7.2 二极管及其应用（课件）-高二《 电工电子技术与技能》同步教学（大连理工版）

7.2 二极管及其应用 7.2.1 二极管的结构和符号 1.半导体二极管的图形符号和特点 特点： 单向导电性 ，加正向电压导通（阳极接高电位，阴极接低电位），加反向电压截止（阴极接高电位，阳极接低电位） 。 符号 二极管的文字符号在国际标准中用VD表示。 7.2 二极管及其应用 7.2.1 二极管的结构和符号 各种形状的二极管 7.2 二极管及其应用 7.2.2 二极管的伏安特性 7.2 二极管及其应用 7.2.2 二极管的伏安特性 总结： 二极管的伏安特性是非线性的，所以二极管是一种非线性元件。 在外加电压取不同值时，就可以使二极管工作在不同的区域，从而充分发挥二极管的作用。 7.2 二极管及其应用 7.2.3 二极管的主要参数 在实际应用中，常用二极管的参数来定量描述二极管在某一方面的性能。 二极管的主要参数有： 1． 最大整流电流 IF 最大整流电流IF是指二极管长期工作时允许通过的最大正向直流电流。 2． 最大反向工作电压URM 最大反向工作电压URM是指二极管在工作时所能承受的最大反向电压值。 7.2 二极管及其应用 7.2.4 二极管的实际应用 1.整流 整流就是将交流电变成脉动直流电。利用二极管的单向导电性可组成单相和三相整流电路，再经过滤波和稳压，就可以得到平稳的直流电。 2. 检波 在收音机和电视机中，需要将音频信号和视频信号从载波中分离出来，这个任务就叫做检波，承担检波任务的主要元件就是二极管。 7.2 二极管及其应用 7.2.4 二极管的实际应用 3. 限幅 利用二极管导通后压降很小且基本不变的特性，可以构成限幅电路，使输出电压幅度限制在某一电压值内，以保证放大器不因为信号过强而造成阻塞。 4.电子开关 利用二极管的导通状态和截止状态，将其串联在电路中，就构成了一个电子开关，并且这个电子开关没有机械动作，没有磨损和接触不良现象，更为重要的是，其开关频率可以很高，可达到每秒几百万次，这是机械开关根本办不到的。开关二极管在数字电子技术中有广泛的应用。 7.2 二极管及其应用 7.2.5 特殊二极管 1.硅稳压二极管 硅稳压二极管（简称稳压管）工作在反向击穿区，其电流变化很大而电压基本不变，利用这一特性可实现直流电压的稳定。 7.2 二极管及其应用 7.2.5 特殊二极管 2. 发光二极管（LED） 发光二极管是一种光发射器件，能把电能直接转化成光能。它是由镓（Ga）、砷（AS）、磷（P）等元素的化合物制成。 由这些材料构成的PN结在加上正向电压时，就会发出光来，光的颜色主要取决于制造所用的材料。如砷化镓发出红色光、磷化镓发出绿色光等。 目前市场上发光二极管的颜色有红、橙、黄、绿、蓝五种，其外型有圆型、长方型等数种。 7.2 二极管及其应用 7.2.5 特殊二极管 各种发光二极管的外形和符号 7.2 二极管及其应用 7.2.5 特殊二极管 3. 光电二极管 光电二极管又称光敏二极管，是一种光接收器件，其PN结工作在反偏状态。 光电二极管的符号和结构 7.2 二极管及其应用 7.2.5 特殊二极管 4. 激光二极管 激光（是英文Laser的意译）是由人造的激光器产生的，在自然界中尚未有发现。 激光器分为固体激光器、气体激光器和半导体激光器。 半导体激光器是所有激光器中效率最高、体积最小的一种，现在已投入使用的半导体激光器是砷化镓激光器，即激光二极管。 激光二极管的应用非常广泛，计算机中的光驱、远程照射、激光唱机（即CD唱机）和激光影碟机（有LD、VCD和DVD影碟机）中都少不了它。 激光二极管工作时，接正向电压，当PN结中通过一定的正向电流时，PN结发射出激光。 【知识拓展】有机发光二极管 7.2.5 特殊二极管 一般的发光二极管由无机半导体材料如镓、砷、磷等制成，工艺复杂，成本较高。另外，普通无机发光二极管为点光源，较难应用于大面积并需要高分辨率的组件，并且不可能做得很薄。 　　中科院长春应用化学研究所马东阁研究员领导的研究小组，在2009年4月，利用类似于塑料的碳基有机材料制成了有机发光二极管，其加工比较简单，成本较低，而且这种有机发光二极管是一种光源面积较大的面光源。 　　实验结果表明，这种有机发光二极管只需要单发光层就能实现高效率，而不需要多个复杂的发光层，把单元有机发光二极管串联起来，就可以实现更高的工作效率。这种有机发光二极管在成本、发光模式等方面优势明显，在照明、显示器背光源等领域拥有良好的应用前景。 $$