2.1 脉冲基础知识和二极管的开关特性
第 6章 脉冲基础知识和反相器
2.1 脉冲基础知识和二极管的开关特性
1．了解脉冲的基本概念、常见波形和矩形脉冲信号的主要参数。
2．理解二极管的开关特性。
4．掌握二极管工作状态的判断。
一、脉冲的概念及波形
1．脉冲的概念
脉冲技术是电子技术的重要组成部分，应用广泛。
脉冲：含有瞬间突然变化、作用时间极短的电压或电流称为脉冲信号，简称为脉冲。
2．常见的几种脉冲波形如图6-1-1所示。
电子技术学习指导与巩固练习
2
图6-1-1常见脉冲波形
3．特点：（1）可以是周期性的、非周期性的或单次的。
（2）有正脉冲、负脉冲之分。
（3）各种脉冲的共同点：突变性、间断性、阶段性。
二、矩形脉冲波的主要参数
1．矩形脉冲波的主要参数
脉冲技术最常用的波形是矩形波、方波。
理想的矩形波如图6-1-2所示：上升沿、下降沿陡直；顶部平坦。
图6-1-2 理想的矩形波波形 图6-1-3 实际的矩形波波形
实际的矩形波波形如图6-1-3所示。
主要参数：
(1) 幅度V m ——脉冲电压变化的最大值。
(2) 上升时间t r ——脉冲从幅度的10% 处上升到幅度的90%处所需时间。
(3) 下降时间t f ——脉冲从幅度的90% 处下降到幅度的10%处所需的时间。
(4) 脉冲宽度t p —— 定义为前沿和后沿幅度为50%处的宽度。
(5) 脉冲周期T —— 对周期性脉冲，相邻两脉冲波对应点间相隔的时间。周期的倒数为脉冲的频率f ，即
T
f 1= 2．矩形波的分解
矩形波可由基波和多次谐波叠加而成。基波的频率与矩形波相同，谐波的频率为基波的整数倍。矩形波的数学表达式为
+++=)5sin(5
)3sin(3)sin(000t A t A t A v ωωω 三、二极管的开关特性
第六章 脉冲基础知识和反相器 3
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1．二极管的开关作用
二极管的开关作用如图6-1-4所示。
（a ）正偏时相当于开关闭合
(b)反偏时相当于开关断开
图6-1-4 二极管的开关特性
（1）正向偏置时，I O I 0V V V V I R ≈-=≠，，电阻很小，相当于开关闭合。
（2）反向偏置时，I = 0，V R = 0，电阻很大，相当于开关断开。
2．二极管的开关时间
二极管的开关时间如图6-1-5所示。
（1）反向恢复时间t re —— 二极管反偏时，从原来
稳定的导通状态转换为稳定的截止状态所需的时间。
例如2CK 系列硅二极管 t re = 5 ns
2AK 系列锗二极管 t re = 150 ns
（2）正向开通时间t on —— 二极管正偏时，从原来稳定的截止状态转换为稳定的导通状态所需的时间。
实验证明二极管正向开通时间远小于反向恢复时
间，通常因为它对二极管开关速度的影响很小，可以忽略不计。
所以，二极管的开关速度主要由反向恢复时间决定。
【例6-1-1】在图6-1-6所示电路中，二极管是理想的。已知输入电压vi=10sinwtV,E=6V,则输出电压vo 的波形为（ ）
A ．梯形波
B ．矩形波
C ．锯齿波
D ．尖峰波
图6-1-5二极管的开关时间
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图6-1-6 图6-1-7
【要点解析】输入电压是正弦波，先判断两个二极管的状态，再求出输出电压，画出输出波形，见图6-1-7 。
解： 0 V ＜vi 6V ,V1截止，V2截止，vo=vi
6V ＜vi 10V ,V1导通，V2截止，vo=6V
-10V
vi 0V,V1截止，V2导通，vo=0V
所以本题选择B 。
一、单项选择题
1．晶体二极管从反向截止到正向导通所需时间t1, 从正向导通到反向截止所需时间t2,则t1与t2的关系是( )
A ．t1= t2
B ．t1>> t2
C ．t1<< t2
D ．t1=2 t2
2．硅晶体二极管在两端加10V 的电压是相当于 ( )。
A ．小电阻
B ．非常大的电阻
C ．电容
D ．无法确定
3．
如图所示各电路中，小指示灯不会亮的是图( )
二、判断题
4．脉冲波一定是周期的。（ ）
5．上升时间t r 脉冲从幅度的90% 处下降到幅度的10%处所需时间。（ ）
6．脉冲宽度t p 是脉冲电压变化的最大值。（ ）
7．二极管作为开关元件使用时，有“开关时间”，使得开关速度受到限制。
8．晶体二极管的开关速度主要取决于开通时间。（ ） A B C D
第六章 脉冲基础知识和反相器 5
5
三、填空题
9． 、 的电压或电流称为脉冲。
10．矩形波的 频率高而且 成分多，所以又称 波。
11．某一矩形脉冲波形如图6-1-8 所示，则幅度V m = ，上升时间t r = ，下降时间t f = ，脉冲宽度 t p ， 周期T = 。
图6-1-8
12．晶体二极管从正向导通转换成反向截止,需要一个 过程,所需时间
称 时间，晶体二极管从反向截止转换成正向导通,所需时间称 时间，晶体二极管的开关速度取决于 时间。
13．二极管的正向导通时相当于开关 ；反向截止时相当于开关 。
四、画图题
14．在图6-1-9、中，V1、V2均为理想二极管，已知输入电压vi=8sinwtV 是根据输入波形画出输出波形，并判断输出波形是哪种脉冲波形。
图6-1-9
2.1 三极管的开关特性
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1．了解三极管工作在截止区和饱和区的条件、特点。
2．理解三极管的开关特性。
4．熟悉提高三级管开关速度的方法
5．掌握三级管开关状态的判别方法及其计算。
一、三极管的开关特性
一、三极管开关作用
结论：三极管相当于一个由基极电流控制的无触点开关。
截止时，相当于开关“断开”；等效电路：如图10.2.3（a）所示。
饱和时，相当于开关“闭合”。等效电路：如图10.2.3（b）所示。
图10.2.3 三极管的开关作用
1．脉冲的概念
脉冲技术是电子技术的重要组成部分，应用广泛。
脉冲：含有瞬间突然变化、作用时间极短的电压或电流称为脉冲信号，简称为脉冲。2．常见的几种脉冲波形如图6-1-1所示。
图6-1-1常见脉冲波形
3．特点：（1）可以是周期性的、非周期性的或单次的。
（2）有正脉冲、负脉冲之分。
第六章 脉冲基础知识和反相器 7
7
（3）各种脉冲的共同点：突变性、间断性、阶段性。
二、矩形脉冲波的主要参数
1．矩形脉冲波的主要参数
脉冲技术最常用的波形是矩形波、方波。
理想的矩形波如图6-1-2所示：上升沿、下降沿陡直；顶部平坦。
图6-1-2 理想的矩形波波形 图6-1-3 实际的矩形波波形
实际的矩形波波形如图6-1-3所示。
主要参数：
(1) 幅度V m ——脉冲电压变化的最大值。
(2) 上升时间t r ——脉冲从幅度的10% 处上升到幅度的90%处所需时间。
(3) 下降时间t f ——脉冲从幅度的90% 处下降到幅度的10%处所需的时间。
(4) 脉冲宽度t p —— 定义为前沿和后沿幅度为50%处的宽度。
(5) 脉冲周期T —— 对周期性脉冲，相邻两脉冲波对应点间相隔的时间。周期的倒数为脉冲的频率f ，即
T
f 1= 2．矩形波的分解
矩形波可由基波和多次谐波叠加而成。基波的频率与矩形波相同，谐波的频率为基波的整数倍。矩形波的数学表达式为
+++=)5sin(5
)3sin(3)sin(000t A t A t A v ωωω 三、二极管的开关特性
1．二极管的开关作用
二极管的开关作用如图6-1-4所示。
（a ）正偏时相当于开关闭合
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(b)反偏时相当于开关断开
图6-1-4 二极管的开关特性
（1）正向偏置时，I O I 0V V V V I R ≈-=≠，，电阻很小，相当于开关闭合。
（2）反向偏置时，I = 0，V R = 0，电阻很大，相当于开关断开。
2．二极管的开关时间
二极管的开关时间如图6-1-5所示。
（1）反向恢复时间t re —— 二极管反偏时，从原来
稳定的导通状态转换为稳定的截止状态所需的时间。
例如2CK 系列硅二极管 t re = 5 ns
2AK 系列锗二极管 t re = 150 ns
（2）正向开通时间t on —— 二极管正偏时，从原来稳定的截止状态转换为稳定的导通状态所需的时间。
实验证明二极管正向开通时间远小于反向恢复时
间，通常因为它对二极管开关速度的影响很小，可以忽略不计。
所以，二极管的开关速度主要由反向恢复时间决定。
【例6-1-1】在图6-1-6所示电路中，二极管是理想的。已知输入电压vi=10sinwtV,E=6V ,则输出电压vo 的波形为（ ）
A ．梯形波
B ．矩形波
C ．锯齿波
D ．尖峰波
图6-1-6 图6-1-7
【要点解析】输入电压是正弦波，先判断两个二极管的状态，再求出输出电压，画出输出波形，见图6-1-7 。
解： 0 V ＜vi 6V ,V1截止，V2截止，vo=vi
6V ＜vi 10V ,V1导通，V2截止，
vo=6V
图6-1-5二极管的开关时间
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-10V
vi
0V,V1截止，V2导通，vo=0V
所以本题选择B 。
一、单项选择题
1．晶体二极管从反向截止到正向导通所需时间t1, 从正向导通到反向截止所需时间t2,则t1与t2的关系是( )
A ．t1= t2
B ．t1>> t2
C ．t1<< t2
D ．t1=2 t2
2．硅晶体二极管在两端加10V 的电压是相当于 ( )。
A ．小电阻
B ．非常大的电阻
C ．电容
D ．无法确定
3．
如图所示各电路中，小指示灯不会亮的是图
( )
二、判断题
4．脉冲波一定是周期的。（ ）
5．上升时间t r 脉冲从幅度的90% 处下降到幅度的10%处所需时间。（ ）
6．脉冲宽度t p 是脉冲电压变化的最大值。（ ）
7．二极管作为开关元件使用时，有“开关时间”，使得开关速度受到限制。
8．晶体二极管的开关速度主要取决于开通时间。（ ）
三、填空题
9． 、 的电压或电流称为脉冲。
10．矩形波的 频率高而且 成分多，所以又称 波。
11．某一矩形脉冲波形如图6-1-8 所示，则幅度V m = ，t r = ，
t f = ， t p ， T = 。
A B C D
电子技术学习指导与巩固练习
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图6-1-8
12．晶体二极管从正向导通转换成反向截止,需要一个过程,所需时间
称时间，晶体二极管从反向截止转换成正向导通,所需时间称时间，晶体二极管的开关速度取决于时间。
13．二极管的正向导通时相当于开关；反向截止时相当于开关。
四、画图题
14．在图6-1-9、中，V1、V2均为理想二极管，已知输入电压vi=8sinwtV是根据输入波形画出输出波形，并判断输出波形是哪种脉冲波形。
图6-1-9
二极管的基本特性与应用(精)
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。 二极管的工作原理 晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。 当外界有正向电压偏置时，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I0。 当外加的反向电压高到一定程度时，p-n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。 二极管的类型 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。 二极管的导电特性 二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。 1、正向特性 在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电 压达到某一数值（这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V）以后，二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），称为二极管的“正向压降”。 2、反向特性 在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当 二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。 二极管的主要参数 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。对初学者而言，必须了解以下几个主要参数： 1、额定正向工作电流 是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度（硅管为140左右，锗管为90左右）时，就会使管芯过热而损坏。所以，二极管使用中不要超过二极管额定正向工作电流值。例如，常用的IN4001－4007型锗二极管的额定正向工作电流为1A。 2、最高反向工作电压 加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力。为了保证使用安全，规定了最高反向工
二极管知识大全
二极管的结构特性 (1) 二极管的工作原理 (2) 二极管的分类………………………………………………………………………3-4 二极管的主要技术参数指标…………………………………………………………5. 二极管的主要作用 (6) 怎样选择合适的二极管 (7) 时间：2012-2-24
1 二极管的结构 半导体二极管主要由一个PN结加上电极、引出断线和管壳构成的。P型半导体引出的电极为二极管的正极，N型半导体引出的电极为负极。二极管的基本特性与PN结的基本特性相同。 ， 图 1结构图（可双击该图用AUTOCAD软件观看） 2 二极管的特性 普通二极管最显著的特点是其单向导电性，根据此特性二极管常用于电子线路中，起到整流、
图 2典型二极管的特性曲线及其分区 3 工作原理 二极管的基本原理是根据二极管的伏安特性，正向导通反向截止，可将双向变化的交流电转换成单向脉动的直流电，此转换过程称为整流；利用PN结反向击穿时，电流在较大的范围内变化而端电压基本不变的特性，制成特殊二极管，称为稳压二极管。 2中1区为正向死区。PN结上加了正向偏压但仍无电流，该区宽度随材料而不同：硅管是,锗管是。 2中2区为正向导通区。PN结上加了正向偏压后，正向电流呈指数规律明显上升。 2中3区为反向截止区。PN结上加了较大的反向偏压后，在很大的电压范围内维持一个很小的固定的反向漏电流。 2中4区为反向击穿区。PN结上加了较大的反向偏压后，在某个电压值上，PN结被击穿引起迅速上升的反向电流。一般的整流、检波二极管一到此区就被加在其上的高压大电流烧毁。但是，专门设计用来工作在此区的二极管，只要设法将热量及时导出，同时在电路中限制电流的最大值，它就可以正常工作，一般应用该区的二极管是专门生产的稳压二极管。 4 二极管的分类 二极管按制造材料不同，分为硅和锗二极管。 表 1列出了两种材料的区别。 表 1 两种材料的区别
二极管的开关特性
第一节二极管的开关特性 一般而言，开关器件具有两种工作状态：第一种状态被称为接通，此时器件的阻抗很小，相当于短路；第二种状态是断开，此时器件的阻抗很大，相当于开路。 在数字系统中，晶体管基本上工作于开关状态。对开关特性的研究，就是具体分析晶体管在导通和截止之间的转换问题。晶体管的开关速度可以很快，可达每秒百万次数量级，即开关转换在微秒甚至纳秒级的时间内完成。 二极管的开关特性表现在正向导通与反向截止这样两种不同状态之间的转换过程。二极管从反向截止到正向导通与从正向导通到反向截止相比所需的时间很短，一般可以忽略不计，因此下面着重讨论二极管从正向导通到反向截止的转换过程。 一、二极管从正向导通到截止有一个反向恢复过程 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+V F，二极管导通，电路中有电流流通。 设V D为二极管正向压降（硅管为0.7V左右），当V F远大于V D时，V D可略去不计，则 在t1时，V1突然从+V F变为-V R。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I F变到一个很大的反向电流I R=V R／R L，这个电流维持一段时间t S后才开始逐渐下降，再经过t t后，下降到一个很小的数值0.1I R，这时二极管才进人反向截止状态，如下图所示。
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t S 称为存储时间，t t称为渡越时间，t re=t s+t t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。 二、产生反向恢复过程的原因——电荷存储效应 产生上述现象的原因是由于二极管外加正向电压V F时，载流子不断扩散而存储的结果。当外加正向电压时Ｐ区空穴向Ｎ区扩散，Ｎ区电子向Ｐ区扩散，这样，不仅使势垒区（耗尽区）变窄，而且使载流子有相当数量的存储，在Ｐ区内存储了电子，而在Ｎ区内存储了空穴，它们都是非平衡少数载流于，如下图所示。 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L P（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L P范围内存储一定数量的空穴，并建立起一定空穴浓度分布，靠近结边缘的浓度最大，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，下图为二极管中存储电荷的分布。 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。 当输入电压突然由+V F变为-V R时Ｐ区存储的电子和Ｎ区存储的空穴不会马上消失，但它
二极管基本知识介绍18页
二极管 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。 一、二极管的工作原理 晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。 外界有正向电压偏置时，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I0。 当外加的反向电压高到一定程度时，p-n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。 二、二极管的类型
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。 三、二极管的导电特性 二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。 1.正向特性 在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当
二极管的特性与应用
二极管的特性与应用 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。 二极管的工作原理 晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。 当外界有正向电压偏置时，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I0。 当外加的反向电压高到一定程度时，p-n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。 二极管的类型 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。 二极管的导电特性 二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。 正向特性 在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值（这一数值称
开关二极管应用举例
开关二极管应用举例 【篇一：开关二极管应用举例】 ;;; 二极管应用范围很广，利用其单向导电性，tdc-gp2可以构成整流、检波、限幅和钳位等电路。;;; 【例1.2.1】二极管整流电路如图1.2.4(a)所示，vd为理想硅二极管，已知输入v．为正弦波电压，试 画出输出电压v的波形。;;; 解：由于二极管是理想二极管，根据单向导电性，当vi正半周时，vd导通 相当于短路线，vo - vi；vi负半周时，vd截止相当于开路，vo一0。由此画出输出的波形 【篇二：开关二极管应用举例】 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．开关二橛管开关特性 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。 关于开关二极管的开关时间概念说明下列几点。 (1)开通时间。开关二极管从截止到加上正向电压后的导通要有一段 时间，这一时间称为开通时间。要求这一时间愈短愈好。 (2)反向恢复时间。开关二极管在导通后，去掉正向电压，二极管从 导通转为截止所需要的时间称为反向恢复时间。要求这一时间愈短 愈好。 (3)开关时间。开通时间和反向恢复时间之和，称为开关时间。要求 这一时间愈短愈好。 2．二极管开关电路等效电路 二极管开关电路中要使用二极管，由于普通二极管的开关速度不够高，所以在这种开关电路中所使用的二极管为专门的开关二极管。 图11-50(a)所示是开关二极管的等效电路，从图中可看出，此时开 关二极管在等效成一只开关sl的同时，还有两只电阻。等效电路中 的开关sl可认为是一个理想的开关，即其接通电阻小到为零，其断 开电阻大到为无穷大。 在分析电子开关电路时，为了方便电路的分析，通常将二极管的开 关作用等效成一个理想的电子开关，即可以用图11-50( b)所示的开 关电路图形符号来等效开关二极管。
《电子技术基础》二极管的基础知识
课题：晶体二极管 教学目标： 知识目标：1、掌握晶体二极管的构成、符号 2、掌握晶体二极管的导电特性 3、分析使用二极管时的主要参数及伏安特性 能力目标：1、培养学生分析、探究问题的能力 2、培养学生灵活运用知识的能力 3、培养学生的动手和实践能力 情感目标：使学生在学习过程中，获得知识的同时进一步激发学生学习的动机和兴趣 教学重点：晶体二极管的构成、符号、导电特性及伏安特性的分析 教学难点：1、伏安特性分析。 2、几个参数的记忆及区分。 教学方法：启发、引导、观察、讨论、讲解、实验结合 课时安排： 2课时 （教学用具：多媒体课件，实验用器材） 教学过程： 新课导入：提出学习目标，复习提问导入新课 1、什么是半导体？常见的的半导体材料有哪几种？ 2、半导体根据内部载流子的不同分为哪几种？ 新课讲授： 一、二极管的结构和符号 （一）结构 在本征半导体上利用特殊工艺分别渗入硼元素和磷元素加工出P型半导体和N型半导体，在P型和N型半导体的结合部位形成一个特殊的结构，即PN结，PN结是构成各种半导体器件的基础。 在P区和N区两侧各接上电极引线，并将其封装在密封的壳体中，即构成半导体二极管，如图。接在P区的引线称为阳极（正极）用a表示，接在N区的引线称为阴极或负极，用k表示。 二极管的核心即是一个PN结。 （二）符号 电子技术中的元件在电路图中都是用符号来表示的，如电阻用什么符号表示？ 二极管的符号如下图： 图中三角箭头代表二极管正向导电时电流的方向。
（三）分类 1、二极管根据所用半导体材料不同分为锗管和硅管。 2、根据内部结构不同可分为点接触型和面接触型。点接触型主要用于高频小电流场合如：检波、混频、小电流整流。面接触型主要用于低频大电流场合如：大电流整流。 知识拓展 认识常见的几种二极管：小功率二极管、大功率二极管、贴片二极管、发光二极管等。 要求：学生课后利用网络查找更多形式的二极管。 二、二极管的导电特性 通过实验来探究学习二极管的导电特性，在做实验之前首先了解一下实验所用的元件 （一）认识元件 认识实验中使用的元件：电池、电阻、开关、二极管、指示灯。 （二）实验一 实验电路如下图：讲解电路构成。 请实验小组说明指示灯情况，说明了什么？ 结论：指示灯亮，说明二极管导通，称为导通状态。 二极管导通时，其阳极电位高于阴极电位，此时的外加电压称为正向电压，二极管处于正向偏置状态，简称“正偏”。 （三）实验二 实验电路如下图：讲解电路构成。 请实验小组说明指示灯情况，说明了什么？ 结论：灯泡不亮，说明二极管不导通，称为截止状态
二极管的特性与应用及英文代码含义
二极管的工作原理 晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时，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I0。当外加的反向电压高到一定程度时，p-n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。 二极管的类型 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。 二极管的导电特性 二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。 1. 正向特性。 在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值（这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V）以后，二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），称为二极管的“正向压降”。 2. 反向特性。
二极管的开关作用和反向恢复时间
二极管的开关作用和反向恢复时间 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。我们最感兴趣的开关电路参数就是电路的开关速度。本节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。 二极管的开关作用 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)。 在关态时，流过负载的电流就是二极管的反向电流IR。二极管的反向恢复时间 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。
外电路加以正脉冲时 导通过程中，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
半导体二极管基础知识测试题
2020秋季电子技术基础第一次月考 半导体二极管基础知识测试题 （满分100分，时间：1.5小时） 一、填空题（每题2分，第19题1分，共37分） 1、根据导电能力来衡量,自然界的物质可以分为 、 和 。 2、导电性能介于导体和绝缘体之间的物质是 。 3、半导体具有 特性、 特性和 特性。 4、二极管P 区的引出端叫 极或 极, N 区的引出端叫 极或 极。 5、按二极管所用的材料不同可分为 和 两类;二极管按用途分,有 二极管、 二极管、 二极管、 二极管、 二极管、 二极管和 二极管等。 6、二极管的正向接法是 接电源的正极, 接电源的负极;反向接法则相反。 7、硅二极管导通时的正向管压降约为 V,锗二极管导通时的管压降约为 V 。 8、二极管最主要的特性是 ，它是指:PN 结正偏时呈 状态,正向电阻 很(小,大),正向电流很 (小,大); PN 结反偏时呈 状态,反向电阻很 (小,大),反向电流很 (小,大)。 9、二极管是用一个PN 结制成的半导体器件,它的最基本的性质是 硅 管的死区电压和正向压降比锗管的 ,而反向饱和电流比锗管的 得 多。 10、硅二极管的死区电压约为 V 。 11、使用二极管时,应考虑的主要参数是 、 。 12、电路中流过二极管的正向电流过大,二极管将会 ；如果加在二极管两端的反向电压过高，二极管将会 。 13、2CW 是 材料的 二极管; 2AP 是 材料的 二极管; 2DZ 是 材料的 二极管; 2AK 是 材料的 二极管。 14、有一锗二极管正反向电阻均接近于零,表明该二极管已 ;有一硅二极管正、反向电阻均接近于无穷大,表明二极管已 。
2.1 脉冲基础知识和二极管的开关特性
第 6章 脉冲基础知识和反相器 2.1 脉冲基础知识和二极管的开关特性 1．了解脉冲的基本概念、常见波形和矩形脉冲信号的主要参数。 2．理解二极管的开关特性。 4．掌握二极管工作状态的判断。 一、脉冲的概念及波形 1．脉冲的概念 脉冲技术是电子技术的重要组成部分，应用广泛。 脉冲：含有瞬间突然变化、作用时间极短的电压或电流称为脉冲信号，简称为脉冲。 2．常见的几种脉冲波形如图6-1-1所示。
电子技术学习指导与巩固练习 2 图6-1-1常见脉冲波形 3．特点：（1）可以是周期性的、非周期性的或单次的。 （2）有正脉冲、负脉冲之分。 （3）各种脉冲的共同点：突变性、间断性、阶段性。 二、矩形脉冲波的主要参数 1．矩形脉冲波的主要参数 脉冲技术最常用的波形是矩形波、方波。 理想的矩形波如图6-1-2所示：上升沿、下降沿陡直；顶部平坦。 图6-1-2 理想的矩形波波形 图6-1-3 实际的矩形波波形 实际的矩形波波形如图6-1-3所示。 主要参数： (1) 幅度V m ——脉冲电压变化的最大值。 (2) 上升时间t r ——脉冲从幅度的10% 处上升到幅度的90%处所需时间。 (3) 下降时间t f ——脉冲从幅度的90% 处下降到幅度的10%处所需的时间。 (4) 脉冲宽度t p —— 定义为前沿和后沿幅度为50%处的宽度。 (5) 脉冲周期T —— 对周期性脉冲，相邻两脉冲波对应点间相隔的时间。周期的倒数为脉冲的频率f ，即 T f 1= 2．矩形波的分解 矩形波可由基波和多次谐波叠加而成。基波的频率与矩形波相同，谐波的频率为基波的整数倍。矩形波的数学表达式为 +++=)5sin(5 )3sin(3)sin(000t A t A t A v ωωω 三、二极管的开关特性
极管入门知识：二极管结构和工作原理
在自然界中，根据材料的导电能力，我们可以将他们划分导体、绝缘体和半导体。常见的导体如铜和铝、常见的绝缘体如橡胶、塑料等。什么是半导体呢半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，常见的半导体材料有硅（Si）和锗（Ge）。到此，请记住两种半导体材料：硅、锗。因为以后你会听说硅管、锗管。意思很明显，说明这种二极管或三极管是用硅或锗作为基材的。 半导体硅原子结构图 半导体有几个特性有必要了解一下：热敏性、光敏性和掺杂性； 半导体的热敏性：半导体的导电能力受温度影响较大，当温度升高时，半导体的导电能力大大增强，被称为半导体的热敏性。利用半导体的热敏性可制成热敏元件，在汽车上应用的热敏元件有温度传感器，如水温传感器、进气温度传感器等。 半导体硅的空穴和自由电子示意图 半导体的光敏性：半导体的导体的导电能力随光照的不同而不同。当光照增强时，导电能力增强，称为半导体光敏性。利用光敏性可制成光敏元件。在汽车上应用的光敏元件有汽车自动空调上应用的光照传感器。 半导体的掺杂性：当在导体中掺入少量杂质，半导体的导电性能增加。 什么是本征半导体、P型半导体和N型半导体，有哪些区别 本征半导体：纯净的半导体称为本征半导体。 P型半导体：在本征半导体硅或锗中掺入微量的三价元素硼（B）或镓，就形成P型半导体。 P型半导体示意图－空穴是多数载流子 N型半导体：在本征半导体硅或锗中掺入微量的五价元素磷（P）就形成N型半导体。 N型半导体中自由电子是多数载流子
PN结和二极管 在半导体硅或锗中一部分区域掺入微量的三价元素硼使之成为P型，另一部分区域掺入微量的五价元素磷使之成为N型半导体。在P型和N型半导体的交界处就形成一个PN 结。一个PN结就是一个二极管，P区的引线称为阳极，N区的引线称为阴极。 二极管结构图：P区引线成为阳极、N区引线成为阴极 二极管的单向导电性能 二极管具前单向导电性能， （1）正向导通：当PN结加上正向电压，即P区接蓄电池正级，N区接蓄电池负极时，PN结处于导通状态，如图所示，试灯有电流通过，点亮。 二极管正向导通示意图 注意二极管正向导通时存在着电压降，什么意思呢如果蓄电池电压是12V，则试灯上的电压一定小于12V，大约是吧，哪在那里呢在二极管上，这就是二极管的电压降。二极管的电压降取决于二极管采用的是锗管还是硅管：锗管的电压降是左右；而硅管的电压降是左右。如果蓄电池电压低于二极管正常导通的电压降，则二极管将不能导通。这个原理的重要性在二极管你可能体会不到，但是到了三极管就显的非常重要了。 （2）反向截止：当PN结加上反正电压，即P区接蓄电池负极，N区接蓄电池正极时，PN结处于截止状态，如图所示，试灯没有电流通过，不能点亮。 二极管反向截止示意图 二极管接反向电压时，存在着一个耐压的问题：如果加在二极管的反向电压过高，二极管受不了，就会击穿，此时二极管不在处于截止状态，而是处于导通状态。如果我们设定一个击穿电压，当达到反向击穿电压时，二极管会击穿导通。如果现在电压又小于了
二极管入门知识二极管结构和工作原理
二极管入门知识二极管结 构和工作原理 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
在自然界中，根据材料的导电能力，我们可以将他们划分导体、绝缘体和半导体。常见的导体如铜 和铝、常见的绝缘体如橡胶、塑料等。什么是半导体呢半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，常见的半导体材料有硅（Si）和锗（Ge）。到此，请记住两种半导体材料：硅、锗。因为以后你会 听说硅管、锗管。意思很明显，说明这种二极管或三极管是用硅或锗作为基材的。 半导体硅原子结构图 半导体有几个特性有必要了解一下：热敏性、光敏性和掺杂性； 半导体的热敏性：半导体的导电能力受温度影响较大，当温度升高时，半导体的导电能力大大增强，被称为半导体的热敏性。利用半导体的热敏性可制成热敏元件，在汽车上应用的热敏元件有温度传感器，如水温传感器、进气温度传感器等。 半导体硅的空穴和自由电子示意图 半导体的光敏性：半导体的导体的导电能力随光照的不同而不同。当光照增强时，导电能力增强，称为半导体光敏性。利用光敏性可制成光敏元件。在汽车上应用的光敏元件有汽车自动空调上应用的光照传感器。 半导体的掺杂性：当在导体中掺入少量杂质，半导体的导电性能增加。 什么是本征半导体、P型半导体和N型半导体，有哪些区别 本征半导体：纯净的半导体称为本征半导体。 P型半导体：在本征半导体硅或锗中掺入微量的三价元素硼（B）或镓，就形成P型半导体。 P型半导体示意图－空穴是多数载流子 N型半导体：在本征半导体硅或锗中掺入微量的五价元素磷（P）就形成N型半导体。 N型半导体中自由电子是多数载流子 PN结和二极管 在半导体硅或锗中一部分区域掺入微量的三价元素硼使之成为P型，另一部分区域掺入微量的五价元素磷使之成为N型半导体。在P型和N型半导体的交界处就形成一个PN结。一个PN结就是一个二极管，P区的引线称为阳极，N区的引线称为阴极。 二极管结构图：P区引线成为阳极、N区引线成为阴极 二极管的单向导电性能 二极管具前单向导电性能， （1）正向导通：当PN结加上正向电压，即P区接蓄电池正级，N区接蓄电池负极时，PN结处于导通状态，如图所示，试灯有电流通过，点亮。 二极管正向导通示意图 注意二极管正向导通时存在着电压降，什么意思呢如果蓄电池电压是12V，则试灯上的电压一定小于12V，大约是吧，哪在那里呢在二极管上，这就是二极管的电压降。二极管的电压降取决于二极管采用的是锗管还是硅管：锗管的电压降是左右；而硅管的电压降是左右。如果蓄电池电压低
二极管的作用
二极管的作用 1、整流 利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。 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0.7V，锗管为0.3V）。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 在收音机中起检波作用。 6、变容 使用于电视机的高频头中。 7、显示 用于VCD、DVD、计算器等显示器上。 8、稳压 稳压二极管实质上是一个面结型硅二极管，稳压二极管工作在反向击穿状态。在二极管的制造工艺上，使它有低压击穿特性。稳压二极管的反向击穿电压恒定，在稳压电路中串入限流电阻，使稳压管击穿后电流不超过允许值，因此击穿状态可以长期持续并不会损坏。 9、触发 触发二极管又称双向触发二极管（DIAC）属三层结构，具有对称性的二端半导体器件。常用来触发双向可控硅，在电路中作过压保护等用途。 1、作用：二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。 2、识别方法：二极管的识别很简单,小功率二极管的N 极（负极）,在二极管外表大多采用一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极）,也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负。 3、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。 4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下：型号 1N40011N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007
二极管基本知识
二极管基本知识 1. 基本概念 二极管由管芯、管壳和两个电极构成。管芯就是一个PN结，在PN结的两端各引出一个引线，并用塑料、玻璃或金属材料作为封装外壳，就构成了晶体二极管，如下图所示。P区的引出的电极称为正极或阳极，N区的引出的电极称为负极或阴极。 1.1 二极管的伏安特性 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。通过晶体管图示仪观察到硅二极管的伏安特性如下图所示。 1.2 正向特性 1)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。一般硅管的死区电压约为0.5伏, 锗的死区电压约为0.2伏，该电压值又称门坎电压或阈值电压。 2)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例如AB段。随外加电压的增加正向电流迅速增加，如BC段特性曲线陡直，伏安关系近似线性，处于充分导通状态。 3)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。
1.3 反向特性 1)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。如曲线OD段称为反向截止区，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。一般硅二极管的反向饱和电流在几十微安以下，锗二极管则达几百微安，大功率二极管稍大些。 2)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。 2. 整流电路 2.1 单向半波整流电路 二极管就像一个自动开关，u2为正半周时，自动把电源与负载接通，u2为负半周时，自动将电源与负载切断。因此，由下图可见，负载上得到方向不变、大小变化的脉动直流电压uo如下图所示。由于该电路只在u2的正半周有输出，所以称为半波整流电路。如果将整流二极管的极性对调，可获得负极性的直流脉动电压。 2.2 全波整流电路 整流原理： 设变压器二次侧的电压为：
开关二极管--型号类别及其参数
1．开关二极管的作用开关二极管的作用是利用其单向导电特性使其成为一个较理想的电子开关。 图4-10是开关二极管的应用电路。 开关二极管除能满足普通二极管和性能指标要求外，还具有良好的高频开关特性（反向恢复时间较短），被广泛应用于家电电脑、电视机、通信设备、家用音响、影碟机、仪器仪表、控制电路及各类高频电路中。 开关二极管分为普通开关二极管、高速开关二极管、超高速开关二极管、低功耗开关二极管、高反压开关二极管、硅电压开关二极管等多种。 开关二极管的封装形式有塑料封装和表面封装等。如图4-11所示。
2．普通开关二极管常用的国产普通开关二极管有2AK系列锗开关二极管，表4-8为2AK系开关二极管的主要参数。 3．高速开关二极管高速开关二极管较普通开关二极管的反向恢复时间更短，开、关频率更快。 常用的国产高速开关二极管有2CK系列，见表4-9。
进口高速开关二极管有1N系列、1S系列、1SS系列（有引线塑封）和RLS系列（表面安装），见表4-10和表4-11。 表4-11
4．超高速开关二极管常用的超高速二极管有1SS系列（有引线塑封）和RLS系列（表面封装），见表4-12。 5．低功耗开关二极管低功耗开关二极管的功耗较低，但其零偏压电容和反向恢复时间值均较高速开关二极管低。 常用的低功耗开关二极管有RLS系列（表面封装）和1SS系列（有引线塑封），表4-13为其主要参数。
6．高反压开关二极管高反压开关二极管的反向击穿电压均在220V以上，但其零偏压电容和反向恢复时间值相对较大。 常用的高反压开关二极管有RLS系列（表面封装）和1SS系列（有引线塑封），其主要参数见表4-14。 7．硅电压开关二极管硅电压开关二极管是一种新型半导体器件，有单向电压开关二极管和双向电压开关二极管之分，主要应用于触发器、过压保护电路、脉冲发生器及高压输出、延时、电子开关等电路。
二极管知识大全
封面 二极管的结构特性 (1) 二极管的工作原理 (2) 二极管的分类.................................................................................3-4 二极管的主要技术参数指标..................................................................5. 二极管的主要作用 (6) 怎样选择合适的二极管 (7) 时间：2012-2-24
1 二极管的结构 半导体二极管主要由一个PN结加上电极、引出断线和管壳构成的。P型半导体引出的电极为二极管的正极，N型半导体引出的电极为负极。二极管的基本特性与PN结的基本特性相同。 ， 图 1结构图（可双击该图用AUTOCAD软件观看） 2 二极管的特性 普通二极管最显著的特点是其单向导电性，根据此特性二极管常用于电子线路中，起到整流、
图 2典型二极管的特性曲线及其分区 3 工作原理 二极管的基本原理是根据二极管的伏安特性，正向导通反向截止，可将双向变化的交流电转换成单向脉动的直流电，此转换过程称为整流；利用PN结反向击穿时，电流在较大的范围内变化而端电压基本不变的特性，制成特殊二极管，称为稳压二极管。 3.1 2中1区为正向死区。PN结上加了正向偏压但仍无电流，该区宽度随材料而不同：硅管是0.5V, 锗管是0.7V。 3.2 2中2区为正向导通区。PN结上加了正向偏压后，正向电流呈指数规律明显上升。 3.3 2中3区为反向截止区。PN结上加了较大的反向偏压后，在很大的电压范围内维持一个很小 的固定的反向漏电流。 3.4 2中4区为反向击穿区。PN结上加了较大的反向偏压后，在某个电压值上，PN结被击穿引起 迅速上升的反向电流。一般的整流、检波二极管一到此区就被加在其上的高压大电流烧毁。但是，专门设计用来工作在此区的二极管，只要设法将热量及时导出，同时在电路中限制电流的最大值，它就可以正常工作，一般应用该区的二极管是专门生产的稳压二极管。 4 二极管的分类 4.1二极管按制造材料不同，分为硅和锗二极管。 表 1列出了两种材料的区别。 表 1 两种材料的区别
半导体二极管三极管和MOS管的开关特性(精)
理想开关的开关特性 假定图2.1.1所示S是一个理想开关，则其特性应如下： 一、静态特性 （一）断开时，无论Uak在多大范围内变化，其等效电阻Roff=无穷，通过其中的电流Ioff=0。（二）闭合时，无论流过其中的电流在多大范围内变化，其等效电阻Ron=0，电压Uak=0。 二、动态特性 （一）开通时间Ton=0，即开关S由断开状态转换到闭合状态不需要时间，可以瞬间完成。 （二）关断时间Toff=0，即开关由闭合状态转换到断开状态哦也不需要时间，亦可以瞬间完成。 客观世界中，当然没有这种理想开关存在。日常生活中使用的乒乓开关、继电器、接触 器等，在一定电压和电流范围内，其静态特性十分接近理想开关，但动态特性很差，根本不可能满足数字电路一秒钟开关几百万次乃至数千万次的需要。虽然，半导体二极管、三极管和MOS管作为开关使用时，其静态特性不如机械开关，但其动态特性却是机械开关无法比拟的。 2.1.2 半导体二极管的开关特性 半导体二极管最显著的特点是具有单向导电特性。 一、静态特性 （一）半导体二极管的结构示意图、符号和伏安特性 1．结构示意图和符号 如图2.1.2所示，是半导体二极管的结构示意图和符号。 半导体二极管是一种两层、一结、两端器件，两层就是P型层和N型层、一结就 内部只有一个PN结，两端就是两个引出端，一个引出端叫做阳极A，一个引出端称为阴极K。 2．伏安特性 反映加在二极管两端的电压Ud和流过其中的电流Id两者之间关系的曲线，叫做 伏安特性曲线，简称为伏安特性。图2.1.3给出的是硅半导体二极管的伏安特性。 从图2.1.3所示伏安特性可清楚地看出，当外加正向电压小于0.5V时，二极管工作在死区，仍处在截止状态。只有在Ud大于0.5V以后，二极管才导通，而且当Ud达到0.7V后，即
开关电源中开关管及二极管 EMI抑制方法分析
开关电源中开关管及二极管EMI抑制方法分析摘要：随着电子技术的不断进步,开关电源向高频化、高效化方向迅猛发展，EMI抑制已成为开关电源设计的重要指标。本文结合开关电源中开关管及二极管EMI产生机理，列举出：并接吸收电路、串接可饱和磁芯线圈、传统准谐振技术、LLC串联谐振技术四种抑制EMI的方法，并对其抑制效果进行比较分析。叙词：EMI RC、RCD电路磁芯线圈准谐振LLC谐振Abstract：With the progress of electronic technology , the switch power supply turns to high frequency and high efficiency development,so restraint of EMI has become the important index in the design of the switch power supply.Base on the principle of EMI which is generated by switch and diode, this paper offers four kinds of methods which can restrain it.The first, parallel connection absorbing circuitthe second, in series with saturated magnetic loopsthe third, tradition resonance technologythe forth, LLC resonance technology. Keyword：EMI RCRCD Circuit Saturated magnetic loops Tradition resonance technology LLC Resonance technology 1 引言 电磁干扰( EMI) 就是电磁兼容不足,是破坏性电磁能从一个电子设备通过传导或辐射到另一个电子设备的过程。近年来，开关电源以其频率高、效率高、体积小、输出稳定等优点而迅速发展起来。开关电源已逐步取代了线性稳压电源，广泛应用于计算机、通信、自控系统、家用电器等领域。但是由于开关电源工作在高频状态及其高di/dt和高dv/dt，使开关电源存在非常突出的缺点——容易产生比较强的电磁干扰(EMI)信号。EMI信号不但具有很宽的频率范围，还具有一定的幅度，经传导和辐射会污染电磁环境，对通信设备和电子产品造成干扰。所以，如何降低甚至消除开关电源中的EMI问题已经成为开关电源设计师们非常关注的问题。本文着重介绍开关电源中开关管及二极管EMI的四种抑制方法。 2 开关管及二极管EMI产生机理 开关管工作在硬开关条件下开关电源自身产生电磁干扰的根本原因，就是在其工作过程中的开关管的高速开关及整流二极管的反向恢复产生高di/dt和高dv/dt，它们产生的浪涌电流和尖峰电压形成了干扰源。开关管工作在硬开关时还会产生高di/dt和高dv/dt，从而产生大的电磁干扰。图1绘出了接感性负载时，开关管工作在硬开关条件下的开关管的开关轨迹，图中虚线为双极性晶体管的安全工作区，如果不改善开关管的开关条件，其开关轨迹很可能会超出安全工作区，导致开关管的损坏。由于开关管的高速开关，使得开关电源中的高频变压器或储能电感等感性负载在开关管导通的瞬间，迫使变压器的初级出现很大的浪涌电流，将造成尖峰电压。开关管在截止期间，高频变压器绕组的漏感引起的电流突变，从而产生反电势E=-Ldi/dt，其值与电流变化率(di/dt)成正比，与漏感量成正比，叠加在关断电压上形成关断电压尖峰，从而形成电磁干扰。此外，开关管上的反向并联二极管的反向恢复特性不好，或者电压尖峰吸收电路的参数选择不当也会造成电磁干扰。由整流二极管的反向恢复引起的干扰源有两个，它们分别是输入整流二极管和输出整流二极管。它们都是由电流的换向引起的干扰。由图2表明，t0=0时二极管导通，二极管的电流迅速增大，但是其管压降不是立即下降，而会出现一个快速的上冲。其原因是在开通过程中，二极管PN 结的长基区注入足够的少数载流子，发生电导调制需要一定的时间tr。该电压上冲会导致一个宽带的电磁噪声。而在关断时，存在于PN结长基区的大量过剩少数载流子需要一定时