[工學(xué)]第1章常用半導(dǎo)體器件(1)-資料下載頁(yè)
2025-01-21 13:04本頁(yè)面
【正文】 IWVΩ VVZZIMZZ ??????? UR UVUIP R(2)檢驗(yàn)穩(wěn)壓管的耗散功率 當(dāng)空載 (IL＝ 0)時(shí)，穩(wěn)壓管的最大耗散功率為： 此功率未超過(guò)穩(wěn)壓管的額定耗散功率值。 2022/2/16 第 1 章 99 (3)檢驗(yàn)限流電阻 R的功率定額 當(dāng) VI＝ VIM且為滿負(fù)載的情況下， R上所消耗的功率為： WΩRUVRUVUVIUP IMRR51)()(22????????）（＝ VVZMIZMIZR為安全和可靠起見(jiàn)，限流電阻 R以選用 51Ω 、1W的電阻為宜。 2022/2/16 第 1 章 100 其它類型的二極管 1. 變?nèi)荻O管 前面已討論，二極管結(jié)電容的大小除了與本身結(jié)構(gòu)和工藝有關(guān)外，還與外加電壓有關(guān)。結(jié)電容隨反向電壓的增加而減小，這種效應(yīng)顯著的二極管稱為變?nèi)荻O管。圖 ，圖 b是某種變?nèi)荻O管的特性曲線。 2022/2/16 第 1 章 101 2022/2/16 第 1 章 102 不同型號(hào)的管子，其電容最大值可能是 5～ 300pF。最大電容與最小電容之比約為 5∶ 1。變?nèi)荻O管在高頻技術(shù)中應(yīng)用較多。 2022/2/16 第 1 章 103 2. 光電子器件 雖然模擬和數(shù)字電子技術(shù)中，廣泛地應(yīng)用半導(dǎo)體二極管和三極管電路來(lái)作信號(hào)處理，但是當(dāng)前一種新的趨勢(shì)是，在信號(hào)傳輸和存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)中，可有效地應(yīng)用光信號(hào)。例如在電話、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，聲像演唱機(jī)用的 CD或VCD，計(jì)算機(jī)光盤 CDROM，甚至于在船舶和飛機(jī)的導(dǎo)航裝置中均采用現(xiàn)代化的光電子系統(tǒng)。 2022/2/16 第 1 章 104 光電子系統(tǒng)的突出優(yōu)點(diǎn)是，抗干擾能力較強(qiáng)，可大量地傳送信息，而且傳輸損耗小，工作可靠。它的主要缺點(diǎn)在于，光路比較復(fù)雜，光信號(hào)的操作與調(diào)制需要精心地設(shè)計(jì)。 光信號(hào)和電信號(hào)的接口需要一些特殊的光電子器件，下面分別予以介紹。 2022/2/16 第 1 章 105 (1) 光電二極管 P26 光電二極管的結(jié)構(gòu)與 PN結(jié)二極管類似，但在它的 PN結(jié)處，通過(guò)管殼上的一個(gè)玻璃窗口能接收外部的光照。這種器件的 PN結(jié)在反向偏置狀態(tài)下運(yùn)行， 它的反向電流隨光照強(qiáng)度的增 加而上升。圖 (b)是光電 二極管的代表符號(hào)，圖 (a)是 它的外形圖。 2022/2/16 第 1 章 106 圖 。 2022/2/16 第 1 章 107 其主要特點(diǎn)是，它的反向電流與照度成正比，靈敏度的典型值為 ／ lx(勒克司 )數(shù)量級(jí)。 光電二極管可用來(lái)作為光的測(cè)量，是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的常用器件。簡(jiǎn)稱為光電器件 2022/2/16 第 1 章 108 (2) 發(fā)光二極管 P20 圖 發(fā)光二極管的外形和代表符號(hào)。發(fā)光二極管通常用元素周期表中 Ⅲ 、 V族元素的化合物，如砷化鎵、磷化鎵等所制成的。 2022/2/16 第 1 章 109 當(dāng)這種管子通以電流時(shí)將發(fā)出光來(lái)，這是由于電子與空穴直接復(fù)合而放出能量的結(jié)果。光譜譜范圍是比較窄的，其波長(zhǎng)由所使用的基本材料而定。 2022/2/16 第 1 章 110 幾種常見(jiàn)發(fā)光材料的主要參數(shù)如下 表 所示。發(fā)光二極管常用來(lái)作為顯示器件，除單個(gè)使用外，也常作成七段式或矩陣式器件，工作電流一般為幾個(gè)毫安至十幾毫安之間。 ［轉(zhuǎn) 112］ 2022/2/16 第 1 章 111 * cd（坎德拉）發(fā)光強(qiáng)度的單位 發(fā)光二極管的主要特性 2022/2/16 第 1 章 112 發(fā)光二極管的另一種重要用途是將電信號(hào)變?yōu)楣庑盘?hào)，通過(guò)光纜傳輸，然后再用光電二極管接收，再現(xiàn)電信號(hào)。 下圖 表示一發(fā)光二極管發(fā)射電路通過(guò)光纜驅(qū)動(dòng)一光電二極管電路。在發(fā)射端，一個(gè) 0～ 5V的脈沖信號(hào)通過(guò) 500Ω 的電阻作用于發(fā)光二極管 (LED)，這個(gè)驅(qū)動(dòng)電路可使 LED產(chǎn)生一數(shù)字光信號(hào)，并作用于光纜。 ［轉(zhuǎn) 114］ 2022/2/16 第 1 章 113 2022/2/16 第 1 章 114 由 LED發(fā)出的光約有 20％ 耦合到光纜。在接收端傳送的光中，約有 80％ 耦合到光電二極管，以致在接收電路的輸出端復(fù)原為 0～ 5V電平的數(shù)字信號(hào)。 2022/2/16 第 1 章 115 (3) 激光二極管 光電二極管通常用于接收由光纜傳來(lái)的光信號(hào)，此時(shí)光纜用作光傳輸線它是由玻璃或塑料制成的。若傳輸?shù)墓庀抻趩紊南喔尚缘牟ㄩL(zhǎng)，則光纜更有效地用來(lái)傳輸。 2022/2/16 第 1 章 116 相干性的光是一種電磁幅射，其中所有的光子具有相同的頻率且同相位。相干的單色光信號(hào)可以用激光二極管來(lái)產(chǎn)生。如圖 。 激光二極管的物理結(jié)構(gòu)是在發(fā)光二極管的結(jié)間安置一層具有光活性的半導(dǎo)體，其端面經(jīng)過(guò)拋光后具有部分反射功能，因而形成一光諧振腔 。 ［轉(zhuǎn) 118］ 2022/2/16 第 1 章 117 2022/2/16 第 1 章 118 在正向偏置的情況下， LED結(jié)發(fā)射出光來(lái)并與光諧振腔相互作用，從而進(jìn)一步激勵(lì)從結(jié)上發(fā)射出單波長(zhǎng)的光，這種光的物理性質(zhì)與材料有關(guān)。 半導(dǎo)體激光二極管的工作原理，理論上與氣體激光器相同。但氣體激光器所發(fā)射的是可見(jiàn)光，而激光二極管發(fā)射的則主要是紅外線。 2022/2/16 第 1 章 119 ? 這與所用的半導(dǎo)體材料 (如砷化鎵等 )的物理性質(zhì)有關(guān)， 圖 的代表符號(hào)。激光二極管在小功率光電設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用，如計(jì)算機(jī)上的光盤驅(qū)動(dòng)器，激光打印機(jī)中的打印頭等。 ［轉(zhuǎn) 164］ 2022/2/16 第 1 章 120
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