第三章 半导体二极管极其基本电路69826.pptVIP

(3) 平面型二极管 (2) 面接触型二极管 PN结面积大，用于工频大电流整流电路。 (b)面接触型 (c)平面型 (4) 二极管的代表符号 P N 阳极 阴极 往往用于集成电路制造艺中。PN 结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。 3.3.2 伏安特性 U I 死区电压 硅管0.6V,锗管0.2V。 导通压降: 硅管0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V。 反向击穿电压VBR 二极管的伏安特性曲线可用下式表示 3.3.3 主要参数 1. 最大整流电流 IOM 二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。 2. 反向击穿电压VBR 二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。手册上给出的最高反向工作电压VWRM一般是VBR的一半。 3. 反向电流 IR 指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流要比硅管大几十到几百倍。 以上均是二极管的直流参数，二极管的应用是主要利用它的单向导电性，主要应用于整流、限幅、箝位等等。下面介绍两个交流参数。 4. 微变电阻 rD iD uD ID UD Q ?iD ?uD rD 是二极管特性曲线上工作点Q 附近电压的变化与电流的变化之比： 显然，rD是对Q附近的微小变化区域内的电阻。 半导体二极管图片 3.4.1 二极管V- I 特性的建模 3.4 二极管基本电路极其分析方法 1. 理想模型 2. 恒压降模型 iD vD 0 iD vD =0.7V 3. 折线模型 iD vD 0 iD vD rD 误差最大 应用最普遍 误差最小 iD vD 0 iD vD=0V 4. 小信号模型 二极管工作在正向特性的某一小范围内时，其正向特性可以等效成一个微变电阻。 静态时（vs=0） 当vs在正负峰值+Vm和–Vm之间时，工作点将在Q和Q之间移动，如图所示。 即 根据 得Q点处的微变电导 则 常温下（T=300K） iD vD 0 ΔiD ΔvD rd 在Q点附近小范围变化时，可以吧二极管的伏安特性近似为以Q点为切点的一条直线，其斜率的倒数就是二极管小信号模型的微变等效电阻rd RL vi vo vi vo t t 例1：二极管半波整流 3.4.2 应用举例 1)整流电路 例2. 电路如图所示，用不同的模型求解ID和VD。设折线模型rD=0.2kΩ 理想模型 （1） R=10k? ，VDD=10V 时 恒压模型（硅二极管典型值） 习惯画法 2) 静态工作情况分析 折线模型 （硅二极管典型值） 设 （2）VDD=1V 时 （自看） rD 3. 限幅电路 例3 求（1）vI=0V ,4V,6V时输出电压的值；（2） 当 时，画出vO的波形。 3V 解（1）分别画出二极管理想模型和恒压降模型的等效电路 3V 理想模型电路 3V 恒压降模型电路 3V 理想模型电路 3V 恒压降模型电路 二极管截止，vO=vI=0 当vI=0V时 二极管导通，vO=VREF=3V 当vI=4V、6V时 二极管截止，vO=vI=0 当vI=0V时 二极管导通， vO=VREF+VD=3.7V 当vI=4V、6V时 VD=0.7V （2)当 时 对于理想模型，当vIVREF时，二极管截止，vO=vI 当vIVREF时，二极管导通，vO=VREF=3V 对于恒压降模型，当vIVREF +VD时，二极管截止，vO=vI 当vIVREF +VD时，二极管导通，vO=VREF +VD =3.7V 理想模型时波形图 解: (1)考虑输入电压不高，也可采用折线模型来分析 还可以采用折线模型 * 电子技术基础 第三章 半导体二极管及其基本电路 模拟电路部分 第三章 半导体二极管及其基本电路 § 3.1 半导体（semiconductor ）的基本知识 § 3.2 PN结的形成及特性 § 3.3 半导体二极管（diode） § 3.4 二极管基本电路及分析方法 §3.5 特殊二极管 3.1.1 导体、半导体和绝缘体 导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。 绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。 半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，称为半导体，如锗Ge 、硅Si 、砷化镓GaAs和一些硫化物、氧化物等。 §3.1 半导体的基本知识 半导体的导电机理不同于其它物质，所以它具有不同于其它物质的特点。例如： 当受外界热和光的作用时，它的导电能