2、PN结的单向导电性2、PN结的单向导电性⑵PN结加反向电压（反向偏置）二极管电路分析举例3.主要参数一、直流稳压电源
的组成一、单相半波整流电路2.工作原理一、单相半波整流电路4.参数计算一、单相半波整流电路4.参数计算二、单相桥式整
流电路二、单相桥式整流电路2.工作原理二、单相桥式整流电路2.工作原理4.参数计算一、电容滤波器2.工作原理
一、电容滤波器6.电容滤波电路的特点一、电容滤波器一、电容滤波器一、电容滤波器一、稳压管稳压电路⑵工作原理⑶参数的
选择1.分类2.外形及引脚功能3.性能特点（7800、7900系列）输出电流超过1.5A（加散热器）不需要外接元件内
部有过热保护内部有过流保护调整管设有安全工作区保护输出电压容差为4%4.主要参数⑵同时输出正、负固定电压的电路5.
三端固定输出集成稳压器的应用23220V24V+C24V+C7808Ci+8V123Ci79
081COCO–8V1?F1?F0.33?F0.33?F1000?F1000?F§8.6稳压电路UX
X:为78XX固定输出电压UO=UXX+UZ⑶提高输出电压的电路CO78XXCiUI+_+_
UO123UXXUZRDZ+_+_5.三端固定输出集成稳压器的应用§8.6稳压电路IO=I2
+IC⑷提高输出电流的电路当IO较小时，UR较小，T截止，IC=0。当IO>IOM时，UR较大，T导通，I
O=IOM+IC5.三端固定输出集成稳压器的应用CO78XXCiUI+_+_UO123RUR
ICI2IOT+–R可由T的UBE和稳压器的IOM确定,即R?UBE/IOM。§8.6稳压电路
6.三端可调输出集成稳压器的应用流过调整端(Adj)的电流<100μA，在要求不高的场合它在R2上的压降可以忽略。CO
LM317CiUi+_UO321AdjR1R2240?1μF0.1μF+_C§8.6
稳压电路7.三端可调输出负电压的集成稳压器的应用COLM337CiUi-+UO231AdjR1R
2240?1μF0.1μF-+C§8.6稳压电路(1)稳定电压UZ稳压管正常工作
(反向击穿)时管子两端的电压。(2)电压温度系数?ｕ环境温度每变化1?C引起稳压值变化的百分数。(3)动态电阻(4)
稳定电流IZ、最大稳定电流IZM(5)最大允许耗散功率PZM=UZIZMrZ愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。
二、稳压二极管§8.2半导体二极管三、光电二极管光电二极管的反向电流大小与光照强度成正比。IU照度增加1.光电
二极管符号2.光电二极管电特性U0R§8.2半导体二极管四、发光二极管1.发光二极管的符号2.发光二极管电特性
●有正向电流流过时，发出一定波长范围的光（从红外到可见波段的光,有红、黄、绿、蓝、白等)。●电特性与一般二极管类似，正
向电压较1.7V左右,电流为几~几十mA§8.2半导体二极管五、光电耦合器（光电隔离器）1.光电耦合器的符号2
.光电耦合器的电特性●实现输入与输出电气隔离（输入与输出不同地）。●抗干扰能力好（特别是雷电的破坏干扰）。§8.2半导体
二极管二、功能把交流电压变成稳定的大小合适的直流电压。u4uou3u2u1交流电源负载变压
整流滤波稳压§8.3直流稳压电源的组成三、整流电路的作用:将交流电压转变为脉动的直流电压。常见
的整流电路：半波、全波、桥式、倍压整流和三相整流等。分析时可把二极管当作理想元件处理：正向导通电阻为零，反向截止电阻为无穷大
。四、整流原理：利用二极管的单向导电性§8.3直流稳压电源的组成+–uDOu正半周，Va>Vb3.
工作波形u负半周，VaTrubio+–Uo=0二极管D导通。二极管D截止。①整流电压平均值Uo②整流电流平均值Io③流过每管电流
平均值ID④每管承受的最高反向电压UDRM§8.4整流电路⑤变压器副边电流有效值I5.整流二极管的选择平均
电流ID与最高反向电压UDRM是选择整流二极管的主要依据。选管时应满足：IOM?ID，URWM?U
DRM§8.4整流电路1.电路结构RLu1234ab+–aRLu1234b+
–RLu1234ab+–§8.4整流电路⑴u正半周，Va>Vb3.工作波形uD2uD4
1.电路结构uouD?t?t动画uD1、D3导通，D2、D4截止。RLu1234ab
+–iouo+–§8.4整流电路⑵u负半周，VaD?t动画u红为正半周蓝为负半周uD2uD4RLu1234abD2、D4导通，D1、D3截
止。+–iouo+–§8.4整流电路①整流电压平均值Uo②整流电流平均值Io③流过每管电流平均值I
D④每管承受的最高反向电压UDRM⑤变压器副边电流有效值I§8.4整流电路§8.4整流电路[例8.4.1]一桥
式整流电路，已知负载电阻RL=240?,负载所需直流电压=12V，电源变压器一次电压U
1=220V。试求该电路正常工作时的负载电流、二极管平均电流ID和变压器的电压比k。
解:负载直流电流IO=UORL=A=0.05A12240ID=IO=
×0.05A=0.025A1212二极管平均电流变压器付边电压U2=
=V=13.33VUo0.9120.9变压器的电压比k==
=16.5U2U122013.33§8.4整流电路例2：单相桥式整流电路,已知交流电
网电压为220V，负载电阻RL=50?，负载电压Uo=100V。试求：变压器的变比和容量，并选择二极
管。解：§8.4整流电路例1：单相桥式整流电路,已知交流电网电压为220V，负载电阻RL=50?，负载
电压Uo=100V。试求：变压器的变比和容量，并选择二极管。I=1.11Io=1.11?2=2.2A变压
器副边电流有效值变压器容量S=UI=111?2.2=244VA变压器副边电压U?111V可选用二极管
2CZ11C，其最大整流电流为：IOM=1A，反向工作峰值电压为300V。解：u
>uC时，D导通，电源在给负载RL供电的同时也给电容充电，uC增加，uo=uC。u止，电容通过负载RL放电，uC按指数规律下降，uo=uC。+Cici=uC3.工作波形二极管
承受的最高反向电压为动画uou?tO?tO1.单相半波整流电路结构§8.5滤波电路uo–++
–DubRLio5.工作波形4.单相桥式滤波电路结构uuo?t输出电压的脉动程度与平均值Uo与放电
时间常数RLC有关。RLC越大?电容器放电越慢?输出电压的平均值Uo越大，波形越平滑。iouo+CRLu
1234ab+–§8.5滤波电路(T-电源的周期)近似估算取：Uo=1.2U(桥
式、全波）Uo=1.0U（半波）当负载RL开路时，UO?为了得到比较平直的输出电压
§8.5滤波电路例：有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频率f=50Hz，负载电阻RL=200
?，要求直流输出电压Uo=30V，选择整流二极管及滤波电容器。uRLuo++––~+C解
：1.选择整流二极管可选用二极管2CZ52BIOM=100mAUDRM=50V§8.5滤波电路取RLC
=5?T/2解：2.选择滤波电容器可选用C=250?F，耐压为50V的极性电容器。例：有一单相桥式整流滤波电路，已知
交流电源频率f=50Hz，负载电阻RL=200?，要求直流输出电压Uo=30V，选择整
流二极管及滤波电容器。uRLuo++––~+C§8.5滤波电路二、电感电容滤波器1.电路结构2.
滤波原理L对直流分量:XL=0，L相当于短路--不起作用。对谐波分量:f越高,XL越大,阻碍越大--滤波好。
LC滤波适合于电流较大、要求输出电压脉动较小的场合，用于高频时更为合适。LuRLuo++––~+C
§8.5滤波电路三、?形滤波器1、LC?形滤波器滤波效果比LC滤波器更好，但对D的冲击电流较大。Lu
RLuo++––~+C2+C1⑴电路结构⑵滤波特点§8.5滤波电路比LC?形滤波器的体积
小、成本低。2、RC?形滤波器R愈大，C2愈大，滤波效果愈好。但R大将使直流压降增加，主要适用于负载电流较小而
又要求输出电压脉动很小的场合。三、?形滤波器⑴电路结构⑵滤波特点RuRLuo++––~+C2+
C1§8.5滤波电路UO=UZIR=IO+IZUIUZRL?(IO?)?IR?设
UI一定，负载RL变化UO基本不变?IR(IRR)基本不变?UO(UZ)??IZ??⑴电路+–
UIRL+CIOUO+–+–uIRRDZIz限流调压稳压电路§8.6稳压电路①UZ
=UO②UI=(2~3)UO③限流电阻满足一、稳压管稳压电路§8.6稳压电路为保证稳压管安全工作
为保证稳压管正常工作这种稳压电路适用于输出电压固定、输出电流不大、且负载变动不大的场合。④稳压管电流满足⑶参
数的选择一、稳压管稳压电路§8.6稳压电路单片集成稳压电源，具有体积小,可靠性高,使用灵活,价格低廉等优点。最简单的
集成稳压电源只有输入，输出和公共引出端,故称之为三端集成稳压器。XX为输出电压值三端稳压器输出固定电压输出可调电压输
出正电压：78XX输出负电压：79XX（1.25~37V连续可调）二、集成稳压电路§8.6稳压电路78系
列稳压器外形1-输入端3-公共端2-输出端79系列稳压器外形1-公共端3-输入端2-输出端塑料封装1-Ad
j3-输入端2-输出端317系列稳压器外形§8.6稳压电路输出电压额定值有:5V、6V、8V、9V、12
V、15V、18V、24V等。§8.6稳压电路⑴电压调整率SU(稳压系数)⑵电流调整率SI0.005~0.0
2%0.1~1.0%反映当负载电流和环境温度不变时，电网电压波动对稳压电路的影响。反映当输入电压和环境温度不
变时，输出电流变化时输出电压保持稳定的能力，即稳压电路的带负载能力。§8.6稳压电路输出为固定正电压时的接法如图所示
。⑴输出为固定电压的电路输入与输出之间的电压不得低于3V！5.三端固定输出集成稳压器的应用COLM7805CiU
i+_+_UO1230.1~1?F1?F为了瞬时增减负载电流时，不致引起输出电压有较大的波动。即用来
改善负载的瞬态响应。用来抵消输入端接线较长时的电感效应，防止产生自激振荡。即用以改善波形。§8.6稳压电路第
8章半导体器件二极管第8章半导体器件发光二极管第8章半导体器件发光二极管第8章半导体器件发光二极管
第8章半导体器件数码管第8章半导体器件三极管普通三极管各式三极管第8章半导体器件晶闸管（可控硅）
第8章半导体器件集成电路本章内容8.3直流稳压电源的组成8.2半导体二极管8.1半导体的基础知识8.6稳压
电路8.5滤波电路8.4整流电路§8.0半导体器件概述●半导体的导电特性：(可做成温度敏感元件，如热敏电阻)
。3、掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些微量杂质，半导体的导电特性明显增强。
2、光敏性：当受到光照激发时，导电能力明显增强。1、热敏性：当环境温度升高时，导电
能力显著增强。(可做成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等)。(可做成各种不同用途的半导体器件，如二极管
、三极管和晶闸管等）。§8.1半导体的基本知识一、本征半导体●半导体具有晶体结构。晶体中原子的排列方式硅单晶中的
共价健结构共价健共价键中的两个电子，称为价电子。价电子●●●●●●完全纯净的半导体，称为本征半导体。Si
SiSiSiSiSiSiSi§8.1半导体的基本知识一、本征半导体●本征半导体的导电机理这一现象称
为本征激发。空穴温度愈高，晶体中产生的自由电子便愈多。自由电子价电子在温升或受光照后获得一定能量，即可
挣脱原子核的束缚，成为自由电子(带负电),同时共价键中留下一个空位,称为空穴(带正电)。§8.1半导体的基本知识
一、本征半导体●本征半导体的导电机理SiSiSiSi在外电场的作用下，空穴吸引相邻的价电子来补充。又
产生一个新空穴相当与空穴移动，也就是正电荷运动。§8.1半导体的基本知识一、本征半导体●本征半导体的导电
机理自由电子和空穴成对的产生,同时又不断的复合,在一定的温度下达到动态平衡。在半导体上外加电压时，将出现两部分电流:⑴
自由电子作定向运动?电子电流⑵价电子递补空穴?空穴电流自由电子和空穴都称为载流子。§8.1半导体的基本知识二
、N型半导体掺杂后自由电子数目大量增加，自由电子导电成为这种半导体的主要导电方式，称为电子半导体或N型半导体。掺入五价
元素多余电子磷原子在常温下即可变为自由电子失去一个电子变为正离子在本征半导体中掺入微量的杂质,形成杂质半导体。动画
在N型半导体中,自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子。SiSiSiSiP+SiSiSiSi§8.1
半导体的基本知识三、P型半导体掺杂后空穴数目大量增加，空穴导电成为这种半导体的主要导电方式，称为空穴半导体或P
型半导体。掺入三价元素B–硼原子接受一个电子变为负离子空穴动画无论N型或P型半导体都是中性的，对外不显电性。在P
型半导体中空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。扩散形成空间电荷区，且使空间电荷区变宽。§8.1半导体的基本知识
四、PN结多子扩散运动内电场少子漂移运动载流子浓度差P型半导体N型半导体1、PN结的形成－－－－－
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++
++++++++++§8.1半导体的基本知识四、PN结多子扩散运动内电场少子的漂移运动内电场
越强，漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。扩散和漂移这一对相反的运动最终达到动态平衡，空间电荷区的厚度固定不变。动画
空间电荷区也称PN结1、PN结的形成－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
－－－++++++++++++++++++++++++P型N型⑴PN
结加正向电压（正向偏置）PN结变窄P接正、N接负外电场IF内外电场方向相反，相互削弱。PN结加正向
电压但电压值小于内电场时，PN结变窄，正向电流较小。+–E外﹤E内时，E总仍阻止多子扩散，IF很小。§8.1半导体
的基本知识－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－++++++
++++++++++++++++++PN内电场⑴PN结加正向电压（正向偏置）PN
结消失外电场IFPN结加正向电压但电压值大于内电场时，PN结消失，正向电流较大，正向电阻较小，PN结导通。动画+–
E外≥E外时，PN结消失。E总加速多子扩散，IF很大。§8.1半导体的基本知识－－－－－－－－－－
－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++
++++++PN内电场PN结变宽外电场由于少子数量很少，形成很小的反向电流。IRP接负、N接正动
画–+PN结加反向电压时，PN结变宽，反向电流较小,反向电阻较大，PN结处于截止状态。内外电场相互增强
。更阻止多子扩散。增强少子的漂移§8.1半导体的基本知识－－－－－－－－－－－－－－－
－－－－－++++++++++++++++++++－－－－+++
+温度越高少子的数目越多，反向电流将随温度的升高而增加。2、PN结的单向导电性一、普通二极管⑴点接触型结面积
小、结电容小、正向电流小。用于检波和变频等高频电路。§8.2半导体二极管金属触丝阳极引线N型锗片阴极引线外壳1、
基本结构§8.2半导体二极管⑵面接触型结面积大、正向电流大、结电容大，用于工频大电流整流电路。铝合金小球N
型硅阳极引线PN结金锑合金底座阴极引线一、普通二极管1、基本结构§8.2半导体二极管⑶平面型用于
集成电路制作工艺中。PN结结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。阴极引线阳极引线二氧化硅保护层P型硅N型硅⑷符号
阴极阳极DPN+++---阳极阴极一、普通二极管1、基本结构§8.2半导体二极管2、二极管的伏
安特性硅管0.5V锗管0.1V反向击穿电压U(BR)导通压降外加电压大于死区电压二极管才能导通。外加电压大于
反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。正向特性反向特性特点：非线性硅0.6~0.8V锗0.2~0.3VUI死区电
压PN+–PN–+反向电流在一定电压范围内保持常数。§8.2半导体二极管1.最大整流电流IOM2
.反向工作峰值电压URWM3.反向峰值电流IRM指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性
差。IRM受温度的影响，温度越高反向电流越大。二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。反向峰
值电压，一般是二极管反向击穿电压UBR的一半或三分之二。二极管击穿后单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。3、主要参数定性分析
：判断二极管的工作状态导通截止否则，正向管压降硅0.6~0.7V锗0.2~0.3V分析方法：将二极管断开，分析二极
管两端电位的高低或所加电压UD的正负。若V阳>V阴或UD为正(正向偏置
)，二极管导通若V阳反向截止时相当于断开。§8.2半导体二极管求如图电路：UABV阳=－6VV阴=－12VV阳>V阴二极管导通例1：解：取B点为参考点。D6V12V3k?BAUAB+–§8.2半导体二极管断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。若忽略二极管管压降：UAB=－6V否则，UAB=－6.3Ｖ（锗管）或－6.7V（硅管）二极管起钳位作用ui>8V，二极管导通，可看作短路uo=8Vui<8V，二极管截止，可看作开路uo=ui已知：二极管是理想的，试画出uo波形。8V例2：二极管的用途：整流、检波、限幅、钳位、开关、元件保护、温度补偿等。ui18V参考点二极管阴极电位为8VD8VRuoui++––动画§8.2半导体二极管解：1.符号UZIZIZM?UZ?IZ2.伏安特性稳压管正常工作时加反向电压使用时要加限流电阻稳压管反向击穿后，电流变化很大，但其两端电压变化很小，利用此特性，稳压管在电路中可起稳压作用。_+UIO二、稳压二极管§8.2半导体二极管 |
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