1半导体器件-二极管.pptVIP

《电子技术基础》课程安排： 理论课72学时 教材：《模拟电子技术基础简明教程》（第三版） 清华大学电子学教研组 编 高教出版社 参考书：各种模拟电路教材与专著 实验课： 教材：《模拟电子技术实验讲义》,电子教研室编，修改章节分次分发电子版。 教师：理论课：邓军民 ,耿新玲 实验课（3周开始） ：邓军民,王燕，张海燕;实验室：二教605,612 答疑办公室：二教602，一教458 时间：周三下午3：00（如更改另行通知） 电话邮箱：dengjunmin2008@163.com;电子竞赛培训暨课外活动;电子技术就是研究电子器件、电子电路及其应用的科学技术。 电子器件包括：电子管、晶体管和集成电路。 晶体管包括：二极管、三极管、场效应管。 集成电路包括：模拟集成电路、数字集成电路。;电子元件包括：电阻器（简称电阻）、电容器（简称电容）、电感器（简称电感）、变压器、开关等。这些已经在《电路分析》中讲过。 由晶体管或电子管以及上述电子元件组成的电子电路称为分立电路。 如果把多个晶体管制作到一块晶体上则称为集成电路。集成电路里可含有电阻和较小的电容（几十?几百pF)，电感和较大的电容不能制作到集成电路中。; 模拟电子技术(analog) ;数字电子技术(digital) ;;;;;1.1.1 本征半导体;四价元素原子模型;通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。;硅和锗的共价键结构;共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为束缚电子，常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子。;本征激发和热激发：束缚电子 自由电子 ;两种载流子：电子和空 穴。（空穴：在一定温 度下，电子脱离束缚， 其留下的空位形成空穴） 电子和空穴成对出现。;1.1.2杂质半导体;N型半导体;N型半导体;P型半导体;空穴;杂质半导体的示意表示法;;P型半导体;扩散的结果是使空间电荷区逐渐加宽，空间电荷区越宽。;漂移运动;PN结形成(动画); PN结的单向导电性;PN结正向偏置;PN结正向偏置;PN结反向偏置;PN结反向偏置;1.2.2 半导体二极管(diode)的伏安特性;为了与电子二极管区别，称半导体材料制造的二极管为半导体二极管。;;点接触式:接触面积小，通过电流小，节电容小，适合作检波、开关等高频率、小电流的电路。 面接触式:接触面积大，通过电流大，节电容大，适于作整流、阻尼、钳位等大电流，低频率的电路。 ;(2)、伏安特性;;1.2.3二极管的主要参数;1.2.4 二极管的电容效应;势垒电容大小：; 势垒电容与外加电压的关系;; PN结的总的结电容Cj= 势垒电容Cb+扩散电容Cd 正向偏置时，扩散电容Cd起主要作用。 反向偏置时，势垒电容Cb起主要作用。;1.2.5二极管的应用;半波整流电路的工作波形图;单相全波桥式整流电路;全波桥式整流电路的工作波形;二极管在检波电路中的应用;二极管在限幅电路中的应用; 电路中的二极管为理想二极管，假设导通电压忽略不计。可得输出波形如下图所示;另一种二极管限幅电路;分析方法：把二极管看成理想二极管，导通电压忽略不计，先计算二极管未导通前的正向偏置电压，看其是否能导通，然后再分别计算二极管导通时和截止时的输出电压，最后画出输出波形图。 左图中的二极管VD1的正向电压为 VD1导通，此时的输出电压为 VD1截止，此时的输出电压为 由于电阻中没有电流，所以电阻上没有电压降。;例1：二极管：死区电压=0 .5V，正向压降 为0.7V(硅二极管) 理想二极管：死区电压=0 ，正向压降=0 ;1.2.6 稳压管;主要参数： 1、稳定电压Uz-工作在反向击穿区时的稳定工作电压。 2、稳定电流IZ- 使稳压管正常工作时的参考电流。 3、动态电阻rZ- 稳压管两端电压和电流的变化量之比，即 （越小越好） 4、电压的温度系数 U -稳压管电流保持不变时，环境温度每变化1度所引起的稳定电压变化的百分比。 5、额定功耗PZ、最大稳定电流IZM IZM= PZ/UZ ;稳压管组成的最简稳压电路;根据欧姆定律可得以下公式：;稳压电路能够正常工作的条件是：稳压管中能维持正常的稳定电流IZ。 这涉及到三个问题： 1.输入电压是否足够大。一般Ui最少应大或等于Uo+3V。 2.限流电阻R和负载电阻RL的比例是否能使稳压管反向击穿并工作于稳压状态。 3. 稳压管中的稳定电流不能超过最大值IZM和最小值。;例：稳压二极管的应