模電 晶體二極管及應(yīng)用電路

緒論晶體二極管及應(yīng)用電路(3.5學(xué)時(shí)）晶體三極管及應(yīng)用電路場(chǎng)效應(yīng)管及基本放大電路放大電路的頻率響應(yīng)負(fù)反饋放大電路雙極型模擬集成電路雙極型模擬集成電路的分析與應(yīng)用MOS模擬集成電路（自學(xué)）直流穩(wěn)壓電源電路課程主要內(nèi)容部分半導(dǎo)體二極管圖片問題：二極管特性與電阻特性有何區(qū)別？二極管電阻是大還是??？二極管具有怎樣的物理結(jié)構(gòu)？二極管有哪些類型？二極管有哪些典型應(yīng)用？主講:劉穎第二章晶體二極管及應(yīng)用電路2.1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)2.2晶體二極管2.3二極管主要應(yīng)用第二章晶體二極管及應(yīng)用電路2.1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)2.1.1半導(dǎo)體特性2.1.2本征半導(dǎo)體2.1.3雜質(zhì)半導(dǎo)體2.1.4PN結(jié)2.1.1半導(dǎo)體特性導(dǎo)體:導(dǎo)電率為105s.cm-1，量級(jí)，如金屬。（S:西門子)絕緣體:導(dǎo)電率為10-22～10-14s.cm-1量級(jí)，如：橡膠、云母、塑料等。導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間。如：硅、鍺、砷化鎵等。半導(dǎo)體:

半導(dǎo)體特性摻入雜質(zhì)則導(dǎo)電率增加幾百倍摻雜特性半導(dǎo)體元件溫度增加使導(dǎo)電率大為增加溫度特性熱敏元件光照不僅使導(dǎo)電率大為增加還可以產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)光照特性光敏元件2.1.2本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體完全純凈、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體。純度為99.9999999%，“九個(gè)9”；它在物理結(jié)構(gòu)上呈單晶體形態(tài)。常用的本征半導(dǎo)體+4晶體特征在晶體中，質(zhì)點(diǎn)的排列有一定的規(guī)律。硅（鍺）的原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型價(jià)電子正離子注意：為了方便，原子結(jié)構(gòu)常用二維結(jié)構(gòu)描述，實(shí)際上是三維結(jié)構(gòu)。說明：硅原子有14個(gè)自由電子鍺原子有32個(gè)自由電子鍺晶體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)示意圖半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)示意圖價(jià)帶中留下的空位稱為空穴導(dǎo)帶自由電子定向移動(dòng)形成電子流本征半導(dǎo)體的原子結(jié)構(gòu)和共價(jià)鍵共價(jià)鍵內(nèi)的電子稱為束縛電子價(jià)帶禁帶EG外電場(chǎng)E束縛電子填補(bǔ)空穴的定向移動(dòng)形成空穴流掙脫原子核束縛的電子稱為自由電子2.1.2本征半導(dǎo)體高低2.本征半導(dǎo)體中有兩種載流子：自由電子和空穴，它們是成對(duì)出現(xiàn)的。3.電子流和空穴流：在外電場(chǎng)的作用下，自由電子和空穴和的定向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流，分別稱為電子流和空穴流電子流自由電子作定向運(yùn)動(dòng)形成的；方向與外電場(chǎng)方向相反；自由電子始終在導(dǎo)帶內(nèi)運(yùn)動(dòng)?？昭鲀r(jià)電子遞補(bǔ)空穴形成的；方向與外電場(chǎng)方向相同；始終在價(jià)帶內(nèi)運(yùn)動(dòng)。

注意：本征半導(dǎo)體在熱力學(xué)零度（0K）和沒有外界能量激發(fā)下，晶體內(nèi)無自由電子，不導(dǎo)電。1.載流子:運(yùn)載電荷的粒子，如自由電子和空穴，統(tǒng)稱為載流子。本征半導(dǎo)體的載流子的濃度電子濃度

ni

:表示單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)空穴濃度pi:表示單位體積內(nèi)的空穴數(shù)。A0—

與材料有關(guān)的常數(shù)EG0—

禁帶寬度T—

絕對(duì)溫度k—

玻爾曼常數(shù)結(jié)論1.本征半導(dǎo)體中電子濃度ni=空穴濃度pi

2.載流子的濃度與T、EG0有關(guān)

了解

載流子的產(chǎn)生與復(fù)合載流子的產(chǎn)生率g：即每秒成對(duì)產(chǎn)生的電子空穴的濃度。載流子的復(fù)合率R：即每秒成對(duì)復(fù)合的電子空穴的濃度。當(dāng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)g=R

R=r

nipi

其中r—復(fù)合系數(shù)，與材料有關(guān)。2.1.3雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體特點(diǎn)：摻入雜質(zhì)的本征半導(dǎo)體。摻雜后半導(dǎo)體的導(dǎo)電率大為提高。

摻入的三價(jià)元素如B（硼）、Al（鋁）等，形成P型半導(dǎo)體，也稱空穴型半導(dǎo)體。

摻入的五價(jià)元素如P（磷）、砷等，形成N型半導(dǎo)體，也稱電子型半導(dǎo)體。

N型半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中摻入的五價(jià)元素，如P。價(jià)帶導(dǎo)帶+++++++施主能級(jí)自由電子是多子（即多數(shù)載流子）空穴是少子雜質(zhì)原子提供由熱激發(fā)形成由于五價(jià)元素很容易貢獻(xiàn)電子，因此將其稱為施主雜質(zhì)。施主雜質(zhì)原子因提供自由電子而帶正電荷成為正離子。2.1.3雜質(zhì)半導(dǎo)體

P型半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中摻入的三價(jià)元素如B。價(jià)帶導(dǎo)帶-------受主能級(jí)自由電子是少子空穴是多子雜質(zhì)原子提供由熱激發(fā)形成因留下的空穴很容易俘獲電子，使雜質(zhì)原子成為負(fù)離子。三價(jià)雜質(zhì)因而也稱為受主雜質(zhì)。舉例：鍺原子密度為4.4×1022/cm3

，常溫下鍺本征半導(dǎo)ni=2.5×1013/cm3，若每104個(gè)鍺原子中摻入1個(gè)磷原子（摻雜密度為萬分之一），則在單位體積中就摻入了10-4×4.4×1022=4.4×1018/cm3個(gè)磷原子。則施主雜質(zhì)濃度為：ND=

4.4×1018/cm3（比ni大十萬多倍）雜質(zhì)半導(dǎo)體小結(jié)：載流子的濃度主要取決于多子（即雜質(zhì)）的濃度。盡管雜質(zhì)含量很少（如萬分之一），但提供的載流子數(shù)量仍遠(yuǎn)大于本征半導(dǎo)體中載流子的數(shù)量。故使導(dǎo)電能力激增。半導(dǎo)體的摻雜、溫度等可人為控制。結(jié)論：在雜質(zhì)型半導(dǎo)體中，多子濃度比本征半導(dǎo)體的濃度大得多，而少子濃度比本征半導(dǎo)體的濃度小得多，但兩者乘積保持不變。其中：ni

表示本征材料中電子的濃度

pi

表示本征材料中空穴的濃度。n·p=ni·pi=ni2=C一、PN結(jié)的形成二、PN結(jié)的接觸電位差三、PN結(jié)的伏安特性四、PN結(jié)的反向擊穿特性五、PN結(jié)電容六、PN結(jié)的電致發(fā)光七、PN結(jié)的光電效應(yīng)2.1.4PN結(jié)概念：擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)：物質(zhì)總是從濃度高的地方向濃度低的地方運(yùn)動(dòng)，這種由于濃度差而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)稱為擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。漂移運(yùn)動(dòng)：載電流（自由電子和空穴）在電場(chǎng)力的作用下產(chǎn)生的定向移動(dòng)，稱為漂移運(yùn)動(dòng)。P區(qū)N區(qū)一、PN結(jié)的形成載流子從濃度大向濃度小的區(qū)域擴(kuò)散,稱擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成的電流成為擴(kuò)散電流P區(qū)N區(qū)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)阻礙多子向?qū)Ψ降臄U(kuò)散即阻礙擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)同時(shí)促進(jìn)少子向?qū)Ψ狡飘a(chǎn)生了漂移運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)=漂移運(yùn)動(dòng)時(shí)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡耗盡層P區(qū)N區(qū)空穴自由電子負(fù)離子正離子正離子區(qū)負(fù)離子區(qū)PN結(jié)U內(nèi)電場(chǎng)的建立，使PN結(jié)中產(chǎn)生了電位差

，從而形成接觸電位U。接觸電位U決定于材料及摻雜濃度二、PN結(jié)的接觸電位差硅：U≈0.7V鍺：U≈0.3V三、PN結(jié)的伏安特性1.PN結(jié)加正向電壓時(shí)的導(dǎo)電情況

原理：外電場(chǎng)方向與PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)方向相反，削弱了內(nèi)電場(chǎng)。于是內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的阻礙減弱，擴(kuò)散電流加大。擴(kuò)散電流遠(yuǎn)大于漂移電流，可忽略漂移電流的影響。PN結(jié)正偏：外接電源E后，P區(qū)的電位高于N區(qū)的電位，稱為外接正向電壓，也稱為正向偏置，簡(jiǎn)稱正偏。內(nèi)外結(jié)論：PN結(jié)正偏時(shí)，呈現(xiàn)低阻性。2.PN結(jié)加反向電壓時(shí)的導(dǎo)電情況原理：外電場(chǎng)與PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)方向相同，增強(qiáng)內(nèi)電場(chǎng)。內(nèi)電場(chǎng)對(duì)多子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)阻礙增強(qiáng)，擴(kuò)散電流大大減小。少子在內(nèi)電場(chǎng)的作用下形成的漂移電流加大。此時(shí)PN結(jié)區(qū)少子漂移電流大于擴(kuò)散電流，可忽略擴(kuò)散電流。PN結(jié)反偏：P區(qū)的電位低于N區(qū)的電位，稱為外接反向電壓，也稱為反向偏置，簡(jiǎn)稱反偏。內(nèi)外結(jié)論：PN結(jié)反偏時(shí)，呈現(xiàn)高阻性，近似為截止?fàn)顟B(tài)。問題：有必要加電阻R嗎？結(jié)論：PN結(jié)具有單向?qū)щ娦訮N結(jié)兩端的電壓與流過PN結(jié)電流的關(guān)系式式中Is(反向)飽和電流;

UT=kT/q等效電壓

k波爾茲曼常數(shù)；q為電子的電量；

uD為PN結(jié)兩端的電壓；

iD為PN結(jié)的電流；當(dāng)T=300k（室溫）時(shí)，UT=26mv由半導(dǎo)體物理可推出：3.PN結(jié)電流方程(2)當(dāng)加反向電壓時(shí)(1)加正向電壓時(shí)(uD>>UT)PN結(jié)電流方程iDuD(UBR<uD<0)常溫時(shí)UT=26mViDuD反向擊穿概念PN結(jié)上所加的反向電壓達(dá)到某一數(shù)值時(shí)(

uD<UBR

）

，反向電流激增的現(xiàn)象。四、PN結(jié)的反向擊穿特性可逆擊穿不可逆擊穿擊穿類別雪崩擊穿當(dāng)反向電壓增高時(shí)，少子獲得能量高速運(yùn)動(dòng)，在空間電荷區(qū)與原子發(fā)生碰撞，產(chǎn)生碰撞電離。形成連鎖反應(yīng)，象雪崩一樣。使反向電流激增。摻雜濃度小的二極管容易發(fā)生。齊納擊穿當(dāng)反向電壓較大時(shí)，強(qiáng)電場(chǎng)直接從共價(jià)鍵中將電子拉出來，形成大量載流子,使反向電流激增。摻雜濃度大的二極管容易發(fā)生。不可逆擊穿熱擊穿PN結(jié)的電流或電壓較大，使PN結(jié)耗散功率超過極限值，使結(jié)溫升高，導(dǎo)致PN結(jié)過熱而永久性損壞?？赡鎿舸舸┪?、PN結(jié)的電容PN結(jié)的電容效應(yīng)：PN結(jié)偏置電壓的變化將導(dǎo)致PN結(jié)空間電荷區(qū)的電荷數(shù)量及其兩側(cè)載流子的數(shù)目均發(fā)生變化，現(xiàn)象與電容相似。按照產(chǎn)生機(jī)理，有勢(shì)壘電容和擴(kuò)散電容。勢(shì)壘電容CB：當(dāng)外加電壓不同時(shí)，耗盡層的電荷量隨外加電壓而增多或減少，與電容的充放電過程相同。耗盡層寬窄變化所等效的電容為勢(shì)壘電容。注意：PN結(jié)為反偏時(shí)較大V注意：勢(shì)壘電容和擴(kuò)散電容均是非線性電容,并同時(shí)存在。外加電壓變化緩慢時(shí)可以忽略，但是變化較快時(shí)不容忽略。擴(kuò)散電容CD

外加電壓不同情況下，P、N區(qū)少子濃度的分布將發(fā)生變化，擴(kuò)散區(qū)內(nèi)電荷的積累與釋放過程與電容充放電過程相同，這種電容等效為擴(kuò)散電容。PN結(jié)的電致發(fā)光如果在PN結(jié)加正偏電壓UD，外電場(chǎng)將消弱內(nèi)建電場(chǎng)對(duì)載流子擴(kuò)散的阻擋作用。在外加電場(chǎng)滿足一定條件下，注入到耗盡區(qū)內(nèi)的電子和空穴通過輻射復(fù)合而產(chǎn)生光子的速率將大于材料對(duì)光子的吸收速率，從而在半導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生光增益。ED五、PN結(jié)的電致發(fā)光PNPN結(jié)用導(dǎo)線連接成回路時(shí)，載流子面臨PN結(jié)勢(shì)壘的阻擋，在回路中不產(chǎn)生電流。當(dāng)有光照射PN結(jié)材料上時(shí)，若光子能量大于半導(dǎo)體的禁帶寬度，則在PN結(jié)的耗盡區(qū)、P區(qū)、N區(qū)內(nèi)產(chǎn)生光生的電子-空穴對(duì)，耗盡區(qū)內(nèi)的載流子在內(nèi)建場(chǎng)的作用下電子迅速移向N區(qū)，空穴移向P區(qū)，在回路內(nèi)容形成光電流，而P、N區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的光子無內(nèi)建電場(chǎng)的作用只進(jìn)行自由的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，多數(shù)因復(fù)合而消失，對(duì)光電流基本沒有貢獻(xiàn)。DEDDRLUDIP注意：為了充分利用在PN結(jié)各區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的光生載流子，PN結(jié)需加適當(dāng)?shù)姆聪蚱珘?。五、PN結(jié)的光電效應(yīng)2.2.1

二極管的結(jié)構(gòu)類型2.2.2二極管的伏安特性2.2.3二極管的等效電阻2.2.4二極管主要參數(shù)2.2.5二極管模型2.2.6特殊二極管2.2.7二極管應(yīng)用2.2晶體二極管2.2.1晶體二極管的結(jié)構(gòu)類型在PN結(jié)上加上封裝和引線，就成為晶體二極管，簡(jiǎn)稱二極管。二極管按結(jié)構(gòu)分點(diǎn)接觸型面接觸型平面型PN結(jié)面積小，結(jié)電容小，用于檢波和變頻等高頻電路PN結(jié)面積大，用于工頻大電流整流電路往往用于集成電路制造工藝中。PN結(jié)面積可大可小，用于高頻整流和開關(guān)電路中。二極管符號(hào)正極負(fù)極伏安特性：是指二極管兩端電壓和流過二極管電流之間的關(guān)系。由PN結(jié)電流方程求出理想的伏安特性曲線，iDOuD1.當(dāng)加正向電壓時(shí)PN結(jié)電流方程為：2.當(dāng)加反向電壓時(shí)i

隨u↑呈指數(shù)規(guī)率↑iD

≈-Is電流iD基本不變2.2.2晶體二極管的伏安特性+uD

-iD晶體二極管的伏安特性①正向起始部分存在一個(gè)死區(qū)或門坎，稱為門限電壓。硅：UR=0.5--0.6V;鍺：UR=0.1--0.2V。②加反向電壓時(shí)，反向電流很小即Is硅(nA)<Is鍺(A)

硅管比鍺管穩(wěn)定。③當(dāng)反壓增大UBR時(shí)再增加,反向電流激增,發(fā)生反向擊穿,UBR稱為反向擊穿電壓。實(shí)測(cè)伏安特性①②③材料門限電壓導(dǎo)通電壓Is/μA硅0.5～0.6V0.7V<0.1鍺0.1～0.2V0.3V幾十UBRUR溫度對(duì)二極管特性的影響溫度升高，開啟電壓UR減小，反向電流IS增大。非線性電阻用直流電阻

(也稱靜態(tài)電阻）和交流電阻（又稱動(dòng)態(tài)電阻或微變電阻）來描述二極管的電阻特性。1.直流（靜態(tài)）電阻RD的計(jì)算方法定義二極管兩端的直流電壓與電流之比iDiDuDuDD2.2.3二極管的等效電阻UQIQ硅管UQ≥0.7V,鍺管UQ≥0.3V。直流電阻的求解方法：借助于靜態(tài)工作點(diǎn)Q（IQ，UQ）來求。iDEDDRLuD方法一：解析法列寫二極管電流方程和電路方程：解方程組，得到二極管靜態(tài)工作電流IQ和電壓UQ，二極管直流電阻為方法二：圖解法iDEDDRLuDiDuD在二極管特性曲線上繪制直流負(fù)載線，其中兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)：uD=0iD=ED/RLiD=0uD=EDED/RLEDQIQUQ由靜態(tài)工作點(diǎn)Q點(diǎn)得IQ和UQ，從而求出直流電阻直流負(fù)載線與伏安特性曲線的交點(diǎn)由電路可列出方程：2.交流電阻rD的計(jì)算方法RLEDDuiiDQuDuDiD室溫（T=300K）下,UT=26mV。交流電阻：rD=26mV/IQ

(mA)定義：注意:交流電阻rD與其靜態(tài)工作點(diǎn)Q有關(guān)。說明：二極管正偏時(shí)，rD很小（幾至幾十歐姆）二極管反偏時(shí)，rD很大（幾十千至幾兆歐姆）。問題解答：電阻R的作用是限制回路電流，避免二極管電流過大而燒毀。結(jié)論：PN結(jié)具有單向?qū)щ娦怨こ谭治龇椒ǎ汗瑁篣D≈0.7V鍺：UD≈0.3V2.2.4二極管的主要參數(shù)1.最大整流電流IF：指二極管長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，允許通過的最大正向平均電流。2.最高反向工作電壓UBR：管子工作時(shí)所允許的最高反向電壓3.反向電流IR：二極管未擊穿時(shí)的反向電流，近似為IS。4.最高工作頻率

fM

：二極管工作的上限頻率。1.理想二極管模型特點(diǎn)：(1)正偏時(shí)導(dǎo)通，壓降為0V；(2)反偏時(shí)截止，反向電流為0。2.2.5二極管的模型應(yīng)用:(1)電路簡(jiǎn)化定性分析;(2)大信號(hào)時(shí)電路的近似分析。2.折線二極管模型特點(diǎn)：(1)正偏電壓＞Uon時(shí)，導(dǎo)通；(2)反偏電壓＜Uon時(shí)，截止。應(yīng)用：工程計(jì)算。（Si管Uon

≈0.7V，Ge管0.3V)；說明：若忽略小電阻rD，則為恒壓降二極管模型。3.二極管交流模型當(dāng)二極管在正偏情況下，若疊加的交流為低頻小信號(hào)仍能保持二極管正偏，若忽略二極管結(jié)電容和體電阻，其等效模型就是一個(gè)交流電阻rD。2.2.6特殊二極管1.穩(wěn)壓二極管：是應(yīng)用在反向擊穿區(qū)的特殊二極管。穩(wěn)壓特性：在反向擊穿時(shí)，電流急劇增加而PN結(jié)兩端的電壓基本保持不變。正向部分與普通二極管相同。注意：穩(wěn)壓管工作區(qū)在反向擊穿區(qū)。特性參數(shù)：1)穩(wěn)定電壓UZ:反向擊穿電壓。2)穩(wěn)定電流Iz:穩(wěn)壓時(shí)的參考電流，變化范圍是（Izmin，Izmax)3)額定功率PZM:就是最大工作電流和穩(wěn)定電壓的乘積。4)動(dòng)態(tài)電阻rZ:在穩(wěn)壓范圍內(nèi)，,

很小，一般十幾歐姆~幾十歐姆。穩(wěn)壓管使用方法：穩(wěn)壓二極管在穩(wěn)壓電路工作時(shí)應(yīng)反接,并串入一只電阻。穩(wěn)壓電路要求：輸入電壓ui

要求大于輸出電壓uo。穩(wěn)壓工作原理穩(wěn)壓工作原理電阻R的作用：(1)當(dāng)輸入電壓或負(fù)載電流變化時(shí)，通過該電阻上電壓降的變化，取出誤差信號(hào)以調(diào)節(jié)穩(wěn)壓管的工作電流，從而起到穩(wěn)壓作用。(2)起限流作用，以保護(hù)穩(wěn)壓管。2.變?nèi)荻O管：主要利用PN結(jié)的勢(shì)壘電容CT隨外電壓U的變化而變化的特點(diǎn)制成的二極管。符號(hào)：注意：變?nèi)荻O管使用時(shí)應(yīng)加反向電壓。2)常用驅(qū)動(dòng)電路：直流驅(qū)動(dòng)電路交流驅(qū)動(dòng)電路普通發(fā)光二極管紅外發(fā)光二極管……1)類型3)工作原理：利用PN結(jié)的電致發(fā)光原理。注意：發(fā)光二極管在加正向電壓時(shí)才發(fā)光。3.發(fā)光二極管:將電能轉(zhuǎn)換成光能的特殊半導(dǎo)體元件。符號(hào)4.光電二極管:有光照射時(shí)有電流產(chǎn)生的二極管。1)類型：PIN型、PN型、雪崩型2)結(jié)構(gòu)：和普通的二極管基本相同3)工作原理：PN結(jié)的光電效應(yīng)。DEDDRLIP注意：光電二極管通常在反壓狀態(tài)工作。肖特基二極管特點(diǎn)：（1）具有與PN結(jié)相似的伏安特性。（2）依靠一種載流子工作的器件（3）串聯(lián)電阻低。（4）正向?qū)妷汉头聪驌舸╇妷壕萈N結(jié)低。應(yīng)用：適用于高頻高速電路。結(jié)構(gòu)符號(hào)5.肖特基二極管:利用金屬和半導(dǎo)體之間的接觸勢(shì)壘而制成的元件。半導(dǎo)體二極管型號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)半導(dǎo)體器件型號(hào)的命名舉例如下：附錄2.2.7二極管應(yīng)用整流電路（10章應(yīng)用）穩(wěn)壓電路（10章應(yīng)用）LED顯示器

（常用于輸出指示）限幅電路（幅度去噪等應(yīng)用）鉗位電路（信號(hào)電平轉(zhuǎn)換用等）LED顯示器abcdfgabcdefgabcdefg+5V共陽極電路共陰極電路控制端為高電平對(duì)應(yīng)二極管發(fā)光控制端為低電平對(duì)應(yīng)二極管發(fā)光e工作原理：利用二極管單向?qū)щ娦?，限定輸出信?hào)的幅度。限幅電路工作原理:

(1)當(dāng)輸入ui>0時(shí)，二極管瞬間導(dǎo)通，C快速充電，Uc=V1，充電結(jié)束，R無電流，輸出uo=0。(2)當(dāng)輸入ui<0時(shí)，二極管截止，C充放電緩慢，輸出uo=-Uc+ui=-V1-V2。特點(diǎn)：鉗位電路的作用是將周期信號(hào)波形的頂部或底部保持在某一確定的直流電平上，信號(hào)波形形狀不變。鉗位電路晶體二極管實(shí)際上就是一個(gè)PN結(jié)，描述二極管的性能常用二極管的伏安特性，可用二極管的電流方程來描述，I=Is(eU/UT-1)；硅管導(dǎo)通后管壓降UD≈0.7V，鍺管導(dǎo)通后UD≈0.3V；晶體二極管用途有整流、穩(wěn)壓和限幅等。穩(wěn)壓管是工作區(qū)在反向擊穿區(qū)?？梢蕴峁┮粋€(gè)穩(wěn)定的電壓，使用時(shí)注意加限流電阻。半導(dǎo)體光電器件分光敏器件和發(fā)光器件，可實(shí)現(xiàn)光—電、電—光轉(zhuǎn)換。光電