二极管的基本应用

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二极管的基本应用 ??
一．普通二极管的应用
??普通二极管具有单向导电特性，是整流、检波、限幅、钳位等应用中的主要器件。实际应用时，应根据功能要求选择合适的二极管。图一为几种常见的应用电路，由于功能不同，对二极管的性能参数要求亦不相同，因此，所选二极管的型号也就不同。

                               
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??(1)整流与极性变换
如图一(a)所示，输人的交流电压Vi先经 4只二极管全波整流，再经电容C滤除纹波，则负载 Ro 两端输出的就是直流电压 Vo 。要求二极管的反向峰值电压
??整流电流 IF大于负载RL 的额定电流的最大值 I max ，该电路也可用于电子电话机的电源极性保护，即无论输人电压 Vi的极性如何，负载RL（电话机）上的电压总是为正电压。
??(2)限幅钳位
??在图一(b)所示电路中，两只反向并联的二极管 D1,D2起限幅保护作用，用于限制运算放大器反相端输人电压的峰值，使之不超过二极管的正向导通电压VF 。若选用锗二极管，其正向导通电压VF ≥ 0.2V 。在图一(c)所示电路中，两只二极管D1L,D2给互补对称三极管提供静态偏置电压，使静态时的三极管 T 1 , T 2 处于微导通状态，即 VBE1 + VBE2 = VD1 + VD2 ，三极管 T 2 选硅型PNP管，所以二极管D1 ,D2 应选硅型二极管，如 2CP10。由于静态时，A、B间的电压VAB =VD1 + VD2 ≈ 1.OV,故可克服输出波形的交越失真。
??图一(d)与(e)为波形变换电路。其申图(d)中的二极管起限幅作用，将输人信号中高于直流电平 V o 的部分去掉。图一（ e）中的二极管起钳位作用，将输入脉冲信号的顶部钳位于直流电平- Vo 。由于脉冲信号要求器件的响应速度快，所以，选用开关二极管， 型号为 2CKXX类。
??二.发光二极管的应用
??发光二极管与晋通二极管相比都具有单向导电特性，但发光二极管在正向导通时会发光，光的亮度随导通电流增大而增强，光的颜色与发光波长λ有关,如表1所示。常见颜色有红、绿、黄等。红外发光二极管发出的红外光为不可见光。

颜色  红外  红  黄  绿  
λ/nm  900  655  583  565  
V F (10mA)/V  1.3 ～ 1.5  1.6 ～ 1.8  2.0 ～ 2.2  2.2 ～ 2.4  
??表1 发光二极管光的颜色与波长的关系
??发光二极管的导通电流不能太大（小于20mA），否则会损坏。使用时应在LED电路中串接限流电阻 Ro ，其阻值由下式计算 :
(2-1-4)
??式中，VF为正向导通电压 (1-2v),IF 为导通电流，一般为 2mA ～ lOmA 。
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??(1)逻辑电平显示电路
??图二(a),(b),(c)所示电路均采用发光二极管来显示输出电平的高低。其中，图二(a)为晶体管控制电路，在晶体管输出为低电平时，发光二极管亮，图二(b)为逻辑门驱动电路，当其输出为高电平时，发光二极管亮；图二(C)也为逻辑门驱动电路,当其输出低电平时，发光二极管亮。
??(2)指示电路
??图二(d)为测量仪器的电源指示电路、在稳压电源工作正常时，发光二极管亮。
??(3)点阵显示器
??图二(e)所示电路为由发光二极管组成的图案显示电路,当CD4017输人计数脉冲时,输出端 Q0 ～ Q 9 轮流输出高电平脉冲， 10只发光二极管轮流导通发光，改变计数脉冲的频率，可改变二极管的导通时间，频率由 R 、 C 决定．
??(4)红外发射/接收器
??图二(f)、（g）所示电路是由红外发光二极管D1、D2构成的红外发射 /接收器电路,光脉冲信号的频率和脉宽由输 入信号Vi决定 。红外发光二极管一般是配对使用的，如与红外发射管SE303配对的红外接收管是PH302。发射管的导通电流为30mA ～ 50mA，发射功率为1mW ～ 2.5 mW。接收管的导通电流为5mA ～ 1OmA,发射/接收距离一般为5m左右。
??三.稳压二极管的应用
??当稳压二极管的PN结的反向电压大到一定数值后，PN结击穿，反向电流突然增加很多，而反向电压基本不变，从而实现稳压功能。在稳压二极管的应用中，需要注意的是，不同型号的稳压管具有不同的稳压范围，同一型号的稳压管的稳压值也不完全相同。使用时，一定要测量稳压管的实际稳压值。如型号为2CW11的稳压管，其稳压值范围为3.2V ～ 4.5V、对某只2CW11，其稳压值可能是3.5V,换另一只2CW1l，其稳压值有可能是3.7V。图三列举了稳压二极管的几种应用实例：

                               
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??(1) 实现高电压到低电压转换的直流稳压电源
??图 三(a)所示电路能将直流高电压(+30V)转换成直流低电压(+13V)。稳压二极管2CW19(13V)与调整管3DA1E组成直流稳压输出电路。稳压管DZ还可以保护三极管 T 不会因输出电流过大而损坏 。
??(2) 恒流源
??图三(b) 所示电路能向负载提供恒定电流 Io 。 由于稳压管DZ的反向击穿电压稳定不变 , 三极管发射结正向导通电压也基本不变 , 即使电源电压变化 , 三极管的集电极电流 Io 也不会变 。 调整电位器 RP 可以确定 Io 的值 。
??(3) 限幅
??图三(c),(d) 均利用稳压二极管反向击穿后的电压不变来稳定输出电压幅度的 。
??(4) 变容二极管的应用
??变容二极管也是由 PN 结构成的 , 与普通二极管不同的是 , 变容二极管的 PN 结的势垒电容的电容量能够灵敏地随着变容二极管两端反向偏置电压的变化而改变 。 因此 , 在高频情况下 , 恰好是利用了 PN 结的势垒电容作为一个电容器件 , 图 四 所示电路为一变容二极管调频电路 , 在低频调制信号VΩ 的作用下 , 变容二极管DC的结电容发生变化 ,LC 振荡回路的谐振频率也随之改变 。

                               
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飘灵儿

楼主呀，，，您太有才了。。。