磁珠簡介應用

1、電路符號是：.特性：半導體二極管主要特性是單向?qū)щ娦?，也就是在正向?壓的作用下，導通電阻很??；而在反向電壓作用下導通 電阻極大或無窮大。7.7.半導體二極管的型號：半導體二極管的型號：國產(chǎn)二極管的命名規(guī)則第一部分：2表示二極管 第二部分：用漢語拼音字母表示器件的材料 AN型鍺材料BP型鍺材料CN型硅材料DP型硅材料 第三部分：用漢語拼音字母表示器件的類型 P普通管V微波管W穩(wěn)壓管C參量管Z整流管L整流堆 S 隧道管 N阻尼管U光電器件K開關(guān)管 第四部分：用數(shù)字表示器件序號 第五部分：用漢語拼音表示規(guī)格的區(qū)別代號，A,B,C,D,E,表示耐壓檔次，A是25V耐壓，B是50V、C是100V123

2、45（1）整流二極管:整流二極管主要用于整流電路，即把交流電變換成脈動的直流電。整流二極管都是面結(jié)型，因此結(jié)電容較大，使其工作頻率較低。一般為 3kHZ下。 （2）檢波二極管:檢波二極管的主要作用是把高頻信號中的低頻信號檢出。它們的結(jié)構(gòu)為點接觸型。其結(jié)電容較小、工作頻率較高，一般都采用鍺材料制成。（3）開關(guān)二極管 在脈沖數(shù)字電路中，用于接通和關(guān)斷電路的二極管叫開關(guān)二極管，它的特點是反向恢復時間短，能滿足高頻和超高頻應用的需要。 （4）穩(wěn)壓二極管是利用二極管的反向擊穿特性制成的。在電路中其兩端的電壓保持基本不變，起到穩(wěn)定電壓的作用。常用的穩(wěn)壓管有2CW55 、2CW56 等。（5）阻尼二極管多用

3、在高頻電壓電路中，能承受較高的反向擊穿電壓和較大的峰值電流。一般用在電視機電路中。常用的阻尼二極管有2CN1 、 2CN2 、BS 4等。（6）光電二極管（光敏二極管）跟普通二極管一樣，也是由一 個PN結(jié)構(gòu)成。但是它的PN結(jié)面積較大，是專為接收入射光而設計的。它是利用PN結(jié)在施加反向電壓時，在光線照射下反向電阻由大變小的原理來工作的。（7）發(fā)光二極管是一種把電能變成光能的半導體器件。（8)肖特基二極管用于高頻高速電路。（9）變?nèi)荻O管是一種利用PN結(jié)電容（勢壘電容)與其反向偏置電壓Vr的依賴關(guān)系及原理制成的二極管特性：具有單向?qū)щ娞匦?，有方向區(qū)分，涂顏色的一邊固定為負極穩(wěn)壓原理：穩(wěn)壓原理：在反

4、向擊穿時，電流在很大范圍內(nèi)變化時，只引起很小的電壓變化。 正向部分與普通二極管相同。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓時必須工作在反向電擊穿狀態(tài)。當反向電壓加到一定值時，反向電流急劇增加，產(chǎn)生反向擊穿。型號型號IN4IN4728728IN4IN4729729IN4IN4730730IN47IN473131IN4IN4732732IN4IN4733733IN4IN4736736IN4IN4737737IN4IN4738738IN4IN4739739IN4IN4742742穩(wěn)壓值穩(wěn)壓值 V V3.33.33.63.63.93.94.34.34.74.75.15.16.86.87.57.58.28.29.19.11212常

5、用穩(wěn)壓管的型號及穩(wěn)壓值如下表常用的國產(chǎn)系列有常用的國產(chǎn)系列有2CW,2DW等系列等系列整流二極管整流二極管二極管的基本性質(zhì)是單向?qū)щ?，交流電流過時，只有正（或負）半周時電流能流過，而在負（或正）半周時，電流是截止的，就是說，只有半個周期的電流流過，另半個周期因為電流方向是相反的不能流過，這樣在電路中就只有一個方向的電流了，也就是把交流電變成了單向脈動電流，這就是它能整流的基本原理。 最大整流電流IF 反向擊穿電壓VBR和最大反向工作電壓VRM 反向電流IR 最高工作頻率整流二極管的選用整流二極管的選用選用整流二極管時，主要應考慮其最大整流電流、最大反向工作電流、截止頻率及反向恢復時間等參數(shù)。

6、普通串聯(lián)穩(wěn)壓電源電路中使用的整流二極管，對截止頻率的反向恢復時間要求不高，只要根據(jù)電路的要求選擇最大整流電流和最大反向工作電流符合要求的整流二極管即可。例如，1N系列、2CZ系列、RLR系列等。 開關(guān)穩(wěn)壓電源的整流電路及脈沖整流電路中使用的整流二極管，應選用工作頻率較高、反向恢復時間較短的整流二極管或選擇快恢復二極管.開關(guān)二極管是利用二極管的單向?qū)щ娦?，在半導體PN結(jié)加上正向偏壓后，在導通狀態(tài)下，電阻很?。◣资綆装贇W）；加上反向偏壓后截止，其電阻很大（硅管在100M歐以上）。利用開關(guān)二極管的這一特性，在電路中起到控制電流通過或關(guān)斷的作用，成為一個理想的電子開關(guān)。開關(guān)二極管的正向電阻很小，反向

7、電阻很大，開關(guān)速度很快。 開關(guān)二極管開關(guān)二極管開關(guān)二極管的主要參數(shù)開關(guān)二極管的主要參數(shù)1.反向恢復時間由于開關(guān)二極管的開關(guān)時間為開通時間和反向恢復時間的總和，開通時間是開關(guān)二極管從截止至導通所需時間，開通時間很短，一般可以忽略；反向恢復時間是導通到截止所用時間，反向恢復時間遠大于開通時間。因此反向恢復時間為開關(guān)二極管主要參數(shù)。2.反向擊穿電壓當開關(guān)二極管兩端的反向電壓超過規(guī)定的值時，可能會使二極管擊穿。決定開關(guān)二極管上線的是最高反向工作電壓，這個反向電壓不能超過規(guī)定值，否則必然損毀。3.正向整流電流也就是指當開關(guān)二極管在正向工作電壓下工作時，允許通過它的正向電流。光電二極管光電二極管光電二極管

8、和普通二極管一樣，也是由一個PN結(jié)組成的半導體器件，也具有單方向?qū)щ娞匦?。但在電路中它不是作整流元件，而是把光信號轉(zhuǎn)換成電信號的光電傳感器件。 普通二極管在反向電壓作用時處于 截止狀態(tài)，只能流過微弱的反向電流，光電二極管在設計和制作時盡量使PN結(jié)的面積相對較大，以便接收入射光。光電二極管是在反向電壓作用下工作的，沒有光照時，反向電流極其微弱，叫暗電流；有光照時，反向電流迅速增大到幾十微安，稱為光電流。光的強度越大，反向電流也越大。光的變化引起光電二極管電流變化，這就可以把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，成為光電 傳感器件 主要參數(shù)主要參數(shù)1.最高反向工作電壓；2.暗電流；所謂暗電流指的是光伏電池在無光照時

9、，由外電壓作用下P-N結(jié)內(nèi)流過的單向電流3.光電流；4.靈敏度；5.結(jié)電容；6.正向壓降；變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管是利用PN結(jié)之間電容可變的原理制成的半導體器件，在高頻調(diào)諧、通信等電路中作可變電容器使用。變?nèi)荻O管屬于反偏壓二極管，改變其PN結(jié)上的反向偏壓，即可改變PN結(jié)電容量。反向偏壓越高，結(jié)電容則越少。變?nèi)荻O管結(jié)電容（反向時勢壘電容）比較大。在高頻電路有廣泛應用，如電壓功率交換、電子調(diào)諧、功率調(diào)制等。 變?nèi)荻O管發(fā)生故障，主要表現(xiàn)為漏電或性能變差：（1）發(fā)生漏電現(xiàn)象時，高頻調(diào)制電路將不工作或調(diào)制性能變差。（2）變?nèi)菪阅茏儾顣r，高頻調(diào)制電路的工作不穩(wěn)定，使調(diào)制后的高頻信號發(fā)送到對方被

10、對方接收后產(chǎn)生失真。出現(xiàn)上述情況之一時，就應該更換同型號的變?nèi)荻O管。 檢波二極管檢波二極管檢波（也稱解調(diào)）二極管的作用是利用其單向?qū)щ娦詫⒏哳l或中頻無線電信號中的低頻信號或音頻信號取出來，廣泛應用于半導體收音機、收錄機、電視機及通信等設備的小信號電路中，其工作頻率較高，處理信號幅度較弱。 調(diào)幅信號是一個高頻信號承載一個低頻信號，調(diào)幅信號的波包(envelope)即為基帶低頻信號。如在每個信號周期取平均值，其恒為零。 若將調(diào)幅信號通過檢波二極管，由于檢波二極管的單向?qū)щ娞匦?，調(diào)幅信號的負向部分被截去，僅留下其正向部分，此時如在每個信號周期取平均值（低通濾波），所得為調(diào)幅信號的波包(envelo

11、pe)即為基帶低頻信號，實現(xiàn)了解調(diào)（檢波）功能。 ？檢波二極管一般可選用點接觸型鍺二極管，例如2AP系列等。選用時，應根據(jù)電路的具體要求來選擇工作頻率高、反向電流小、正向電流足夠大的檢波二極管。雖然檢波和整流的原理是一樣的，而整流的目的只是為了得到直流電，而檢波則是從被調(diào)制波中取出信號成分（包絡線）。檢波電路和半波整流線路 完全相同。因檢波是對高頻波整流，二極管的結(jié)電容一定要小， 所以選用點接觸二極管。能用于高頻檢波的二極管大多能用于限幅、箝位、開關(guān)和調(diào)制電路。發(fā)光二極管是發(fā)光二極管是將電能轉(zhuǎn)換成光能的特殊半導體器件，它將電能轉(zhuǎn)換成光能的特殊半導體器件，它只有在加正向電壓只有在加正向電壓時才發(fā)

12、光時才發(fā)光。具有 電光 轉(zhuǎn)換的性能 ?？梢姽庥?紅、黃、綠、藍、紫等。發(fā)光亮度與工作電流成比例。各種色彩的二極管導通壓降不同（如紅燈：2.02.2V；黃燈：1.82.0V）(1)正向特性 ：加在二極管兩端的正向電壓很小時（鍺管小于0.1伏，硅管小 于 0.5伏），管子不導通處于“死區(qū)”狀態(tài)，當正向電壓起過一定數(shù)值后，管子才導通， 電壓再稍微增大，電流急劇暗加。不同材料的二極管，起始電壓不同， 硅管為 0.5-0.7伏左右，鍺管為 0.1-0.3左右。 (2)反向特性 :二極管兩端加上反向電壓時，反向電流很小，當反向電壓逐漸增加時，反向電流基本保持不變，這時的電流稱為反向飽和電流。不同材料的二極

13、管， 反向電流大小不同，硅管約為 1微安到幾十微安，鍺管則可高達數(shù)百微安，另外，反 向電流受溫度變化的影響很大，鍺管的穩(wěn)定性比硅管差。(3)擊穿特性: 當反向電壓增加到某一數(shù)值時，反向電流急劇增大，這種現(xiàn)象稱為反向擊穿。這時的反向電壓稱為反向擊穿電壓，不同結(jié)構(gòu)、工藝和材料制成的管子， 其反向擊穿電壓值差異很大，可由 1伏到幾百伏，甚至高達數(shù)千伏。(4)頻率特性 :由于結(jié)電容的存在，當頻率高到某一程度時，容抗小到使PN結(jié)短路。導致二極管 失去單向?qū)щ娦?，不能工作，PN 結(jié)面積越大，結(jié)電容也越大，越不能在高頻情況下工 作。 第二章 三極管三極管的分類三極管的分類按頻率分：高頻管、低頻管按功率分：小

14、、中、大功率管按半導體材料分：硅、鍺管按結(jié)構(gòu)分：NPN和PNP管三極管的工藝特點三極管的工藝特點發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大基區(qū)很薄，一般在幾個微米至幾十個微米，且摻雜濃度最低l 三極管工作原理三極管工作原理放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJTBJT中載流子的傳輸過程中載流子的傳輸過程 1發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴散電子：由于發(fā)射結(jié)處于正向偏置，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子（自由電子）不斷擴散到基區(qū)，并不斷從電源補充進電子，形成發(fā)射極電流IE。2、電子在基區(qū)擴散和復合：由于基區(qū)很薄，其多數(shù)載流子（空穴）濃度很低，所以從發(fā)射極擴散過來的電子只有很少部分可以和基區(qū)空穴復合，形成比較小的基極電流IB，而剩

15、下的絕大部分電子都能擴散到集電結(jié)邊緣。 3、集電區(qū)收集從發(fā)射區(qū)擴散過來的電子：由于集電結(jié)反向偏置，可將從發(fā)射區(qū)擴散到基區(qū)并到達集電區(qū)邊緣的電子拉入集電區(qū)，從而形成較大的集電極電流IC。最終結(jié)果：IE=IEN+ IEP發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子集電區(qū)：收集載流子基區(qū)： 傳送和控制載流子 （以NPN為例） l2. 電流分配關(guān)系l根據(jù)傳輸過程可知lIE=IB+ IClIC= I CN+ ICBO發(fā)射極注入電流傳輸?shù)郊姌O的電流設 CNE II即通常 IC ICBO EC II則有 為電流放大系數(shù)。它只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般 = 0.90.99 。 1 又設BCBOC III則

16、是另一個電流放大系數(shù)。同樣，它也只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和是另一個電流放大系數(shù)。同樣，它也只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般 1 。根據(jù)IE=IB+ IC IC= ICN+ ICBOCNE II且令BCCBOC IIII時，當ICEO= (1+ ) ICBO（穿透電流）綜上所述，三極管的放大作用，主要是依靠它的發(fā)射極電流能夠通過基區(qū)傳輸，然后到達集電極而實現(xiàn)的。實現(xiàn)這一傳輸過程的兩個條件是：（1）內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠大于基區(qū)雜質(zhì)濃度，且基區(qū)很薄。（2）外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。輸出特性曲線輸出特性曲線iC=f(vCE) iB

17、=const飽和區(qū)：iC明顯受vCE控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，一般vCE0.7V (硅管)。此時，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反偏電壓很小。放大區(qū)：iC平行于vCE軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。此時，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏截止區(qū)：iC接近零的區(qū)域，相當iB=0的曲線的下方。此時， vBE小于死區(qū)電壓。 1、集電極電壓Ucmax 它是允許加在三極管集電結(jié)上的最大反向電壓。使用時不能超過這個最大值，否則集電結(jié)在過大的反向電壓作用下，形成很強的電場，使集電極反向電流急劇增加，嚴重時會導致三極管的損壞； 2、最大集電極直流功耗Pcmax 該項參數(shù)與溫度有關(guān)，溫度升高時，該項參數(shù)要降低。鍺三極管的上限溫度是70，

18、硅三極管的上限溫度是150。為了提高Pcmax，常采用散熱片或強制冷卻的方法；三極管選型的注意事項：三極管選型的注意事項：3、反向飽和電流Icbo， Icbo一般很小，但其受溫度影響很大，隨溫度增加呈指數(shù)上升的趨勢。鍺三極管的Icbo大且溫度特性差，所以在選用三極管時盡量選用硅管。在器件手冊中，常給出Iceo，Iceo=（1+）Icbo，可見Iceo對溫度變化更敏感，因此，應選用Iceo小的管子。 4、電流放大倍數(shù) 值的大小與工作點的頻率有關(guān)，使用前應進行實測。一般來說，值不是越大越好，值太大會引起性能不穩(wěn)定。值在20100較好。第三章 磁珠磁珠詳解磁珠詳解磁珠專用于抑制信號線、電源線上的高頻

19、噪聲和尖峰干擾，還具有吸收靜電脈沖的能力。磁珠是用來吸收超高頻信號，象一些RF電路，振蕩電路，含超高頻存儲器電路（DDRSDRAM，RAMBUS等）都需要在電源輸入部分加磁珠，而電感是一種蓄能元件，用在LC振蕩電路，中低頻的濾波電路等，其應用頻率范圍很少超過50MHZ。磁珠有很高的電阻率和磁導率，他等效于電阻和電感串聯(lián)，但電阻值和電感值都隨頻率變化。 他比普通的電感有更好的高頻濾波特性，在高頻時呈現(xiàn)阻性，所以能在相當寬的頻率范圍內(nèi)保持較高的阻抗，從而提高調(diào)頻濾波效果。在低頻段，阻抗由電感的感抗構(gòu)成，低頻時R很小，磁芯的磁導率較高，因此電感量較大，L起主要作用，電磁干擾被反射而受到抑制，并且這時

20、磁芯的損耗較小，整個器件是一個低損耗、高Q特性的電感，這種電感容易造成諧振，因此在低頻段，有時可能出現(xiàn)使用鐵氧體磁珠后干擾增強的現(xiàn)象。 在高頻段，阻抗由電阻成分構(gòu)成，隨著頻率升高，磁芯的磁導率降低，導致電感的電感量減小，感抗成分減小 但是，這時磁芯的損耗增加，電阻成分增加，導致總的阻抗增加，當高頻信號通過鐵氧體時，電磁干擾被吸收并轉(zhuǎn)換成熱能的形式耗散掉。磁珠選用磁珠選用lFBMA-10-160808-121T表示高頻高速磁珠；FBMA-11-160808-121A151T表示大電流電源磁珠（與一般磁珠相比只是額定電流較大）；FBMA-11-160808-121T表示普通信號磁珠。l其中10類型

21、磁珠主要應用在高頻高速信號；11類型磁珠主要應用在普通低速信號，A系列主要應用在電源大電流場合。l 鐵氧體磁珠專用于抑制信號線、電源線上的高頻干擾和尖峰干擾它也具有吸收靜電放電脈沖干擾的能力。磁珠在典型應用在信號接口中，主要抑制端口帶出的干擾以及外來干擾，如232接口，VGA接口，LCD接口等；l 鐵氧體磁珠還用于數(shù)字電源電路中濾除高頻噪聲，如晶振電源、PLL電源等；l 在數(shù)字電路中，由于脈沖數(shù)字信號含有頻率很高的高次諧波，也是電路高頻輻射的主要根源，所以可在這種場合應用發(fā)揮磁珠的作用，如時鐘信號線，數(shù)據(jù)地址總線等。磁珠典型應用 要正確的選擇磁珠,必須注意以下幾點1、不需要的信號的頻率范圍為多

22、少;2、噪聲源是誰;3、需要多大的噪聲衰減;4、環(huán)境條件是什么（溫度,直流電壓）;5、電路和負載阻抗是多少;6、是否有空間在PCB板上放置磁珠;l 第四章第四章 磁環(huán)磁環(huán) 磁環(huán)簡介磁環(huán)簡介磁環(huán)又稱鐵氧體磁環(huán)，它是電子電路中常用的 抗干擾元件，對于高頻噪聲有很好的抑制作 用。磁環(huán)的阻抗特性：在低頻段，鐵氧體抗干擾磁心呈現(xiàn)出非常低的感性阻抗值,而在高頻段，從10MHz左右開始，阻抗增大，其感抗分量仍保持 很小，電阻性分量卻迅速增加，這樣就構(gòu)成一 個低通濾波器，使高頻EMI噪音信號有大的衰 減。磁環(huán)的分類磁環(huán)的分類按照材料可分為：鎳鋅、錳鋅、非晶等幾大類。按照外觀可分為：圓形磁環(huán)，扁平磁夾等幾大類。

23、按照固定方式可分 為：裸環(huán)和磁夾兩大 類。將整束電纜穿過一個鐵氧體磁環(huán)就構(gòu)成了一個共模扼流圈，根據(jù)需要，也可以將電纜在磁環(huán)上面繞幾匝。匝數(shù)越多，對頻率較低的干擾抑制效果越好，而對頻率較高的噪聲抑制作用較弱。在實際工程中，要根據(jù)干擾電流的頻率特點來調(diào)整磁環(huán)的匝數(shù)。通常當干擾信號的頻帶較寬時，可在電纜上套兩個磁環(huán)，每個磁環(huán)繞不同的匝數(shù)，這樣可以同時抑制高頻干擾和低頻干擾。從共模扼流圈作用的機理上看，其阻抗越大，對干擾抑制效果越明顯。而共模扼流圈的阻抗來自共模電感Lcm=jwLcm，從公式中不難看出，對于一定頻率的噪聲，磁環(huán)的電感越大越好。但實際情況并非如此，因為實際的磁環(huán)上還有寄生電容，它的存在方

24、式是與電感并聯(lián)。當遇到高頻干擾信號時，電容的容抗較小，將磁環(huán)的電感短路，從而使共模扼流圈失去作用。磁環(huán)的阻抗特性磁環(huán)的阻抗特性磁環(huán)在使用中可讓穿過磁環(huán)的導線反復串幾磁環(huán)在使用中可讓穿過磁環(huán)的導線反復串幾 下，這樣可提高穿過磁下，這樣可提高穿過磁環(huán)的面積，增加等效吸環(huán)的面積，增加等效吸 收長度收長度l磁環(huán)失去磁性的臨界溫度，它達到這個溫度后立刻失去磁性，猶如空氣介質(zhì)一般，恢復室溫后，磁性能也發(fā)生了永久改變，磁導率降低了10%。不同材質(zhì)的磁芯所承受的居里溫度不固定。就錳鋅來說考慮居里溫度效應,常見(其他材質(zhì)居里溫度較高)功率類的材料居里溫度230以下，高導類的120以下。若是用高導磁芯，而變壓器有較高耐溫要求的話就得考慮了共模扼流圈l 為什么要用共模扼流圈？：為什么要用共模扼流圈？：當電感中流過較大電流時，電感會發(fā)生飽和，導致電感量下降。共模扼流圈可以避免這種情況的發(fā)生。l 共模扼流圈的結(jié)構(gòu)：共模扼流圈的結(jié)構(gòu)：將傳輸電流的兩根導線（例如直流供電的電源線和地線，交流供電的火線和零線）按照圖示的方法繞制。這時，兩根導線中的電流在磁芯中產(chǎn)生的磁力線方向相反，并且強度相同，剛好抵消，