二极管项目可行性研究报告
泓域Macro
WORD格式下载可编辑
目录
第一章二极管项目绪论 (1)
一、二极管项目名称及承办企业 (1)
二、二极管项目提出的理由 (1)
三、二极管项目选址及用地规模控制指标 (3)
四、环境保护及安全生产 (4)
五、二极管项目投资方案及预期经济效益 (6)
六、二极管项目建设进度规划 (8)
七、二极管项目综合评价 (8)
八、主要经济指标一览表 (10)
第二章报告编制说明 (11)
一、报告说明 (11)
二、报告编制范围 (13)
第三章项目建设背景及可行性分析 (18)
一、项目建设背景 (18)
二、项目建设可行性分析 (19)
第四章建设规模和产品规划方案合理性分析 (24)
一、建设规模及主要内容 (24)
二、产品规划方案及生产纲领 (25)
三、产品方案合理性分析 (26)
第五章二极管项目选址科学性分析 (28)
一、项目建设选址原则 (28)
二、项目用地总体要求 (28)
三、二极管项目选址综合评价 (32)
第六章工程设计总体方案 (33)
一、工程设计条件 (33)
二、建筑规划方案 (35)
三、采用的标准图集 (36)
四、土建工程建设指标 (36)
第七章工艺技术设计及设备选型方案 (38)
一、工艺技术设计确定的原则 (38)
二、工艺技术方案 (39)
三、设备选型 (42)
第八章二极管项目环境保护分析 (44)
一、建设期环境影响分析及防治对策 (45)
二、运营期废水影响分析及防治对策 (49)
三、运营期废气影响分析及防治对策 (51)
四、运营期固废影响分析及防治对策 (52)
五、运营期噪声影响分析及防治对策 (53)
六、综合评价 (53)
第九章节能分析 (55)
一、项目所在地能源消费及供应条件 (55)
二、项目节能措施 (56)
三、项目预期节能综合评价 (57)
第十章组织机构及人力资源配置 (58)
一、项目建设期管理 (58)
二、项目运营期组织机构 (58)
第十一章二极管项目实施进度计划 (61)
第十二章投资估算与资金筹措 (63)
一、投资估算的依据和说明 (63)
二、建设投资估算 (63)
三、二极管项目总投资估算 (70)
四、资金筹措与投资计划 (72)
第十三章经济评价 (75)
一、经济评价财务测算 (75)
二、二极管项目盈利能力分析 (81)
三、财务生存能力分析 (84)
四、不确定性分析 (84)
五、偿债能力分析 (85)
第十四章二极管项目综合评价结 (88)
第一章二极管项目绪论
一、二极管项目名称及承办企业
（一）项目名称
二极管项目
（二）项目建设性质
本期工程项目属于新建项目，主要从事二极管的研制开发与制造业务。
（三）项目承办企业
项目承办企业名称：xxx有限公司。
二、二极管项目提出的理由
二极管，（英语：Diode），电子元件当中，一种具有两个电极的装置，只允许电流由单一方向流过，许多的使用是应用其整流的功能。而变容二极管（Varicap Diode）则用来当作电子式的可调电容器。大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流（Rectifying）”功能。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过（称为顺向偏压），反向时阻断（称为逆向偏
压）。因此，二极管可以想成电子版的逆止阀。早期的真空电子二极管；它是一种能够单向传导电流的电子器件。在半导体二极管内部有一个PN结两个引线端子，这种电子器件按照外加电压的方向，具备单向电流的传导性。一般来讲，晶体二极管是一个由p 型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。在其界面的两侧形成空间电荷层，构成自建电场。当外加电压等于零时，由于p-n 结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态，这也是常态下的二极管特性。早期的二极管包含“猫须晶体（"Cat's Whisker" Crystals）”以及真空管(英国称为“热游离阀（Thermionic Valves）”)。现今最普遍的二极管大多是使用半导体材料如硅或锗。
过去一年，国际环境扑朔迷离，复杂多变，国内发展任务繁重，异常艰巨。我们能够确保经济运行处于合理区间，经济结构调整出现积极变化，实现经济社会持续稳步发展，说到底，与全面深化改革取得重大进展密不可分。一年来，行政体制改革、财税体制改革、户籍制度改革、国有企业混合所有制改革、央企负责人薪酬制度改革、考试招生制度改革、司法体制改革等亮点频
频；一批与经济社会密切相关的商品和服务价格有序放开，进一步激发了市场活力；持续推进的简政放权措施和“负面清单”管理，极大地激发了全民创业兴业和带动就业的内在动力。
三、二极管项目选址及用地规模控制指标
（一）二极管项目建设选址
本期工程项目选址在xxx经济开发区。
（二）项目用地性质及规模
1、本期工程项目计划在xxx经济开发区建设，用地性质为建设用地。
2、项目拟定建设区域属于工业项目建设占地规划区，建设区总用地面积48000.24 平方米（折合约72.00 亩），代征公共用地面积1200.01 平方米，净用地面积46800.23 平方米（红线范围折合约70.20 亩）。
（三）用地控制指标及土建工程
1、本期工程项目净用地面积46800.23 平方米，建筑物基底占地面积33811.13 平方米，总建筑面积47757.59 平方米，其中：规划建设主体工程34997.21 平方米，仓储设施面积6224.43 平方
米（其中：原辅材料仓储设施3650.42 平方米，成品贮存设施2574.01 平方米），办公用房2808.00 平方米，职工宿舍1076.41 平方米，其他建筑面积2651.54 平方米（含部分公用工程和辅助工程）；根据测算：本期工程项目不计容建筑面积0.00 平方米，计容建筑面积47757.59 平方米；项目规划绿化面积3210.50 平方米，场区停车场和道路及场地硬化占地面积9778.60 平方米；土地综合利用面积46800.23 平方米。
2、该工程规划建筑系数72.25 %，建筑容积率1.02 ，建设区域绿化覆盖率6.86 %，办公及生活服务设施用地所占比重4.80 %，固定资产投资强度3378.75 万元/公顷，建设场区土地综合利用率100.00 %；根据测算本期工程项目建设完全符合《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24号）文件规定的具体要求。
四、环境保护及安全生产
本期工程项目符合xxx经济开发区发展规划，选用生产工艺技术成熟可靠，符合xxx产业结构调整规划和国家的产业发展政策。“十二五”期间，规模以上工业能源消费年均增长2.6%，年均增速比“十一五”时期回落5.5个百分点，以年均2.6%的能耗
增长支撑了年均9.57%的工业经济增长，能源消费弹性系数由“十一五”时期的0.54（8.1%/14.9%）降低到0.27，工业能源利用效率大幅提升。规模以上工业企业单位增加值能耗累计下降28%，超额完成“十二五”工业节能目标，实现节能量6.9亿吨标准煤，对完成单位GDP能耗下降目标的贡献度在80%以上。重点行业和主要用能单位产品单耗持续降低，钢铁、有色、石化、化工、建材、机械、轻工、纺织、电子信息等行业工业增加值能耗分别累计下降24.5%、18.4%、12.2%、22.5%、34.1%、31.8%、35.9%、31.4%、27.3%，粗钢、粗铜、烧碱、水泥单位产品综合能耗五年累计分别下降6.9%、29%、19.4%和13.1%，主要耗能工业产品单位能耗下降均完成“十二五”规划目标。重点领域淘汰落后产能取得积极进展，累计淘汰落后炼钢产能9480万吨，水泥（含熟料及磨机）6.45亿吨，平板玻璃16557万重量箱，有力地促进了工业结构调整优化。
本期工程项目设计中采用了清洁生产工艺，应用清洁原材料，生产清洁产品，同时采取完善和有效的清洁生产措施，能够切实起到消除和减少污染的作用；因此，本期工程项目建成投产后，
各项环境指标均符合国家和地方清洁生产的标准要求。
五、二极管项目投资方案及预期经济效益
（一）项目投资规模及资金构成
1、根据谨慎财务测算，项目总投资18326.75 万元，其中：固定资产投资15812.54 万元，占项目总投资的86.28 %；流动资金2514.21 万元，占项目总投资的13.72 %；在固定资产投资中，建设投资15738.18 万元，占项目总投资的85.88 %。建设期固定资产借款利息74.36 万元，占项目总投资的0.41 %。
2、本期工程项目建设投资15738.18 万元，其中：工程建设费用14527.10 万元，占项目总投资的79.27 %，包括：建筑工程投资8061.10 万元，占项目总投资的43.99 %；设备购置费6277.66 万元，占项目总投资的34.25 %；安装工程费188.34 万元，占项目总投资的1.03 %。工程建设其他费用978.50 万元，占项目总投资的5.34 %（其中：土地使用权费605.52 万元，占项目总投资的3.30 %）；预备费232.58 万元，占项目总投资的1.27 %。
（二）资金筹措方案
1、项目总投资18326.75 万元，根据资金筹措方案，xxx有限
公司计划自筹资金（资本金）12940.38 万元，占项目总投资的70.61 %。
2、根据谨慎财务测算，本期工程项目申请银行借款总额3172.61 万元，占项目总投资的17.31 %，其中：项目建设期申请银行固定资产借款2418.33 万元，占项目总投资的13.20 %；本期工程项目正常经营期拟申请银行流动资金借款754.26 万元，占项目总投资的4.12 %。
3、本期工程项目采取其他方式筹措资金2213.76 万元，占项目总投资的12.08 %（其中：申请国家专项资金1265.01 万元，占项目总投资的 6.90 %；其他融资948.75 万元，占项目总投资的5.18 %）。
（三）项目达纲年预期经济效益规划目标
1、项目达纲年预期营业收入（SP）：23719.00 万元（含税）。
2、年总成本费用（TC）：18480.16 万元。
3、税金及附加：168.68 万元。
4、达纲年利税总额：6644.84 万元。
5、项目达纲年利润总额（PFO）：5070.16 万元。
6、项目达纲年净利润（NP）：3802.62 万元。
7、项目达纲年纳税总额：2842.22 万元。
8、达纲年投资利润率：27.67 %。
9、达纲年投资利税率：36.26 %。
10、达纲年投资回报率：20.75 %。
11、达纲年总投资收益率：28.49 %。
12、达纲年资本金净利润率：39.18 %。
13、全部投资回收期（所得税后）（Pt）：5.90 年（含建设期12个月）。
14、全部投资财务内部收益率：26.18 %（达纲年）。
15、固定资产投资回收期：5.09 年（含建设期12个月）。
16、项目经营盈亏平衡点（BEP）：46.67 %（达纲年）。
六、二极管项目建设进度规划
“1二极管项目”按照国家基本建设程序的有关法规和实施指南要求进行建设，本期工程项目建设期限规划12个月。
七、二极管项目综合评价
1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求，符合xxx
及xxx二极管行业布局和结构调整政策；项目的建设对促进xxx 二极管产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。
2、“1二极管项目”属于《产业结构调整指导目录（2011年本）》（2013年修正）鼓励类发展项目，符合国家产业发展政策导向；项目的实施有利于加速我国二极管的国产化进程，推动二极管制造产业调整和行业振兴；有助于提高xxx有限公司自主创新能力，增强企业的核心竞争力；因此，本期工程项目的实施是必要的。
3、xxx有限公司为适应国内外市场需求，拟建“1二极管项目”，本期工程项目的建设能够有力促进xxxxxx经济发展，为社会提供就业职位237.19个，达纲年纳税总额2842.22 万元，可以促进xxx区域经济的繁荣发展和社会稳定，为地方财政收入做出积极的贡献，由此可见，本期工程项目的实施具有显著的社会效益。
4、围绕资源消耗和污染物排放的重点行业，共发布了钢铁、建材、石化、化工、有色等35个重点行业的清洁生产技术推行方
案，涵盖310项行业关键共性技术，引导重点行业清洁生产技术改造方向。在中央财政资金支持下，实施了304项清洁生产技术示范，一批行业关键技术取得了产业化突破，在钢铁、有色、轻工、石化、纺织等行业形成了70个重大技术案例。出台了太湖、鄱阳湖、湘江和京津冀周边等重点流域、重点区域的清洁生产实施方案和计划，加大区域和流域层面推行力度。五年来，工业清洁生产水平实现了从点、线、面的多维度的提升。
5、根据谨慎财务测算，本期工程项目达纲年投资利润率27.67 %，投资利税率36.26 %，全部投资回报率20.75 %，项目全部投资所得税后财务内部收益率26.18 %，达纲年财务净现值5444.25 万元，总投资收益率28.49 %，资本金净利润率39.18 %，全部投资回收期5.90 年（含建设期12个月），固定资产投资回收期5.09 年（含建设期12个月），项目盈亏平衡点46.67 %，因此，本期工程项目经营非常安全，说明项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。
八、主要经济指标一览表
第二章报告编制说明
一、报告说明
可行性研究报告是确定建设项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建项目进行全面技术经济分析论证的科
自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。
依据国家有关项目建设的法律、法规、技术规范和xxx等当地政府的有关政策、规定文件的要求，对本期工程项目的投资建设进行了全面、详细的研究分析论证，结合xxx经济开发区的自然条件、资源条件、基础设施条件和建设环境要求，依据xxx有限公司对本期工程项目总体规划设想方案，认真编制《1二极管项目可行性研究报告》，现将报告编制情况说明如下。
二、报告编制范围
《项目投资可行性研究报告》从系统总体出发，对技术、经济、财务、商业以至环境保护、法律等多个方面进行分析和论证，通过对的市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的研究调查，在专家研究经验的基础上对项目经济效益及社会效益进行科学预测，从而为客户提供全面的、客观的、可靠的投资价值评估及项目建设进程
等咨询意见。的实际情况，按照项目的建设要求，对项目的实施在技术、经济、社会和环境保护、安全生产等领域的科学性、合理性和可行性进行研究论证；本报告通过对“1二极管项目”进行技术化和经济化比较和分析，阐述投资项目的市场必要性、技术可行性与经济合理性，研究分析和预测国内外市场对二极管供需情况与建设规模；因此，本报告编制的主要内容有：对项目的建设背景、条件及必要性进行了论述，对市场的需求进行了分析和预测，对建设规模和内容、建设方案、公用工程、环境保护、消防及安全卫生、节约能源、项目实施进度、招投标方案、投资估算和资金筹措、经济效益和社会效益等方面进行了综合性分析，同时，提出项目的主要技术经济指标，对项目能否实施做出一个比较科学的评价，其主要内容包括如下九个方面。
1、二极管项目建设背景和必要性分析：依据国家产业发展政策、行业“十三五”发展规划、地方经济发展状况和产业发展趋势，同时，根据xxx有限公司已经具体的资源条件、建设条件并结合企业发展战略，阐述本期工程项目建设的背景及必要性。
2、二极管市场供需分析：根据我国行业市场需求的变化趋势，
分析本期工程项目二极管的发展前景，论证二极管的国内外市场需求并确定项目的目标市场、价格定位，以此分析市场风险，确定风险防范措施等。
3、二极管项目建设方案：根据市场分析并结合xxx有限公司资金、技术和经济实力确定项目的生产纲领和建设规模；分析选择项目的技术工艺并配置生产设备，同时，分析原辅材料消耗及供应情况是否合理。
4、二极管项目工程方案：初步了解项目建设区域范围、面积、工程地质状况、外围基础设施等条件，对项目建设条件进行分析，提出项目工程建设方案，内容包括：场址选择、总图布置、土建工程、辅助工程、配套公用工程、环境保护工程及安全卫生、消防工程等。
5、二极管项目节能、环境保护与安全卫生：针对项目的特点，分析本期工程项目能源消费情况，计算能源消费量并提出节能措施；分析项目的环境污染、安全卫生情况，提出建设与运营过程中拟采取的环境保护和安全防护措施。
6、二极管项目组织管理和实施进度计划：根据项目实际情况，
提出项目组织、建设管理、竣工验收、经营管理等初步方案；结合项目特点提出合理的总体及分年度实施进度计划。
7、二极管项目投资估算：根据项目工程量及投资估算指标，按照国家和及xxx的有关规定，对拟建工程投资进行初步估算，编制项目总投资表，按工程建设费用、工程建设其他费用、预备费、建设期固定资产借款利息等列出投资总额的构成情况，并提出各单项工程投资估算值以及与之相关的测算值。
8、二极管资金筹措方案：根据项目建设进度及能够提供的资本金等情况，提出建设项目资金筹措方案，编制建设投资估算筹措表和分年度资金使用计划表。
9、二极管项目经济效益分析：根据项目的经营特点，对项目进行定量的财务分析，测算项目投产期、达纲年营业收入和总成本费用，计算项目财务效益指标，结合融资方案进行偿债能力分析，并开展项目不确定性分析等。
可行性研究报告是项目建设单位根据经济发展、国家产业政策、国内外市场、项目所在地的内外部条件，提出的针对某一具体项目的建议文件，是对拟建项目提出的框架性的总体设想，主
第9卷第21期 2009年11月1671 1819(2009)21 6532 04 科学技术与工程 ScienceTechnologyandEngineering 2009 Sci Tech Engng 9 No 21 Nov.2009 Vol 通信技术 半导体激光器驱动电路设计 何成林 (中国空空导弹研究院,洛阳471009) 摘要半导体激光驱动电路是激光引信的重要组成部分。根据半导体激光器特点,指出设计驱动电路时应当注意的问题,并设计了一款低功耗、小体积的驱动电路。通过仿真和试验证明该电路能够满足设计需求,对类似电路设计有很好的借鉴作用。 关键词激光引信半导体激光器窄脉冲中图法分类号 TN242; 文献标志码 A 激光引信大部分采用主动探测式引信,主要由发射系统和接收系统组成。发射系统产生一定频率和能量的激光向弹轴周围辐射红外激光能量,而接收系统接收处理探测目标漫反射返回的激光信号,而后通过信号处理系统,最终给出满足最佳引爆输出信号。由此可见,激光引信的探测识别性能很大程度上取决于激光发射系统的总体性能,即发射激光脉冲质量。而光脉冲质量取决于激光器脉冲驱动电路的质量。因此,半导体激光器驱动电路设计是激光引信探测中十分重要的关键技术。 图1 驱动电路模型 放电,从而达到驱动激光器的目的。 由于激光引信为达到一定的探测性能,通常会要求激光脉冲脉宽窄,上升沿快,一般都是十几纳秒甚至几纳秒的时间。因此在选择开关器件时要求器件开关速度快。同时,由于激光器阈值电流、工作电流大 [1] 1 脉冲半导体激光器驱动电路模型分析 激光器驱动电路一般由时序产生电路、激励脉冲产生电路、开关器件和充电元件几个部分组成,如图1。 图1中,时序产生电路生成驱动所需时序信号,一般为周期信号。脉冲产生电路以时序信号为输入条件。根据其上升或下降沿生成能够打开开关器件的正激励脉冲或负激励脉冲。开关器件大体有三种选择:双极型高频大功率晶体管、晶体闸流管电路和场效应管。当激励脉冲到来时,开关器件导通,
脉冲驱动激光二极管
脉冲驱动激光二极管 by Doug Hodgson, Kent Noonan, Bill Olsen, and Thad Orosz 介绍 相对较高的峰值功率和工作效率使得脉冲激光二极管成为固态激光器泵浦和范围测定这类应用的理想选择。脉冲激光二极管工作时通常占空比相对较低，因此平均功率较低，这样就可能达到更高的峰值功率。所以产生的热量并不很高。另一方面，连续波激光二极管要承受的热量比脉冲激光器高。这是由于在连续波工作期间，器件的热电阻使得结温度显著增加。所以连续波激光二极管一般需要很好的热沉封装和/或用热电致冷。 脉冲驱动激光二极管是测试其质量和热效率的一个强大的分析工具。本文描述了通过用电流脉冲驱动激光二极管来进行测试的方法，提出了脉冲驱动激光二极管的几点困难，并给出了克服或避免的方法。文中介绍了一个简单的实验，用ILX Lightwave LDP-3811脉冲电流源来驱动一个典型的激光二极管。这里主要表现的是脉冲驱动二极管出现的问题。最后描述了LDP-3811的典型应用。 为什么要脉冲驱动一个连续波激光二极管？ 在低占空比情况下脉冲驱动连续波激光二极管的能力在二极管评测中很有用。其应用可划分为两个广泛领域。第一个是封装前通过/失败测试；第二个是器件特性评价。这两种应用都利用了脉冲方式驱动激光二极管不会产生大量热量的优点。可在热效应最小的情况下完成测试和特性评价。 封装前测试 对于这种应用，低占空比的脉冲可用于半 导体制造工艺后的晶圆或条级测试。单点 光测量或L/I曲线(光输出vs.驱动电流)能用来“预筛选”工艺处理后的晶圆。它能将有缺陷的晶圆在花费不匪的切割和 封装操作之前就清除掉，建立制造工艺的成品率数目和性能。(注意对于这些测试相对测量比绝对精度更重要。) 特性测试 脉冲测试的第二个应用领域是对封装好的器件的特性测试。很多关于激光二极管特性的工业文档既推荐连续波测试也推荐脉冲波测试。(贝尔交流研究出版的题为“光电器件可靠性保证实践”的技术咨询文档TA-TSY-000983就是这样。)通过比较脉冲和连续波工作方式，可以评测像输出功率、波长和阈值电流这样一些与温度相关的参数。图1所示的是一个典型激光二极管的L/I曲线。 这些曲线既表示了低占空比脉冲模式，又表示了连续波工作模式。连续波曲线阈值电流的增加和斜率效率的略微减少(与脉冲曲线比较)主要是由器件热电阻引起的结温度上升造成。(脉冲L/I曲线所用的脉宽一般为100至500ns，占空比小于百分之一，因此热效应不明显。) 脉冲与连续波L/I曲线的比较也可用来检图1 典型激光二极管的脉冲及连续波L/I曲线
抑制功率二极管反向恢复几种方案的比较 0 引言 高频功率二极管在电力电子装置中的应用极其广泛。但PN结功率二极管在由导通变为截止状态过程中，存在反向恢复现象。这会引起二极管损耗增大，电路效率降低以及EMI增加等问题。这一问题在大功率电源中更加突出。常用RC吸收、串入饱和电抗器吸收、软开关电路等开关软化方法加以解决，但关于其效果对比的研究报道尚不多见。本文以Buck电路为例，对这几种方案进行了比较，通过实验及仿真得出有用的结论。 1 二极管反向恢复原理 以普通PN结二极管为例，PN结内载流子由于存在浓度梯度而具有扩散运动，同时由于电场作用存在漂移运动，两者平衡后在PN结形成空间电荷区。当二极管两端有正向偏压，空间电荷区缩小，当二极管两端有反向偏压，空间电荷区加宽。当二极管在导通状态下突加反向电压时，存储电荷在电场的作用下回到己方区域或者被复合，这样便产生一个反向电流。 2 解决功率二极管反向恢复的几种方法 为解决功率二极管反向恢复问题已经出现了很多种方案。一种思路是从器件本身出发，寻找新的材料力图从根本上解决这一问题，比如碳化硅二极管的出现带来了器件革命的曙光，它几乎不存在反向恢复的问题。另一种思路是从拓扑角度出发，通过增加某些器件或辅助电路来使功率二极管的反向恢复得到软化。目前，碳化硅二极管尚未大量进入实用，其较高的成本制约了普及应用，大量应用的是第二种思路下的软化电路。本文以一个36V输入、30V/30A输出、开关频率为62.5kHz电路（如图1所示）为例，比较了几种开关软化方法。 图1 Buck电路
2．1 RC吸收 这是解决功率二极管反向恢复问题的常用方法。在高频下工作的功率二极管，要考虑寄生参数。图2(a)为电路模型，其中D为理想二极管，Lp为引线电感，Cj为结电容，Rp为并联电阻（高阻值），Rs为引线电阻。RC吸收电路如图2（b）所示，将C1及R1串联后并联到功率二极管D0上。二极管反向关断时，寄生电感中的能量对寄生电容充电，同时还通过吸收电阻R1对吸收电容C1充电。在吸收同样能量的情况下，吸收电容越大，其上的电压就越小；当二极管快速正向导通时，C1通过R1放电，能量的大部分将消耗在R1上。 (a) 功率二极管电路模型(b) RC吸收电路 (c) 串联饱和电抗器(d) 二极管反向恢复软化电路 图2 解决功率二极管反向恢复问题的常用方案 2.2 串联饱和电抗器 这是解决这一问题的另一种常用方法，如图2（c）所示。一般铁氧体(Ferrite)磁环和非晶合金(Amorphous)材料的磁环都可以做饱和电抗器。根据文献[1]，用饱和电抗器解决二极管反向恢复问题时，常用的锰锌铁氧体有效果，但是能量损失比非晶材料大。随着材料技术的进展，近年来非晶饱和磁性材料性能有了很大提高。本文选用了东芝公司的非晶材料的磁环(型号：MT12×8×4.5W)绕2匝作饱和电抗器。 对应图3（a）和图3（b），第Ⅰ阶段通过D0的电流很大，电抗器Ls饱和，电感值很小；第Ⅱ阶段当二极管电流开始下降时，Ls仍很小；第Ⅲ阶段二极管电流反向，反向恢复过程开始(trr为反向恢复时间)，Ls
常用“电气制图及图形符号国家标准”目录 一、统一图幅1 二、统一画法2 三、统一图形符号4 GB4728.2-84符号要素、限定符号和常用的其他符号4 GB4728.3-84导线和连接器件8 GB4728.4-85无源元件12GB4728.5-85半导体管和电子管15 GB4728.6-84电能的发生和转换19 GB4728.7-84开关、控制和保护装置23 GB4726-83电气接线端子识别和字母数字符号标志、 接线端子通则32 煤矿电气图用图形符号34
电气制图及图形符号国家标准汇编 一、统一图幅 1、电气制图一般规定：图纸幅面尺寸及代号见表1 表1 2 3、 械制图图纸幅面及格式》的规定加大幅面。二是可将矿区供电系统图按地面、井下或分水平分别绘制。 二、统一画法 1、图线形式应采用表3所示的图线型式
一般从以下系列中选取： 0.25，0.35，0.5，0.7，1.0，1.4，（mm） 一般通常只选两种宽度的图线，粗线的宽度为细线的两倍。 3、图线间距： 建议平行线之间的最小距离应不小于粗线的两倍，同时不小于0.7mm。 4、字体: 为了适应缩微的要求，推荐的字体最小高度如表4所示 5 箭头：信号线和连接线的箭头应是开口的如图1 图1 指引线：指引线应是细实线 指引线的箭头应是实心的如图2 图2 指引线末端在轮廓线内围一黑点如图3 图3 指引线末端在电路线上用一短斜线见图4 4mm22.5mm2 图4 三、统一图形符号 所用图形符号应符合国标GB4728《电气图用图形符号》《煤矿电气 图专用图形符号》的规定，如果采用上述标准中未规定的图形符号时，必须加以说明。
Maxim 激光驱动器和激光二极管的接口 Maxim 高频/光纤通信部 一概述 用激光驱动器驱动高速商用激光二极管是设计人员所面临的一项挑战本文旨在就这一主题为光学系统设计者提供参考以尽可能地简化设计过程激光管接口电路的设计难点在于 激光驱动器的输出电 路 激光二极管的电气特性和 二者之间的接口 (通常采用印刷电路板实现 ) 以下首先讨论激光二极管和激光驱动器的电气特性然后再结合二者讨论印刷电路板的接口以Maxim 的 2.5 Gbps 通信激光驱动器 MAX3867 和 MAX3869 为例来说明典型的应用 二激光二极管特性 流过激光管的电流超过它的门限值时半导体激光二极管产生并保持连续的光输出对于快速开关操作激光二极管的偏置需略高于门限以避免开关延迟激光输出的强弱取决于驱动电流的幅度电流-光转换效率或激光二极管的斜率效率门限电流和斜率效率取决于激光器结构制造工艺材料和工作温 度 图1给出了典型激光二极管的电压-电流特性和光输出与驱动电流的关系当温度升高时门限电流将以指数方式增加可近似用下式表示 I T T I th e K I T I ?+=0)( (1) 式中 I 0, K I 和 T I 是激光器常数例如对DBF 激光器 I 0 = 1.8mA, K I = 3.85mA, T I = 40°C 激光器的斜率效率(S) 是输出光功率 (mW) 与输入电流mA)的比值温度升高将导致斜率效率降低下式较好地表示了斜率效率与温度的函数关系 S T T S e K S T S ??=0)( (2) 对上述同样的DFB 激光器特征温度T S 近似等于40°C 其它两个参数 S 0 = 0.485mW/mA K S = 0.033mW/mA 激光管工作电压正向电压V 和电流I 的关系可由二极管的电压和电流特性模型来表示 T V V S e I I ??≈η, (3) 其中 I S 是二极管饱和电流 V T 是热电压η是结构常数当激光二极管被驱动至门限上下时电压和电流的关系近似为线性如图1所示 图2是激光二极管的简化模型图中直流偏置电压V BG 是激光二极管的带隙电压 R L 是二极管的动态电阻当驱动激光管至门限以上时激光管的输出光功率P 0 (图2)可由下式来表示 )(0th I I S P ??= (4) 图2. 简化的激光二极管等效电路 激光管电流
大功率IGBT模块内建二极管反向恢复时间测试 ——SKM150GB123D （使用DI-100测试仪器）IGBT模块很贵，主要厂家为国外的厂家，我们不得不承认，这个模块还是被国外的厂家所垄断，中国自主的品牌没有呀！ 即使是国外的管子，有的管子速度快、有的耐压高、有的电流大，型号各异，特性各异，有的时候，我们在设计大功率开关电源的时候，还需要关注IGBT模块的内建二极管，尤其是内建二极管的反向恢复时间，那就是恢复速度。 为了用buck电路来做一个100A的恒流源，我选择SKM150GB123D模块，它内部有两个IGBT单元，如果使用一个IGBT开关，另外一个模块只用它的内建二极管或者寄生二极管，用来作为BUCK电路的续流二极管，岂不美哉！ 现在困扰我的是，这个内建二极管或者寄生二极管的速度如何，如果速度快，那就相当beauty了，但是如果速度慢，那就悲哀了，还需要外接一个大容量，高速的二极管，麻烦呀，官方给定的资料不够，看不出内建二极管的速度。于是我就用DI-100二极管反向恢复测试仪，测试这个IGBT的内建二极管速度。 测试结果给大家分享一下，如下图。 图1 二极管外形图2 示波器存储的波形
图3 二极管正向导通电流图4 二极管反向恢复电流 图5二极管反向恢复电流斜率图6 二极管反向恢复时间 为BUCK 电路的续流二极管，高兴中。。。。 再找找，发现手头上还有另外一个300A的IGBT模块，干脆一起测试一下，分享一下测试结果。测量FF300R12KT4 IGBT内建二极管反向恢复时间测试。 图1 二极管外形图2 示波器存储的波形
图3 二极管正向导通电流 图4 二极管反向恢复电流 图5二极管反向恢复电流斜率 图6 二极管反向恢复时间 综上 根据测试结果，发现这个IGBT 的内建二极管的速度快，但不是非常快，如果用来作为BUCK 电路的续流二极管，略微显得有点不足。。。。还需要考虑再三呀！ 总结，如果知道IGBT 的内建二极管恢复时间，就可以对IGBT 模块的内建二极管进行充分的利用，优化设计，少走弯路。一个优秀的工程师，当然必须要有足够好的测试仪器才行呀，强烈推荐长春艾克思科技有限责任公司的二极管反向恢复测试仪DI-100，这个是强电大功率电源工程师、大功率电源生产厂家必备的仪器！
电子知识 2015年10月23日 深圳华强北华强集团2号楼7楼 电池管理系统能实时监控电池状态，延长电池续航时间、避免电池过充过放的情况出现，在电子产品中起着至关重要的作用。特别是可穿戴设备的兴起对电池管理系统提出新的挑战，此次“消费电子电池管理系统技术论坛”，我们将邀请业界领先的半导体厂商、方案设计商与终端产品制造商，共探消费电子电池管理系统市场发展趋势及创新技术，助力设计/研发工程师显著改进电池管理系统，进而从技术的层面为业界解决电子产品的电池续航问题。 立即报名>> IBIS模型是一种基于V/I曲线对I/O BUFFER快速准确建模方法，是反映芯片驱动和接收电气特性一种国际标准，它提供一种标准文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参数，非常适合做振荡和串扰等高频效应计算与仿真。 IBIS本身只是一种文件格式，它说明在一标准IBIS文件中如何记录一个芯片驱动器和接收器不同参数，但并不说明这些被记录参数如何使用，这些参数需要由使用IBIS模型仿真工具来读取。欲使用IBIS进行实际仿真，需要先完成四件工作：获取有关芯片驱动器和接收器原始信息源；获取一种将原始数据转换为IBIS格式方法；提供用于仿真可被计算机识别布局布线信息；提供一种能够读取IBIS和布局布线格式并能够进行分析计算软件工具。 IBIS模型优点可以概括为：在I/O非线性方面能够提供准确模型，同时考虑了封装寄生参数与ESD结构；提供比结构化
方法更快仿真速度；可用于系统板级或多板信号完整性分析仿真。可用IBIS模型分析信号完整性问题包括：串扰、反射、振荡、上冲、下冲、不匹配阻抗、传输线分析、拓扑结构分析。IBIS尤其能够对高速振荡和串扰进行准确精细仿真，它可用于检测最坏情况上升时间条件下信号行为及一些用物理测试无法解决情况；模型可以免费从半导体厂商处获取，用户无需对模型付额外开销；兼容工业界广泛仿真平台。 IBIS模型核由一个包含电流、电压和时序方面信息列表组成。IBIS模型仿真速度比SPICE快很多，而精度只是稍有下降。非会聚是SPICE模型和仿真器一个问题，而在IBIS仿真中消除了这个问题。实际上，所有EDA供应商现在都支持IBIS模型，并且它们都很简便易用。大多数器件IBIS模型均可从互联网上免费获得。可以在同一个板上仿真几个不同厂商推出器件。 IBIS模型是一种基于V/I曲线对I/O BUFFER快速准确建模方法，是反映芯片驱动和接收电气特性一种国际标准，它提供一种标准文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参数，非常适合做振荡和串扰等高频效应计算与仿真。 IBIS本身只是一种文件格式，它说明在一标准IBIS文件中如何记录一个芯片驱动器和接收器不同参数，但并不说明这些被记录参数如何使用，这些参数需要由使用IBIS模型仿真工具来读取。欲使用IBIS进行实际仿真，需要先完成四件工作：获取有关芯片驱动器和接收器原始信息源；获取一种将原始数据转换为IBIS格式方法；提供用于仿真可被计算机识别布局布线信息；提供一种能够读取IBIS和布局布线格式并能够进行分析计算软件工具。 IBIS模型优点可以概括为：在I/O非线性方面能够提供准
半导体激光器驱动电源的控制系统 使用单片机对激光器驱动电源的程序化控制，不仅能够有效地实现上述功能，而且可提高整机的自动化程度。同时为激光器驱动电源性能的提高和扩展提供了有利条件。 1 总体结构框图 本系统原理，主要实现电流源驱动及保护、光功率反馈控制、恒温控制、错误报警及键盘显示等功能，整个系统由单片机控制。本系统中选用了C8051F单片机。C8051F单片机是完全集成的混合信号系统级芯片(SOC)，他在一个芯片内集成了构成一个单片机数据采集或控制系统所需要的几乎所有模拟和数字外设及其他功能部件，如本系统中用到的ADC和DAC。这些外设部件的高度集成为设计小体积、低功耗、高可靠性、高性能的单片机应用系统提供了方便，也大大降低了系统的成本。光功率及温度采样模拟信号经放大后由单片机内部A/D 转换为数字信号，进行运算处理，反馈控制信号经内部D/A转换后再分别送往激光器电流源电路和温控电路，形成光功率和温度的闭环控制。光功率设定从键盘输入，并由LED数码管显示激光功率和电流等数据。 2 半导体激光器电源控制系统设计 目前，凡是高精密的恒流源，大多数都使用了集成运算放大器。其基本原理是通过负反作用，使加到比较放大器两个输入端的电压相等，从而保持输出电流恒定。并且影响恒流源输出电流稳定性的因素可归纳为两部分：一是构成恒流源的内部因素，包括：基准电压、采样电阻、放大器增益(包括调整环节)、零点漂移和噪声电压;二是恒流源所处的外部因素，包括：输入电源电压、负载电阻和环境温度的变化。 2.1 慢启动电路 半导体激光器往往会因为接在同一电网上的多种电器的突然开启或者关闭而受到损坏，这主要是由于开关的闭合和开启的瞬间会产生一个很大的冲击电流，就是该电流致使半导体激光器损坏，介于这种情况，必须加以克服。因此，驱动电源的输入应该设计成慢启动电路，以防损坏，：左边输入端接稳压后的直流电压，右边为输出端。整个电路的结构可看作是在射级输出器上添加了两个Ⅱ型滤波网络，分别由L1，C1，C2和L2，C6，C7组成。电容C5构成的C型滤波网络及一个时间延迟网络。慢启动输入电压V在开关和闭合的瞬间产生大量的高频成分，经过图中的两个Ⅱ型网络滤出大部分的高频分量，直流以及低频分量则可以顺利地经过。到达电阻R和C组成的时间延迟网络，C2和C4并联是为了减少电解电容对高频分量的电感效应。 2.2 恒流源电路的设计 为了使半导体激光器稳定工作，对流过激光器的电流要求非常严格，供电电路必须是低噪声的稳定恒流源驱动，具体电路。 使用单片机对激光器驱动电源的程序化控制，不仅能够有效地实现上述功能，而且可提高整机的自动化程度。同时为激光器驱动电源性能的提高和扩展提供了有利条件。 1 总体结构框图 本系统原理，主要实现电流源驱动及保护、光功率反馈控制、恒温控制、错误报警及键盘显示等功能，整个系统由单片机控制。本系统中选用了C8051F单片机。C8051F单片机是完全集成的混合信号系统级芯片(SOC)，他在一个芯片内集成了构成一个单片机数据采集或控制系统所需要的几乎所有模拟和数字外设及其他功能部件，如本系统中用到的ADC和DAC。
二极管的开关作用和反向恢复时间 PN结二极管经常用来制作电开关。在正偏状态，即开态，很小的外加电压就能产生较大的电流，;在反偏状态，即关态，只有很小的电流存在于PN结内。我们最感兴趣的开关电路参数就是电路的开关速度。本节会定性地讨论二极管的开关瞬态以及电荷的存储效应。在不经任何数学推导的情况下，简单给出描述开关时间的表达式。 二极管的开关作用 利用二极管正、反向电流相差悬殊这一特性，可以把二极管作开关使用。 当开关K打向A时，二极管处于正向，电流很大，相当于接有负载的外回路与电源相连的开关闭合，回路处于接通状态(开态); 当开关K打向B时，二极管处于反向，反向电流很小，相当于外回路的开关断开，回路处于断开状态(关态)。 在关态时，流过负载的电流就是二极管的反向电流IR。二极管的反向恢复时间 假设外加脉冲的波形如图(a)所示，则流过二极管的电流就如图(b)所示。
外电路加以正脉冲时 导通过程中，二极管P区向N区输运大量空穴，N区向P区输运大量电子。 随着时间的延长，N区内空穴和P区内电子不断增加，直到稳态时停止。在稳态时，流入N区的空穴正好与N区内复合掉的空穴数目相等，流入P区的电子也正好与P区内复合掉的电子数目相等，达到动态平衡，流过P-N结的电流为一常数I1。 随着势垒区边界上的空穴和电子密度的增加，P-N结上的电压逐步上升，在稳态即为VJ。此时，二极管就工作在导通状态。 当某一时刻在外电路上加的正脉冲跳变为负脉冲时 正向时积累在各区的大量少子要被反向偏置电压拉回到原来的区域，开始时的瞬间，流过P-N结的反向电流很大，经过一段时间后，原本积累的载流子一部分通过复合，一部分被拉回原来的区域，反向电流才恢复到正常情况下的反向漏电流值IR。正向导通时少数载流子积累的现象称为电荷储存效应。二极管的反向恢复过程就是由于电荷储存所引起的。反向电流保持不变的这段时间就称为储存时间ts。在ts 之后，P-N结上的电流到达反向饱和电流IR，P-N结达到平衡。定义流过P-N结的反向电流由I2下降到0.1 I2时所需的时间为下降时间tf。储存时间和下降时间之和为(ts+tf)称为
1.二极管的认识 按二极管的功能可分为：开关、整流、稳压、电压基准、稳流、变容、瞬变电压抑制、 光电和微波等类别。 二极管最明显的性质就是它的单向导电特性，就是说电流只能从一边过去，却不能从另一边过来（从正极流向负极）。我们用万用表来对常见的1N4001型硅整流二极管进行测量，红表笔接二极管的负极，黑表笔接二极管的正极时，表针会动，说明它能够导电；然后将黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，这时万用表的表针根本不动或者只偏转一点点，说明导电不良。（万用表里面，黑表笔接的是内部电池的正极） 利用二极管单向导电的特性，常用二极管作整流器，把交流电变为直流电，即只让交流电的正半周（或负半周）通过，再用电容器滤波形成平滑的直流。 常见的几种二极管如图所示。其中有玻璃封装的、塑料封装的和金属封装的等几种。图2是二极管的电路符号，像它的名字，二极管有两个电极，并且分为正负极，一般把极性标示在二极管的外壳上。大多数用一个不同颜色的环来表示负极，有的直接标上"-"号。大功率二极管多采用金属封装，并且有个螺帽以便固定在散热器上。 二极管符号：
2.二极管的规范叙述 1 DIODE ①②③④Ex. DIODE 100V 200mA SOD123 MMSD4148 ①REVERSE VOLTAGE ②FORWARD CURRENT ③PACKAGE TYPE ④VENDOR PART NUMBER 3.按参数选型 额定正向工作电流 额定正向工作电流指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。 最大浪涌电流 最大浪涌电流，是允许流过的过量正向电流，它不是正常电流，而是瞬间电流。其值通常是 额定正向工作电流的20倍左右。 最高反向工作电压 加在二极管两端的反向工作电压高到一定值时，管子将会击穿，失去单向导电能力。为了保 证使用安全，规定了最高反向工作电值。 例如，lN4001二极管反向耐压为50V，lN4007的反向耐压为1000V 反向电流 是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下，流过二极管的反向电流。 反向电流越小，管子的单方向导电性能越好。 反向电流与温度密切相关，大约温度每升高10oC，反向电流增大一倍。 例如2APl型锗二极管, 在25℃时，反向电流为250 μA，温度升高到35℃，反向电流将上升 到500 μA，在75℃时，它的反向电流已达8mA，不仅失去了单方向导电特性，还会使管子过 热而损坏。 硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。 反向恢复时间 从正向电压变成反向电压时，电流一般不能瞬时截止，要延迟一点点时间，这个时间就是反 向恢复时间。它直接影响二极管的开关速度。 最大功率 最大功率就是加在二极管两端的电压乘以流过的电流。这个极限参数对稳压二极管等显得特 别。
半导体二极管的分类 （一）按使用的半导体材料分类 二极管按其使用的半导体材料可分为锗(Ge)二极管、硅二极管和砷化镓（GaAs）二极管、磷化镓（GaP）二极管等。 （二）按结构分类 半导体二极管主要是依靠PN结而工作的。与PN结不可分割的点接触型和肖特基型，也被列入一般的二极管的范围内。包括这两种型号在内，根据PN结构造面的特点，把晶体二极管分类如下： 1、点接触型二极管 点接触型二极管是在锗或硅材料的单晶片上压触一根金属针后，再通过电流法而形成的。因此，其PN结的静电容量小，适用于高频电路。但是，与面结型相比较，点接触型二极管正向特性和反向特性都差，因此，不能使用于大电流和整流。因为构造简单，所以价格便宜。对于小信号的检波、整流、调制、混频和限幅等一般用途而言，它是应用范围较广的类型。 2、键型二极管 键型二极管是在锗或硅的单晶片上熔接或银的细丝而形成的。其特性介于点接触型二极管和合金型二极管之间。与点接触型相比较，虽然键型二极管的PN结电容量稍有增加，但正向特性特别优良。多作开关用，有时也被应用于检波和电源整流（不大于50mA）。在键型二极管中，熔接金丝的二极管有时被称金键型，熔接银丝的二极管有时被称为银键型。 3、合金型二极管 在N型锗或硅的单晶片上，通过合金铟、铝等金属的方法制作PN结而形成的。正向电压降小，适于大电流整流。因其PN结反向时静电容量大，所以不适于高频检波和高频整流。 4、扩散型二极管 在高温的P型杂质气体中，加热N型锗或硅的单晶片，使单晶片表面的一部变成P型，以此法PN结。因PN结正向电压降小，适用于大电流整流。最近，使用大电流整流器的主流已由硅合金型转移到硅扩散型。 5、台面型二极管 PN结的制作方法虽然与扩散型相同，但是，只保留PN结及其必要的部分，把不必要的部分用药品腐蚀掉。其剩余的部分便呈现出台面形，因而得名。初期生产的台面型，是对半导体材料使用扩散法而制成的。因此，又把这种台面型称为扩散台面型。对于这一类型来说，似乎大电流整流用的产品型号很少，而小电流开关用的产品型号却很多。 6、平面型二极管 在半导体单晶片（主要地是N型硅单晶片）上，扩散P型杂质，利用硅片表面氧化膜的屏蔽作用，在N型硅单晶片上仅选择性地扩散一部分而形成的PN结。因此，不需要为调整PN结面积的药品腐蚀作用。由于半导体表面被制作得平整，故而得名。并且，PN结合的表面，因被氧化膜覆盖，所以公认为是稳定性好和寿命长的类型。最初，对于被使用的半导体材料是采用外延法形成的，故又把平面型称为外延平面型。对平面型二极管而言，似乎使用于大电流整流用的型号很少，而作小电流开关用的型号则很多。 7、合金扩散型二极管 它是合金型的一种。合金材料是容易被扩散的材料。把难以制作的材料通过巧妙地掺配杂质，就能与合金一起过扩散，以便在已经形成的PN结中获得杂质的恰当的浓度分布。此法适用于制造高灵敏度的变容二极管。 8、外延型二极管 用外延面长的过程制造PN结而形成的二极管。制造时需要非常高超的技术。因能随意地控制杂质的不同浓度的分布，故适宜于制造高灵敏度的变容二极管。
查阅相关文献资料，设计半导体激光器驱动电路，说明设计思路和电路模块的功能 图1 在半导体激光器的设计中，为了便于对光功率进行自动控制，通常激光器内部是将LD 和背向光检测器PD集成在一起的，见图1。其中LD有两个输出面，主光输出面输出的光供用户使用，次光输出面输出的光被光电二极管PD接收，所产生的电流用于监控LD的工作状态。背光检测器对LD的功率具有可探测性，可设计适当的外围电路完成对LD的自动光功率控制。激光器电路的设计框图如图所示，将电源加在一个恒压电路上，得到恒定的电压，再通过一个恒流电路得到恒定的电流以驱动LD工作. 其中恒压电路如图2，由器件XC9226以及一个电感和两个电容组成。XC9226是同步整流型降压DC/DC转换器，工作时的消耗电流为15mA，典型工作效率高达92%，只需单个线圈和两个外部连接电容即可实现稳定的电源和高达500IllA的输出电流。其输出纹波为10mV，固定输出电压在0.9v到4.0V范围内，以loomv的步阶内部编程设定。该电路中，输出的恒定电压设定为2.6v。 图2 恒流电路如图3，主要由LMV358、三极管以及一些电阻和电容共同组成.LMv358是一个低电压低功耗满幅度输出的低电压运放，工作电压在2.7v到5.5v之间。从恒压电路输出的2.6V电压经过Rl、RZ分压后，在LMv35s的同相输入端得到恒定电压Up，Up加在一个电压串联负反馈电路上，得到一个输出电压Uo。Uo再通过一个电阻和电容组成的LR滤波
电路上，得到恒定的直流电压uol，将uol作用在由三极管8050组成的共射级放大电路上，得到恒定的集电极电流Ic，k又通过一个滤波电容得到恒定的直流工作电压。 图3
HVM12 HVRT高压二极管 反向恢复时间测试 二极管和一般开关的不同在于，“开”与“关”由所加电压的极性决定，而且“开”态有微小的压降Vf,“关”态有微小的电流Io。当电压由正向变为反向时, 电流并不立刻成为(- Io) , 而是在一段时间ts 内，反向电流始终很大，二极管并不关断。经过ts后, 反向电流才逐渐变小，再经过tf 时间, 二极管的电流才成为(- Io)，ts 称为储存时间，tf 称为下降时间。tr= ts+ tf 称为反向恢复时间，以上过程称为反向恢复过程。这实际上是由电荷存储效应引起的，反向恢复时间就是存储电荷耗尽所需要的时间。该过程使二极管不能在快速连续脉冲下当做开关使用。如果反向脉冲的持续时间比tr 短，则二极管在正、反向都可导通，起不到开关作用。 首先进行测试的高压二极管HVM12，其外形实物图如下图所示，使用DI-10mA进行测试，它可以测试高压快恢复二极管、高压整流二极管、倍压高压二极管。它可以测试二极管反向电流峰值50mA，二极管正向电流10mA ，测量精度5nS，测试的过程中不必担心二极管接反的问题。 图1 二极管实物及恢复特性
以上波形是DI-10mA把偏置电压设置到100V测试的结果，综上可以看出，二极管正向导通电流：4.8mA，二极管反向恢复电流：60mA，二极管反向恢复电流斜率：10mA/uS，二极管反向恢复时间：2.54uS。这个器件是一个工频整流器件，反向恢复时间非常长，不适合用于高频整流的场合，所测试的参数，基本上是满足器件要求的，应用时应该没有什么太大的问题。
接着使用DI-10mA测试另外一个高压二极管，二极管外形实物图如下图所示： 图7 高压二极管实物 以上波形是DI-10mA把偏置电压设置到100V测试的结果，综上可以看出，二极管正向导通电流：3.84mA，二极管反向恢复电流：7.68mA，二极管反向恢复电流斜率：6.6mA/uS，二极管反向恢复时间：144nS。这个器件是一个高频整流器件，可用于高频整流的场合。
二极管的作用总结 1、检波用二极管 就原理而言，从输入信号中取出调制信号是检波，以整流电流的大小（100mA）作为界线通常把输出电流小于100mA的叫检波。锗材料点接触型、工作频率可达400MHz，正向压降小，结电容小，检波效率高，频率特性好，为2AP型。类似点触型那样检波用的二极管，除用于检波外，还能够用于限幅、削波、调制、混频、开关等电路。也有为调频检波专用的特性一致性好的两只二极管组合件。 2、整流用二极管 就原理而言，从输入交流中得到输出的直流是整流。以整流电流的大小（100mA）作为界线通常把输出电流大于100mA的叫整流。面结型，工作频率小于KHz，最高反向电压从25伏至3000伏分A～X共22档。分类如下：①硅半导体整流二极管2CZ型、②硅桥式整流器QL型、③用于电视机高压硅堆工作频率近100KHz的2CLG型。 3、限幅用二极管 大多数二极管能作为限幅使用。也有象保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。为了使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用，通常使用硅材料制造的二极管。也有这样的组件出售：依据限制电压需要，把若干个必要的整流二极管串联起来形成一个整体。 4、调制用二极管 通常指的是环形调制专用的二极管。就是正向特性一致性好的四个二极管的组合件。即使其它变容二极管也有调制用途，但它们通常是直接作为调频用。 5、混频用二极管 使用二极管混频方式时，在500～10,000Hz的频率范围内，多采用肖特基型和点接触型二极管。 6、放大用二极管 用二极管放大，大致有依靠隧道二极管和体效应二极管那样的负阻性器件的放大，以及用变容二极管的参量放大。因此，放大用二极管通常是指隧道二极管、体效应二极管和变容二极管 7、开关用二极管
激光驱动器与激光二极管接口优化调试 Maxim高频/光纤通信部 一、概述: 在激光驱动器与激光二极管的接口电路设计中,即使是对电路做了仔细、周密的考虑,也很难达到最优状态,系统调试过程中仍需对各部分电路加以调整、优化,图1是采用Maxim的2.5Gbps激光驱动器MAX3869构成的激光驱动器典型连接电路。本文以该电路为例,以激光二极管的输出通过光电(O/E)转换后显示在示波器上的波形为基础,列举了一些通用接口问题和可能的解决办法。 二、优化设计 以下列举了八个常见激光管接口问题,激光管的输入是伪随机比特流(PRBS)。 A. 眼图不清晰(图2): 图2中,在显示的眼图最下面有黑色水平线。当减少偏置电流时,波形会被压缩,波形上端下移,底端固定不变。导致这一问题的原因可能是偏置电流设置得太低,数字零电平低于激光管的门限。可以提高激光管的偏置电流,直到示波器上的波形开始上移(表示数字零电平已高于激光管门限),当偏置电流增加时,眼图会变得清晰可辨。 B. 欠阻尼振荡(图3): 在波形图上有较大的过冲,示波器显示的眼图最下方有黑色水平线。减小偏置电流使数字1电平下移,但过冲幅度保持不变,甚至增大。偏置电流减小时波形底端(数字0电平)保持不变。 造成这一现象的可能原因是偏置电流设得太低。数字0电平低于激光管的门限。当激光管从低于门限电平向高电平切换时需要额外的时间,从而导致了上升边沿的延迟。开关延迟使电势积累增加,一旦克服了门限就冲过数字1电平(被称作欠阻尼振荡)。可通过提高激光管的偏置电流解决,提高激光管的偏置电流直到示波器上的波形开始上移(表示数字零电流已高于激光管门限)。当数字0电平高于门限值后,过冲将显著减少。 C. 过冲(图4)： 图4所示,波形的上升沿冲过了数字1电平。当偏置电流和调制电流变化时过冲的相对幅度没有变化。没有明显的振铃。可能原因有两个:(a)上升太快,(b)用于上拉的铁氧体磁珠Q 值太高。解决的方法是:(a)插入截止频率为75%数据率的低通滤波器,减慢上升和下降沿,减小过冲。(b)降低与铁氧体磁珠并联的电阻(图1中的RP)阻值,使Q值降低。(c)调整串联阻尼电阻(图1中的RD)。 D. 欠冲(图5): 当输出电路过阻尼会造成欠冲现象,示波器显示波形的上升或下降沿在单个间隔的前半部分不能到达高或低电平。这是由置于OUT+ 和OUT-间的0.5pF 电容(用来阻尼某些振铃)引起的。 解决途径有:(a)如果可能,减小OUT+和OUT-间的电容。(b) 减小OUT+的负载电容。(c)减小串联阻尼电阻(图1中的RD)的值。 E. 振铃(图6): 振铃指的是眼图的上升或下降沿相对于正确电平出现振荡、振幅逐渐衰减的现象。可能原因是: 阻抗不匹配,电路中电感过大,电路元件产生谐振。在图6显示的图像中,振铃是由拿
二极管的作用 主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，电阻很小。而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性，无 绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、 调频调制和静噪等电路中。 。1、检波二极管 就原理而言，从输入信号中取出调制信号是检波，以整流电流的大小（100mA）作为界线通常把输出电流小于100mA的叫检波。锗材料点接触型、工作频率可达400MHz，正向压降小，结电容小，检波效率高，频率特性好，为2AP型。类似点触型那样检波用的二极管，除用于检波外，还能够用于限幅、削波、调制、混频、开关等电路。也有为调频检波专用的特性一致性好的两只二极管组合件。 2、整流二极管 就原理而言，从输入交流中得到输出的直流是整流。以整流电流的大小（100mA）作为界线通常把输出电流大于100mA的叫整流。面结型，工作频率小于KHz，最高反向电压从25伏至3000伏分A～X共22档。分类如下：①硅半导体整流二极管2CZ 型、②硅桥式整流器QL型、③用于电视机高压硅堆工作频率近100KHz的2CLG型。 3、限幅二极管 大多数二极管能作为限幅使用。也有象保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。为了使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用，通常使用硅材料制造的二极管。也有这样的组件出售：依据限制电压需要，把若干个必要的整流二极管串联起来形成一个整体。 4、调制二极管 通常指的是环形调制专用的二极管。就是正向特性一致性好的四个二极管的组合件。即使其它变容二极管也有调制用途，但它们通常是直接作为调频用。 5、混频二极管 使用二极管混频方式时，在500～10,000Hz的频率范围内，多采用肖特基型和点接触型二极管。 6、放大二极管
慢启动半导体激光器驱动电源的设计 毛海涛,林咏海,张锦龙,冯 伟,柴秀丽,牛金星,李方正 (河南大学物理与信息光电子学院,河南,开封,475001) 摘 要:根据半导体激光器的光功率与电流的关系,通过慢启动电路、纹波调零电路、功率稳恒电路等解决了使用中的电源在工作温度范围内其输出功率不稳定的问题。设计的电路稳定度达到4 10-4。关键词:半导体激光器;功率增益自动控制电路;驱动电源 中图分类号:T N248 44 文献标识码:A 文章编号:1008 7613(2005)05 0021 03 0 引言 半导体激光器(LD)具有体积小、重量轻、价格低、驱动电源简单且不需要高电压(2.5V )等独特优点。目前,广泛应用于光纤通讯、集成光学、激光印刷、激光束扫描等技术领域。在实际应用中,遇到的问题之一是激光器在发光时阻值不断上升,造成输出光功率的下降。这可能导致激光器永久性的破坏或使发光强度达不到作为光源时的参量要求。因此,研制性能可靠、经济、耐用的半导体激光器具有广泛的应用价值。 1 L D 的驱动电流与输出光功率的特性 半导体激光器的结构如图1所示,对一般的半导体激光器来说,激光二极管(L D )是正向接法,光电二极管(P D )是反向接法。P D 受光后转换出的光电流I m 在串联电阻R 2上以电压信号反映出射光功率的大小,如图2所示,因此添加控制电路即可达到 稳定发光功率的目的。 半导体激光器的发光功率与通过的电流关系如图3所示,为便于分辨,图中底部的近似直线有所抬高。从图3中可以看出,在某一温度下,当驱动电流低于阈值电流时,激光器输出光功率P 近似为零,半导体激光器只能发出荧光,当驱动电流高于阈值时输出激光,并且光输出功率随着驱动电流的增大而迅速增加并近似呈线性上升关系。2 半导体激光器驱动电路设计 本例以H TL670T5为例,介绍一种半导体激光器稳功率驱动电路。该管输出波长为650nm,额定功率30mW,其工作特性曲线与图3 所示接近。 2.1 慢启动电路 半导体激光器往往会由于接在同一电网上的日光灯等电器的关闭或开启而损坏,这是因为在开关闭合和开启的瞬间会产生一个很大的冲击电流,该电流足以使半导体激光器损坏,必须避免。为此,驱 21 第19卷 第5期新乡师范高等专科学校学报 Vol.19,No.5 2005年9月 JO U RNAL OF X IN XIAN G T EACHERS COL LEGE Sep.2005 收稿日期:2005 04 05. 作者简介:毛海涛(1953 ),男,河南开封市人,河南大学物理与信息电子学院教授,硕士研究生导师,主要从事激光理论 及应用技术方面的研究工作。
Application Note AN-LD13 Rev. A Laser Diode Driver Basics April, 2013 Page 1 In the most ideal form, it is a constant current source — linear, noiseless, and accurate — that delivers exactly the current to the laser diode that it needs to operate for a particular application. The user chooses whether to keep laser diode or photodiode current constant and at what level. Then the control system drives current to the laser diode safely and at the appropriate level. The block diagram in Figure 1 shows a very basic laser diode driver (or sometimes known as a laser diode power supply). Each symbol is de? ned in Table 1. Laser diode drivers vary widely in feature set and performance. This block diagram is a representative sample, meant to familiarize the users with terminology and basic elements, not an exhaustive evaluation of what is available on the market. GND Figure 1. Block Diagram, Laser Diode Driver in Dashed Box