD2和VD3导通,其导通后的内阻很小,这样会将集成电路A1的①脚输出的交流信号分流到地,对信号造成衰减,显然这一电路中不需要对信号进行这样的衰减,所以从这个角度分析得到的结论是:集成电路A1的①脚输出的直流电压不会高到让VD1、VD2和VD3导通的程度。 4)从集成电路A1的①脚输出的是直流和交流叠加信号,通过电阻R1与三极管VT1基极,VT1是NPN型三极管,如果加到VT1基极的正半周交流信号幅度出现很大的现象,会使VT1的基极电压很大而有烧坏VT1的危险。加到VT1基极的交流信号负半周信号幅度很大时,对VT1没有烧坏的影响,因为VT1基极上负极性信号使VT1基极电流减小。 5)通过上述电路分析思路可以初步判断,电路中的VD1、VD2、VD3是限幅保护二极管电路,防止集成电路A1的①脚输出的交流信号正半周幅度太大而烧坏VT1。 从上述思路出发对VD1、VD2、VD3二极管电路进一步分析,分析如果符合逻辑,可以说明上述电路分析思路是正确的。 2.二极管限幅电路 分析各种限幅电路工作是有方法的,将信号的幅度分两种情况: 1)信号幅度比较小时的电路工作状态,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0.7V,那么3只二极管的导通电压是2.1V。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脚最大为2.1V,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2.1V时,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2.1V,这一电压通过电阻R1加到VT1基极,这也是VT1最高的基极电压,这时的基极电流也是VT1最大的基极电流。 5)由于集成电路A1的①脚和②脚外电路一样,所以其外电路中的限幅保护电路工作原理一样,分析电路时只要分析一个电路即可。 6)根据串联电路特性可知,串联电路中的电流处处相等,这样可以知道VD1、VD2和VD3三只串联二极管导通时同时导通,否则同时截止,绝不会出现串联电路中的某只二极管导通而某几只二极管截止的现象。 4.故障检测方法和电路故障分析 对这一电路中的二极管故障检测主要采用万用表欧姆档在路测量其正向和反向电阻大小,因为这一电路中的二极管不工作在直流电路中,所以采用测量二极管两端直流电压降的方法不合适。 这一电路中二极管出现故障的可能性较小,因为它们工作在小信号状态下。如果电路中有一只二极管出现开路故障时,电路就没有限幅作用,将会影响后级电路的正常工作。 5. 二极管开关电路及故障处理 开关电路是一种常用的功能电路,例如家庭中的照明电路中的开关,各种民用电器中的电源开关等。 在开关电路中有两大类的开关: 1)机械式的开关,采用机械式的开关件作为开关电路中的元器件。 2)电子开关,所谓的电子开关,不用机械式的开关件,而是采用二极管、三极管这类器件构成开关电路。 1.开关二极管开关特性说明 开关二极管同普通的二极管一样,也是一个PN结的结构,不同之处是要求这种二极管的开关特性要好。 当给开关二极管加上正向电压时,二极管处于导通状态,相当于开关的通态;当给开关二极管加上反向电压时,二极管处于截止状态,相当于开关的断态。二极管的导通和截止状态完成开与关功能。 开关二极管就是利用这种特性,且通过制造工艺,开关特性更好,即开关速度更快,PN结的结电容更小,导通时的内阻更小,截止时的电阻很大。 如表9-41所示是开关时间概念说明。   表6.19 开关时间概念说明 2.典型二极管开关电路工作原理 二极管构成的电子开关电路形式多种多样,如图9-46所示是一种常见的二极管开关电路。 图9-46 二极管开关电路 通过观察这一电路,可以熟悉下列几个方面的问题,以利于对电路工作原理的分析: 1)了解这个单元电路功能是第一步。从图8-14所示电路中可以看出,电感L1和电容C1并联,这显然是一个LC并联谐振电路,是这个单元电路的基本功能,明确这一点后可以知道,电路中的其他元器件应该是围绕这个基本功能的辅助元器件,是对电路基本功能的扩展或补充等,以此思路可以方便地分析电路中的元器件作用。 2)C2和VD1构成串联电路,然后再与C1并联,从这种电路结构可以得出一个判断结果:C2和VD1这个支路的作用是通过该支路来改变与电容C1并联后的总容量大小,这样判断的理由是:C2和VD1支路与C1上并联后总电容量改变了,与L1构成的LC并联谐振电路其振荡频率改变了。所以,这是一个改变LC并联谐振电路频率的电路。 关于二极管电子开关电路分析思路说明如下几点: 1)电路中,C2和VD1串联,根据串联电路特性可知,C2和VD1要么同时接入电路,要么同时断开。如果只是需要C2并联在C1上,可以直接将C2并联在C1上,可是串入二极管VD1,说明VD1控制着C2的接入与断开。 2)根据二极管的导通与截止特性可知,当需要C2接入电路时让VD1导通,当不需要C2接入电路时让VD1截止,二极管的这种工作方式称为开关方式,这样的电路称为二极管开关电路。 3)二极管的导通与截止要有电压控制,电路中VD1正极通过电阻R1、开关S1与直流电压+V端相连,这一电压就是二极管的控制电压。 4)电路中的开关S1用来控制工作电压+V是否接入电路。根据S1开关电路更容易确认二极管VD1工作在开关状态下,因为S1的开、关控制了二极管的导通与截止。 如表9-42所示是二极管电子开关电路工作原理说明。 表9-42 二极管电子开关电路工作原理说明 在上述两种状态下,由于LC并联谐振电路中的电容不同,一种情况只有C1,另一种情况是C1与C2并联,在电容量不同的情况下LC并联谐振电路的谐振频率不同。所以,VD1在电路中的真正作用是控制LC并联谐振电路的谐振频率。 关于二极管电子开关电路分析细节说明下列二点: 1)当电路中有开关件时,电路的分析就以该开关接通和断开两种情况为例,分别进行电路工作状态的分析。所以,电路中出现开关件时能为电路分析提供思路。 2)LC并联谐振电路中的信号通过C2加到VD1正极上,但是由于谐振电路中的信号幅度比较小,所以加到VD1正极上的正半周信号幅度很小,不会使VD1导通。 3.故障检测方法和电路故障分析 如图9-47所示是检测电路中开关二极管时接线示意图,在开关接通时测量二极管VD1两端直流电压降,应该为0.6V,如果远小于这个电压值说明VD1短路,如果远大小于这个电压值说明VD1开路。另外,如果没有明显发现VD1出现短路或开路故障时,可以用万用表欧姆档测量它的正向电阻,要很小,否则正向电阻大也不好。 图9-47 检测电路中开关二极管时接线示意图 如果这一电路中开关二极管开路或短路,都不能进行振荡频率的调整。开关二极管开路时,电容C2不能接入电路,此时振荡频率升高;开关二极管短路时,电容C2始终接入电路,此时振荡频率降低。 4.同类电路工作原理分析 如图所示,电路中的VD1为开关二极管,控制电压通过R1加到VD1正极,控制电压是一个矩形脉冲电压,波形见图中所示。 当控制电压为0V时,VD1不能导通,相当于开路,这时对L1和C1、L2和C2电路没有影响;当控制电压为高电平时,控制电压使开关二极管VD1导通,VD1相当于通路,电路中A点的交流信号通过导通的VD1和电容C3接地,等于将电路中的A点交流接地,使L2和C2电路不起作用。 从上述分析可知,电路中的二极管VD1相当于一只开关,控制电路中的A点交流信号是否接地。 6 二极管检波电路及故障处理 如图9-48所示是二极管检波电路。电路中的VD1是检波二极管,C1是高频滤波电容,R1是检波电路的负载电阻,C2是耦合电容。 图9-48 二极管检波电路 1.电路分析准备知识 众所周知,收音机有调幅收音机和调频收音机两种,调幅信号就是调幅收音机中处理和放大的信号。见图中的调幅信号波形示意图,对这一信号波形主要说明下列几点: 1)从调幅收音机天线下来的就是调幅信号。 2)信号的中间部分是频率很高的载波信号,它的上下端是调幅信号的包络,其包络就是所需要的音频信号。 3)上包络信号和下包络信号对称,但是信号相位相反,收音机最终只要其中的上包络信号,下包络信号不用,中间的高频载波信号也不需要。 2.电路中各元器件作用说明 如表9-43所示是元器件作用解说。 表9-43 元器件作用解说 3.检波电路工作原理分析 检波电路主要由检波二极管VD1构成。 在检波电路中,调幅信号加到检波二极管的正极,这时的检波二极管工作原理与整流电路中的整流二极管工作原理基本一样,利用信号的幅度使检波二极管导通,如图9-49所示是调幅波形展开后的示意图。 图9-49 调幅波形时间轴展开示意图 从展开后的调幅信号波形中可以看出,它是一个交流信号,只是信号的幅度在变化。这一信号加到检波二极管正极,正半周信号使二极管导通,负半周信号使二极管截止,这样相当于整流电路工作一样,在检波二极管负载电阻R1上得到正半周信号的包络,即信号的虚线部分,见图中检波电路输出信号波形(不加高频滤波电容时的输出信号波形)。 检波电路输出信号由音频信号、直流成分和高频载波信号三种信号成分组成,详细的电路分析需要根据三种信号情况进行展开。这三种信号中,最重要的是音频信号处理电路的分析和工作原理的理解。 1)所需要的音频信号,它是输出信号的包络,如图9-50所示,这一音频信号通过检波电路输出端电容C2耦合,送到后级电路中进一步处理。 图9-50 检波电路输出端信号波形示意图 2)检波电路输出信号的平均值是直流成分,它的大小表示了检波电路输出信号的平均幅值大小,检波电路输出信号幅度大,其平均值大,这一直流电压值就大,反之则小。这一直流成分在收音机电路中用来控制一种称为中频放大器的放大倍数(也可以称为增益),称为AGC(自动增益控制)电压。AGC电压被检波电路输出端耦合电容隔离,不能与音频信号一起加到后级放大器电路中,而是专门加到AGC电路中。 3)检波电路输出信号中还有高频载波信号,这一信号无用,通过接在检波电路输出端的高频滤波电容C1,被滤波到地端。 一般检波电路中不给检波二极管加入直流电压,但在一些小信号检波电路中,由于调幅信号的幅度比较小,不足以使检波二极管导通,所以给检波二极管加入较小的正向直流偏置电压,如图所示,使检波二极管处于微导通状态。 从检波电路中可以看出,高频滤波电容C1接在检波电路输出端与地线之间,由于检波电路输出端的三种信号其频率不同,加上高频滤波电容C1的容量取得很小,这样C1对三种信号的处理过程不同。 1)对于直流电压而言,电容的隔直特性使C1开路,所以检波电路输出端的直流电压不能被C1旁路到地线。 2)对于音频信号而言,由于高频滤波电容C1的容量很小,它对音频信号的容抗很大,相当于开路,所以音频信号也不能被C1旁路到地线。 3)对于高频载波信号而言,其频率很高,C1对它的容抗很小而呈通路状态,这样惟有检波电路输出端的高频载波信号被C1旁路到地线,起到高频滤波的作用。 如图9-51所示是检波二极管导通后的三种信号电流回路示意图。负载电阻构成直流电流回路,耦合电容取出音频信号。 图9-51 检波二极管导通后三种信号电流回路示意图 4.故障检测方法及电路故障分析 对于检波二极管不能用测量直流电压的方法来进行检测,因这这种二极管不工作在直流电压中,所以要采用测量正向和反向电阻的方法来判断检波二极管质量。 当检波二极管开路和短路时,都不能完成检波任务,所以收音电路均会出现收音无声故障。 5.实用倍压检波电路工作原理分析 如图9-52所示是实用倍压检波电路,电路中的C2和VD1、VD2构成二倍压检波电路,在收音机电路中用来将调幅信号转换成音频信号。电路中的C3是检波后的滤波电容。通过这一倍压检波电路得到的音频信号,经耦合电容C5加到音频放大管中。 图9-52 实用倍压检波电路 7 继电器驱动电路中二极管保护电路及故障处理 继电器内部具有线圈的结构,所以它在断电时会产生电压很大的反向电动势,会击穿继电器的驱动三极管,为此要在继电器驱动电路中设置二极管保护电路,以保护继电器驱动管。 如图9-53所示是继电器驱动电路中的二极管保护电路,电路中的J1是继电器,VD1是驱动管VT1的保护二极管,R1和C1构成继电器内部开关触点的消火花电路。 1.电路工作原理分析 继电器内部有一组线圈,如图9-54所示是等效电路,在继电器断电前,流过继电器线圈L1的电流方向为从上而下,在断电后线圈产生反向电动势阻碍这一电流变化,即产生一个从上而下流过的电流,见图中虚线所示。根据前面介绍的线圈两端反向电动势判别方法可知,反向电动势在线圈L1上的极性为下正上负,见图中所示。如表9-44所示是这一电路中保护二极管工作原理说明。 表9-44 保护二极管工作原理说明 2.故障检测方法和电路故障分析 对于这一电路中的保护二极管不能采用测量二极管两端直流电压降的方法来判断检测故障,也不能采用在路测量二极管正向和反向电阻的方法,因为这一二极管两端并联着继电器线圈,这一线圈的直流电阻很小,所以无法通过测量电压降的方法来判断二极管质量。应该采用代替检查的方法。 当保护二极管开路时,对继电器电路工作状态没有大的影响,但是没有了保护作用而很有可能会击穿驱动管;当保护二极管短路时,相当于将继电器线圈短接,这时继电器线圈中没有电流流过,继电器不能动作。 END 版权归原作者所有,如有侵权,请联系删除。 ▍ 推荐阅读 太美了!PCB布线怎么可以这么美? 对于PCB厂的工程师来说,Layout就是硬件的艺术 图文并茂解析变压器各种绕线工艺!(包含各种拓扑) 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2020-12-18 关键词: 电子元器件 二极管

  • 详解二极管限幅电路和钳位电路

    关注+星标公众号,不错过精彩内容 转自 | 记得诚电子设计 二极管最重要的特性是单向导电性,利用这一特性可以设计很多好玩实用的电路,本文主要讲述限幅电路和钳位电路。 本文目录(点击查看大图) ▉ 正限幅电路 正半周时且Vin的电压大于等于0.7V时,二极管导通,Vout会被钳位在0.7V;在负半周和Vin电压小于0.7V时,二极管是截止状态,所以Vout=Vin,即Vout波形跟随Vin波形。 ▉ 负限幅电路 在正半周时,二极管截止,Vout=Vin,即波形跟随;在负半周Vin电压小于等于-0.7V时,二极管会导通,Vout电压会被钳位在-0.7V。 ▉ 双向限幅电路 双向限幅是结合了上面两个电路,用了两个二极管。正半周,通过D1将超出的部分钳位在0.7V,负半周通过D2将超出的部分钳位在-0.7V。 ▉ 正偏压限幅 为了产生不同的限幅电压,有时候会在电路中加入偏置电压Vbias,当Vin的电压大于等于Vbias+0.7V时,二极管导通,Vout被钳位。 ▉ 负偏压限幅 负偏压是一样的道理,Vin电压小于等于-0.7-Vbias时,二极管导通,Vout被钳位。 ▉ 双向偏压限幅 双向偏压限幅是两个二极管加两个偏置电压,正半周大于等于4.7V时,D1导通,超出部分被钳位在4.7V;负半周小于等于-6.7V时,D2导通,超出部分被钳位在-6.7V。 上面几种都是不含有电容的电路,主要是用来限幅。 下面几种是含有电容的二极管钳位电路,以下分析不考虑二极管的导通压降(即二极管正向导通相当于一根导线,反向截止断路),RC时间常数足够大,保证输出波形不失真。 ▉ 简单型正钳位电路 电路原理: 输入Vin在负半周时(Vin上负下正),二极管导通,电流如红色箭头所示,电容充电至+V(左负右正),Vout=0V; 输入Vin在正半周时(Vin上正下负),二极管截止,电流如蓝色箭头所示,Vout电压等于电容电压加上正半周电压,所以Vout=2V; ▉ 偏压型正钳位电路 偏压型钳位电路和限幅电路很类似,在电路中加入偏置电压来提高或者降低钳位值。 Figure a为正向偏压型,所加的偏压与二极管导通方向一致时,波形向上,即钳位值会提高V1。 Figure b为反向偏压型,所加的偏压与二极管导通方向相反时,波形向下,即钳位值会降低V1。 ▉ 简单型负钳位电路 电路原理: 输入Vin在正半周时(Vin上正下负),二极管导通,电流如红色箭头所示,电容两端压差充电至+V(左正右负),Vout=0V; 输入Vin在负半周时(Vin上负下正),二极管截止,电流如红色箭头所示,Vout电压等于负的(电容电压+负半周电压),即Vout=-2V; ▉ 偏压型负钳位电路 偏压型负钳位同偏压型正钳位类似,在电路中加入偏置电压来提高或者降低钳位值。 Figure C为反向偏压型,所加的偏压与二极管导通方向相反时,波形向上,即钳位值会提高V1。 Figure D为正向偏压型,所加的偏压与二极管导通方向相同时,波形向下,即钳位值会降低V1。 ▉ 常见的双向二极管钳位电路 在一些ADC检测电路中会用两个二极管进行钳位保护,原理很简单,0.7V为D1和D2的导通压降,Vin进来的电压大于等于Vmax时,D1导通,Vout会被钳位在Vmax;Vin小于等于Vmin时,Vout被钳位在Vmin,一般D2的正极接地。 今天的文章内容到这里就结束了,希望对你有帮助,我们下一期见。 ------------ END ------------ 推荐阅读: 精选汇总 | 专栏 | 目录 | 搜索 精选汇总 | ARM、Cortex-M 精选汇总 | ST工具、下载编程工具 关注 微信公众号『嵌入式专栏』,底部菜单查看更多内容,回复“加群”按规则加入技术交流群。 点击“阅读原文”查看更多分享,欢迎点分享、收藏、点赞、在看。 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2020-12-13 关键词: 电子元器件 二极管

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