模电课件半导体二极管

第 二 节 半 导 体 二 极 管 第 二 节 半 导 体 二 极 管P N一 、 PN结 及 其 单 向 导 电 性 第 二 节 半 导 体 二 极 管 NP 第 二 节 半 导 体 二 极 管称为反向接法或反向偏置（简称反偏）反向电流非常小，PN结处于截止(cut-off)状态。加反向电压I S 对温度十分敏感。P N 第 二 节 半 导 体 二 极 管二 、 二 极 管 的 伏 安 特 性阳极从P区引出，阴极从N区引出。1. 二极管的类型从材料分：硅二极管和锗二极管。从管子的结构分：点接触型二极管，工作电流小，可在高频下工作，适用于检波和小功率的整流电路。面接触型二极管，工作电流大，只能在较低频率下工作，可用于整流。开关型二极管，在数字电路中作为开关管。二极管的符号 第 二 节 半 导 体 二 极 管 第 二 节 半 导 体 二 极 管当正向电压超过死区电压后，二极管导通,电流与电压关系近似指数关系。 二极管正向特性曲线死区电压：导通压降： 第 二 节 半 导 体 二 极 管反偏时，反向电流值很小，反向电阻很大，反向电压超过UBR则被击穿。结论：二极管具有单向导电性，正向导通，反向截止。二极管方程：式中： I S为反向饱和电流 UT 是温度电压当量， 常温下UT近似为26mV。S(e 1)TUUI I eS UUTI I 第 二 节 半 导 体 二 极 管三 、 二 极 管 的 主 要 参 数 最大整流电流 IF指二极管长期运行时，允许通过管子的最大正向平均电流。IF的数值是由二极管允许的温升所限定。 最高反向工作电压 UR工作时加在二极管两端的反向电压不得超过此值，否则二极管可能被击穿。为了留有余地，通常将击穿电压U BR的一半定为UR 。 第 二 节 半 导 体 二 极 管室温条件下，在二极管两端加上规定的反向电压时，流过管子的反向电流。通常希望IR值愈小愈好。 IR受温度的影响很大。 最高工作频率 fMf M值主要决定于PN结结电容的大小。结电容愈大，则二极管允许的最高工作频率愈低。 反向电流 IR 第 二 节 半 导 体 二 极 管二极管除了具有单向导电性以外，还具有一定的电容效应。 势垒电容 Cb由PN结的空间电荷区形成，又称结电容，反向偏置时起主要作用。 扩散电容 C d由多数载流子在扩散过程中的积累引起，正向偏置时起主要作用。 第 二 节 半 导 体 二 极 管 第 二 节 半 导 体 二 极 管 第 二 节 半 导 体 二 极 管四 、 稳 压 管稳压管是一种面接触型二极管，与二极管不同之处：1.采用特殊工艺，击穿状态不致损坏；2.击穿是可逆的。符号及特性曲线如下图所示：O 稳压管的伏安特性和符号minZI maxZI 第 二 节 半 导 体 二 极 管1. 稳定电压UZ ：稳压管工作在反向击穿区时的工作电压。2. 稳定电流IZ ：稳压管正常工作时的参考电流。3. 动态内阻rZ ：稳压管两端电压和电流的变化量之比。 rZ= U / I4. 电压的温度系数 U：稳压管电流不变时，环境温度对 稳定电压的影响。5. 额定功耗PZ ：电流流过稳压管时消耗的功率。 第 二 节 半 导 体 二 极 管使用稳压管组成稳压电路时的注意事项： 稳压管电路1.稳压管必须工作在反向击穿区。2.稳压管应与负载RL并联。3.必须限制流过稳压管的电流IZ 。 第 二 节 半 导 体 二 极 管例1.2.3 电路如图所示，已知UImax= 15V， UImin= 10VIZmax= 50mA， IZmin= 5mA，RLmax= 1k，RLmin= 600UZ= 6V, 对应UZ= 0.3V。求rZ ，选择限流电阻RO 第 二 节 半 导 体 二 极 管 第 二 节 半 导 体 二 极 管例1.2.4 有两个稳压管 VD1 和 VD2 ，它们的稳压值为UZ1 = 6 V，UZ2 = 8 V，正向导通压降均为 UD = 0.6 V，将它们串联可得到几种稳压值?