二极管课件

晶体二极管晶体二极管 一、半导体一、半导体绝缘体：绝缘体：绝缘体：绝缘体：不容易导电或者完全不导电的物体，如不容易导电或者完全不导电的物体，如不容易导电或者完全不导电的物体，如不容易导电或者完全不导电的物体，如塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等。塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等。塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等。塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等。半导体：半导体：半导体：半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，如导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，如导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，如导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，如硅硅硅硅(Si)Si)、锗、锗、锗、锗(Ge)Ge)、金属氧化物等。硅和锗是、金属氧化物等。硅和锗是、金属氧化物等。硅和锗是、金属氧化物等。硅和锗是4 4价元素，价元素，价元素，价元素，原子的最外层轨道上有原子的最外层轨道上有原子的最外层轨道上有原子的最外层轨道上有4 4个价电子个价电子个价电子个价电子。导体：导体：导体：导体：很容易导电的物体，如金、银、铜、铁等。很容易导电的物体，如金、银、铜、铁等。很容易导电的物体，如金、银、铜、铁等。很容易导电的物体，如金、银、铜、铁等。1ppt课件.晶体二极管晶体二极管 一、半导体绝缘体：不容易导电或者完全不导电的一、半导体绝缘体：不容易导电或者完全不导电的1、半导体的特、半导体的特点：点：（3）在纯净半导体中，加入微量的杂质，其导电能力会急）在纯净半导体中，加入微量的杂质，其导电能力会急剧增强剧增强。（2）半导体受外界光和热的刺激时，其导电能力将会有显）半导体受外界光和热的刺激时，其导电能力将会有显著变化。著变化。（1）半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间）半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间。半导体中两种携带电荷粒子半导体中两种携带电荷粒子：（1）空穴（带正电荷）空穴（带正电荷）（2）自由电子（带负电荷）自由电子（带负电荷）载流子载流子2ppt课件.1、半导体的特点：（、半导体的特点：（3）在纯净半导体中，加入微量的杂质，其导）在纯净半导体中，加入微量的杂质，其导 在纯净半导体硅或锗（在纯净半导体硅或锗（4价）中掺入价）中掺入磷、砷磷、砷等等5价元价元素，由于这类元素的原子最外层有素，由于这类元素的原子最外层有5个价电子，故在构个价电子，故在构成的共价键结构中，由于存在一个多余的价电子而产生成的共价键结构中，由于存在一个多余的价电子而产生大量自由电子，大量自由电子，这种半导体主要靠自由电子导电这种半导体主要靠自由电子导电，称为，称为电子电子半导体或半导体或N型半导体，其中自由电子为多数载流子，型半导体，其中自由电子为多数载流子，热激发形成的空穴为少数载流子。热激发形成的空穴为少数载流子。（1 1）N N型半导体型半导体型半导体型半导体自由电子自由电子 多数载流子（简称多子）多数载流子（简称多子）空空 穴穴少数载流子（简称少子）少数载流子（简称少子）2、型半导体和型半导体、型半导体和型半导体3ppt课件.在纯净半导体硅或锗（在纯净半导体硅或锗（4价）中掺入磷、砷等价）中掺入磷、砷等5价元价元（2 2）P P型半导体型半导体型半导体型半导体 在在纯纯净净半半导导体体硅硅或或锗锗（4价价）中中掺掺入入硼硼、铝铝等等3价价元元素素，由由于于这这类类元元素素的的原原子子最最外外层层只只有有3个个价价电电子子，故故在在构构成成的的共共价价键键结结构构中中，由由于于缺缺少少价价电电子子而而形形成成大大量量空空穴穴，这这类类掺掺杂杂后后的的半半导导体体其其导导电电作作用用主主要要靠靠空空穴穴运运动动，称称为为空空穴穴半半导导体体或或P型型半半导导体体，其其中中空空穴穴为为多多数数载载流流子子，热热激发形成的自由电子是少数载流子激发形成的自由电子是少数载流子。自由电子自由电子 多数载流子（简称多子）多数载流子（简称多子）空空 穴穴少数载流子（简称少子）少数载流子（简称少子）4ppt课件.（2）P型半导体型半导体 在纯净半导体硅或锗（在纯净半导体硅或锗（无论是无论是P型半导体还是型半导体还是N型半导体都是中性型半导体都是中性的，通常对外不显电性。的，通常对外不显电性。掺入的杂质元素的浓度越高，多数载流子掺入的杂质元素的浓度越高，多数载流子的数量越多。的数量越多。只有将两种杂质半导体做成只有将两种杂质半导体做成PN结后才能成结后才能成为半导体器件为半导体器件。5ppt课件.无论是无论是P型半导体还是型半导体还是N型半导体都是中性的，通常对型半导体都是中性的，通常对 将将P型半导体型半导体和和N型半导体型半导体经过特殊的工艺经过特殊的工艺加工紧密结合在一起，在两者的交界面处将形加工紧密结合在一起，在两者的交界面处将形成一个特殊的接触面（薄层）成一个特殊的接触面（薄层）PN结结。PNPN结的形成结的形成、PN结及其单向导电性结及其单向导电性 PN结具有很重要的特性结具有很重要的特性单向导电性。单向导电性。实际电路中，实际电路中，PN结上总要加上一定的电压，外结上总要加上一定的电压，外加电压的极性不同，导电性能差异很大。加电压的极性不同，导电性能差异很大。6ppt课件.将将P型半导体和型半导体和N型半导体经过特殊的工艺加工紧密型半导体经过特殊的工艺加工紧密PNPN结加正向电压导通结加正向电压导通结加正向电压导通结加正向电压导通 图图1-1 PN结的单向导电性 将PN结按照图1-1（a）所示接上电源称为加正向电压，加正向电压时阻挡层（PN结）变窄，电阻变小，电流增大，称为PN结处于导通状态。PN结的单向导电性结的单向导电性 7ppt课件.PN结加正向电压导通结加正向电压导通 图图1-1 PN结的单向导电性结的单向导电性 将PN结按照图1-1（b）所示接上电源称为加反向电压，加反向电压时阻挡层（PN结）变宽，电阻变大，电流减小，称为PN结处于截止状态。综上所述，当PN结加正向电压时会导通，加反向电压时会截止，这就是PN结的单向导电性。PNPN结加反向电压结加反向电压结加反向电压结加反向电压截止截止截止截止 8ppt课件.将将PN结按照图结按照图1-1（b）所示接上电源称为）所示接上电源称为1.晶体二极管的结构、符号晶体二极管的结构、符号(a)(a)点接触型点接触型点接触型点接触型 用外壳把一个用外壳把一个用外壳把一个用外壳把一个PNPN结封装起来，从结封装起来，从结封装起来，从结封装起来，从P P区和区和区和区和N N区各引出一个区各引出一个区各引出一个区各引出一个电极，就组成一个晶体二极管，简称二极管，用电极，就组成一个晶体二极管，简称二极管，用电极，就组成一个晶体二极管，简称二极管，用电极，就组成一个晶体二极管，简称二极管，用D D表示。表示。表示。表示。结面积小、结电容小、正向结面积小、结电容小、正向结面积小、结电容小、正向结面积小、结电容小、正向电流小。用于检波和变频等高频电流小。用于检波和变频等高频电流小。用于检波和变频等高频电流小。用于检波和变频等高频电路。电路。电路。电路。根据管芯结构不同分为：金属触丝金属触丝阳极引线阳极引线N型锗片型锗片阴极引线阴极引线外壳外壳(a )点接触型点接触型(b)(b)面接触型面接触型面接触型面接触型 结面积大、正向电流大、结结面积大、正向电流大、结结面积大、正向电流大、结结面积大、正向电流大、结电容大，用于大电流整流电路。电容大，用于大电流整流电路。电容大，用于大电流整流电路。电容大，用于大电流整流电路。铝合金小球铝合金小球N型硅型硅阳极引线阳极引线PN结结金锑合金金锑合金底座底座阴极引线阴极引线(b )面接触型面接触型二、晶体二极管二、晶体二极管9ppt课件.1.晶体二极管的结构、符号晶体二极管的结构、符号(a)点接触型点接触型 用用阴极引线阴极引线阳极引线阳极引线二氧化硅保护层二氧化硅保护层P型硅型硅N 型硅型硅(c)平面型平面型半导体二极管的符号半导体二极管的符号 阴极阴极阳极阳极(d )符号符号D(c)(c)平面型平面型平面型平面型 用于集成电路制作工用于集成电路制作工用于集成电路制作工用于集成电路制作工艺中。艺中。艺中。艺中。PNPN结结面积可大可结结面积可大可结结面积可大可结结面积可大可小，用于高频整流和开关小，用于高频整流和开关小，用于高频整流和开关小，用于高频整流和开关电路中。电路中。电路中。电路中。10ppt课件.阴极引线阳极引线二氧化硅保护层阴极引线阳极引线二氧化硅保护层P型硅型硅N型硅型硅(c)平面型平面型2分类分类（1）按材料分：）按材料分：硅管、锗管硅管、锗管（2）按）按PN结面积：结面积：点接触型（电流小，高频应用）、面接触点接触型（电流小，高频应用）、面接触型（电流大，用于整流）型（电流大，用于整流）（3）按用途：）按用途：如图如图1-2所示。所示。图图1-2 二极管图形符号二极管图形符号11ppt课件.2分类（分类（1）按材料分：硅管、锗管图）按材料分：硅管、锗管图1-2 二极管图形符二极管图形符整流二极管：利用单向导电性把交流电变成直流电整流二极管：利用单向导电性把交流电变成直流电的二极管。的二极管。稳压二极管：利用反向击穿特性进行稳压的二极管。稳压二极管：利用反向击穿特性进行稳压的二极管。发光二极管：利用磷化镓把电能转变成光能的二极发光二极管：利用磷化镓把电能转变成光能的二极管。管。光电二极管：将光信号转变为电信号的二极管。光电二极管：将光信号转变为电信号的二极管。变容二极管：利用反向偏压改变变容二极管：利用反向偏压改变PN结电容量的二极结电容量的二极管。管。12ppt课件.整流二极管：利用单向导电性把交流电变成直流电的二极管。整流二极管：利用单向导电性把交流电变成直流电的二极管。硅管硅管硅管硅管0.5V,0.5V,锗锗锗锗0 0.2V.2V。反向击穿反向击穿电压电压U(BR)导通压降导通压降导通压降导通压降 外加电压大于死区外加电压大于死区外加电压大于死区外加电压大于死区电压二极管才能导通。电压二极管才能导通。电压二极管才能导通。电压二极管才能导通。外加电压大于反向击外加电压大于反向击外加电压大于反向击外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，穿电压二极管被击穿，穿电压二极管被击穿，穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。失去单向导电性。失去单向导电性。失去单向导电性。正向特性正向特性正向特性正向特性反向特性反向特性硅硅硅硅0.70.70.70.7V V左右左右左右左右锗锗锗锗0.3V0.3V左右左右左右左右UI死区电压死区电压死区电压死区电压PN+PN+反向电流反向电流反向电流反向电流在一定电压在一定电压在一定电压在一定电压范围内保持范围内保持范围内保持范围内保持常数。常数。常数。常数。3 伏安特性伏安特性13ppt课件.硅管硅管0.5V,锗锗0.2V。反向击穿导通压降。反向击穿导通压降 外加电压大于死外加电压大于死二极管的单向导电性二极管的单向导电性 综上所述，二极管加正向电压大于死区电压时才会导通，加反向电压时管子处于截止状态，这一特性称为二极管的单向导电性。14ppt课件.二极管的单向导电性二极管的单向导电性 综上所述，二极管加正向电压大综上所述，二极管加正向电压大例例1.1 图图1-3所示电路中，当开关所示电路中，当开关S闭合后，闭合后，H1、H2两个指示灯，哪一个可能发光？两个指示灯，哪一个可能发光？解：解：由电路图可知，开关由电路图可知，开关S闭合后，只有二极管闭合后，只有二极管V1正极电位正极电位高于负极电位，即处于正向导通状态，所以高于负极电位，即处于正向导通状态，所以H1指示灯发光。指示灯发光。图图1-3 例例1.1电路图电路图15ppt课件.例例1.1 图图1-3所示电路中，当开关所示电路中，当开关S闭合后，闭合后，H1、H（1）最大整流电流IFM 指管子长期运行时，允许通过的最大直流电流。（2）反向击穿电压UBR 指管子反向击穿时的电压值。（3）最高反向工作电压URM 二极管正常工作时允许承受的最高反向电压 （约为UBR的一半）。4.晶体二极管的主要参数16ppt课件.（1）最大整流电流）最大整流电流IFM4.晶体二极管的主要参数晶体二极管的主要参数16p5.二极管的简单测试二极管的简单测试用万用表检测二极管如图用万用表检测二极管如图1-4所示。所示。1)判别正负极性判别正负极性万用表测试条件：万用表测试条件：R100或或R1k；将红、黑表笔分别接二极管两端。所测电阻小时，黑表笔接将红、黑表笔分别接二极管两端。所测电阻小时，黑表笔接触处为正极，红表笔接触处为负极。触处为正极，红表笔接触处为负极。图图1-4 万用表检测二极管万用表检测二极管17ppt课件.5.二极管的简单测试二极管的简单测试用万用表检测二极管如图用万用表检测二极管如图1-4所示。所示。1)2)判别好坏判别好坏万用表测试条件：万用表测试条件：R1k1k。(1)(1)若正反向电阻均为零，二极管短路；若正反向电阻均为零，二极管短路；(2)(2)若正反向电阻非常大，二极管开路。若正反向电阻非常大，二极管开路。(3)(3)若正向电阻约几千欧姆，反向电阻非常大，二极管正常。若正向电阻约几千欧姆，反向电阻非常大，二极管正常。18ppt课件.2)判别好坏判别好坏万用表测试条件：万用表测试条件：R1k。(1)若正反向电阻若正反向电阻总结总结1.几个基本概念几个基本概念：半导体、载流子（空穴、自由电半导体、载流子（空穴、自由电子）、子）、N型半导体、型半导体、P型半导体、型半导体、PN结结2.PN结的单向导电性结的单向导电性3.晶体二极管的伏安特性晶体二极管的伏安特性19ppt课件.总结总结19ppt课件课件.练习：1.写出下图所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压UD0.7V。解：解：UO11.3V，UO20，UO31.3V，UO42V，UO51.3V，UO62V。20ppt课件.练习：练习：1.写出下图所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压写出下图所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压2.能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？3.电路如图5所示，已知ui10sint(v)，试画出ui与uO的波形。设二极管正向导通电压可忽略不计。解：解：ui和uo的波形如解图5所示。图5 解图解图5 解：解：不能。因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.5V时，管子会因电流过大而烧坏。21ppt课件.2.能否将能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！此此课课件下件下载载可自行可自行编辑编辑修改，供参考！修改，供参考！