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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第三讲 半导体二极管,一、二极管的结构,二、二极管的伏安特性及电流方程,四、二极管的等效电路,三、二极管的主要参数,五、稳压二极管,六、其他类型二极管,一、二极管的结构,将PN结封装，引出两个电极，就构成二极管。,点接触型：,结面积小，结电容小,故结允许的电流小,最高工作频率高,（检波或小功率整流）,面接触型：,结面积大，结电容大,故结允许的电流大,最高工作频率低,（整流管）,平面型：,结面积可小、可大,小的工作频率高（开关管）,大的结允许的电流大（大功率整流）,二、二极管的伏安特性及电流方程,二极管的电流与其端电压的关系称为,伏安特性,材料,开启电压,导通电压,反向饱和电流,硅Si,0.5V,0.50.8V,1,A,以下,锗Ge,0.1V,0.10.3V,几十,A,开启电压,反向饱和电流,击穿电压,温度的,电压当量,从二极管的伏安特性可以反映出：,1、单向导电性,2、伏安特性受温度影响,T,（）在电流不变情况下管压降,u,反向饱和电流,I,S,，,U,(BR),T,（）正向特性左移,，反向特性下移,正向特性为指数曲线,反向特性为横轴的平行线,三、,二极管的主要参数,最大整流电流,I,F,：最大正向平均电流,最大反向工作电压,U,R,：最大反向瞬时值，,U,R,=,U,(B,R),/2,反向电流,I,R,：即,I,S,最高工作频率,f,M,：因PN结有电容效应,结电容为,扩散电容（,C,d,）,与,势垒电容（,C,b,）,之和。,扩散路程中电荷的积累与释放,空间电荷区宽窄的变化有电荷的积累与释放,参数,型号,最大整流电流,最高反向工作电压,最高反向工作电压下的反向电流（125,o,C）,正向压降（平均值）（25,o,C）,最高工作频率,A,V,A,V,kHz,2CZ52,0.1,25,50,100,200,300,400,500,600,700,800,900,100,1200,1400,1600,1800,2000,2200,2400,2600,2800,3000,1000,0.8,3,2CZ54,0.5,1000,0.8,3,2CZ57,5,1000,0.8,3,表1,国产半导体二极管参数（2CZ5257系列整流二极管）,2 C Z 52,表示电极数目。二极管,表示材料和极性。硅材料，N型,表示类型。低频大功率管,表示序号。,汉字拼音字母表示规格号。,半导体器件型号命名方法,四、二极管的等效电路,1、将伏安特性折线化,理想,二极管,近似分析中最常用,理想开关,导通时,U,D,0截止时,I,S,0,导通时,U,D,U,on,截止时,I,S,0,应根据不同情况选择不同的等效电路！,四、二极管的等效电路,Q,越高，,r,d,越小。,当二极管静态基础上有一微小动态信号作用，则可将二极管等效为一个电阻，称为动态电阻。也就是微变等效电路。,u,i,=0时直流电源作用,小信号作用,静态电流,2、微变等效电路,五、稳压二极管（齐纳二极管）,1、伏安特性,进入稳压区的最小电流,不至于损坏的最大电流,由一个PN结组成，反向击穿后在一定的电流范围内端电压基本不变，为稳定电压。,2、主要参数,稳定电压,U,Z,、稳定电流,I,Z,额定功耗,P,ZM,I,ZM,U,Z,动态电阻,r,z,U,Z,/,I,Z,温度系数,=,U,Z,/,T,3、应用,讨论一,判断电路中二极管的工作状态，求解输出电压。,判断二极管工作状态的方法？,断开二极管，观察阳、阴两极间为正向电压还是反向电压。,图,(,a,),是一个二极管组成的限幅电路,(Clipping Circuit),。这种电路常用于有选择地传输信号波形的一部分，所传输的波形部分处在电路设定的参考电压以上或以下。,D,U,R,R,u,o,u,+,+,（a）,u,o,讨论二,2）为了限制稳压管击穿以后的电流，使用时必须在电路中串联,限流电阻,，,使得,I,I,ZM,。,R,z,U,z,D,z,I,+,-,U,+,-,稳压管电路,3、稳压管稳压电路,U,U,Z,时，稳压管击穿,1）工作在反向击穿区。,3）与要稳压的负载并联。,六、其他类型二极管,1、发光二极管,2、光电二极管,具有单向导电性。,3、变容二极管、隧道二极管、肖特基二极管,无光照时，具有单向导电性。,有光照时，特性曲线下移。,讨论三,1、,V,2V、5V、10V时二极管中的直流电流各为多少？,2、若输入电压的有效值为5mV，则上述各种情况下二极管中的交流电流各为多少？,V,较小时应实测伏安特性，用图解,I,D,。,Q,I,D,V,5V时，,V,=10V时，,u,D,=,V,-,iR,讨论三,V,2V，,I,D,2.6mA，,V,5V，,I,D, 21.5V，,V,10V，,I,D, 50mA，,在伏安特性上，,Q,点越高，二极管的动态电阻越小！,
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