电子技术---第1章 半导体二极管及应用电路.ppt

半导体具有以下特性： (1)热敏特性：当半导体受热时，电阻率会发生变化，利用这个特性可制成热敏元件。 (2)光敏特性：当半导体受到光照时，电阻率会发生改变，利用这个特性制成光敏器件。 (3)掺杂特性：在纯净的半导体中掺入某种微量的杂质后，它的导电能力就可增加几十万乃至几百万倍。利用这种特性就做成了各种不同用途的半导体器件。 1.1.1 本征半导体及其导电特性 硅和锗的晶体结构 硅二极管和锗二极管的伏安特性曲线 3. 选择二极管的一般原则 (1)要求导通后正向压降小时选锗管；要求反向电流小时选硅管。 (2)要求工作电流大时选面接触型；要求工作频率高时选点接触型。 (3)要求反向击穿电压高时选硅管。 (4)要求温度特性好或耐高温时选硅管。 1.3.4 二极管的分析方法 1. 理想模型 2．恒压降模型 例1.3.1 电路如图1.3.7(a)所示，二极管采用硅管，电阻R＝1kΩ，E＝3V(1)试分别用理想模型和恒压降模型求UR的值。(2)当二极管VD反接，电路如图1.3.7(b)所示，试分别用两种模型求UR的值。 例1.3.2 电路如图1.3.9所示，其中El＝7V，E2＝5V，E3＝6V，设二极管的导通电压0.6V。分别估算开关S在位置1和位置2的输出电压Uo的值。 1.3.5 二极管的应用 3. 在数字电路的应用 1.4.2 光敏二极管 光敏二极管又称光电二极管，特点是PN结的面积大，管壳上有透光的窗口便于接收光的照射，光敏二极管的外型 1. 光敏二极管的特性曲线 2. 光敏二极管的主要参数 (1)最高反向工作电压URM 在无光照的条件下，反向漏电流不大于0.1μA时所能承受的最高反向电压。 (2)暗电流ID 是指光敏二极管在无光照及最高反向工作电压条件下的漏电流。暗电流越小，光敏二极管的性能越稳定，检测弱光的能力越强。 (3)光电流IL 是指光敏二极管在受到一定光照时，在最高反向工作电压下产生的电流。(4)正向压降UF 1.4.3 发光二极管 发光二极管简称为LED，是一种将电能转换为光能的半导体器件 发光二极管可分为普通发光二极管、高亮度发光二极管、超高亮度发光二极管、闪烁发光二极管、变色发光二极管等 【本章小结】 1.半导体存在两种导电的载流子：自由电子和空穴。纯净的半导体也称为本征半导体，在本征半导体中掺入不同的有用杂质，可分别形成P型和N型两种杂质半导体，P型半导体的多数载流子是空穴，N型半导体的多数载流子是自由电子。 2. PN结的重要特性是单向导电性，即加正向电压PN结导通，加反向电压PN结截止。 3.常用伏安特性来描述半导体二极管的性能,二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向击穿电压、最高工作频率等。 4.分析二极管电路的很重要的方法是模型分析法，即根据实际电路情况，为二极管建立一个接近于它原有伏安特性的线性模型(如理想模型、恒压源模型)，二极管有很多作用，如整流、限幅、钳位等。 5.特殊二极管与普通二极管一样，也具有单向导电性。利用PN结的反向击穿特性，可制成稳压二极管；利用发光材料，可制成发光二极管；利用PN结的光敏特性，可制成光电二极管；利用PN结的结电容，可制成变容二极管。 4.5万多个发光二极管 像窗帘一样挂在墙上，随意卷起放下 MP3、照相机、手机等数码产品也可以任意弯曲折叠。 电气与电子工程学院 1.4.4 变容二极管 利用PN结的结电容随外加反向电压的变化而变化的特性可制成变容二极管，一般使用的材料为硅或砷化镓等。 变容二极管的容量很小，为皮法(pF)数量级 主要在高频调谐、通信等电路中作可变电容器使用 电气与电子工程学院 电气与电子工程学院 电气与电子工程学院 1.3 二极管 1.3.1 二极管的基本结构 1.3.2 二极管的伏安特性 1.3.3 二极管的参数、型号及选择 1.3.4 二极管的分析方法 1.3.5 二极管的应用 电气与电子工程学院 1.3.1 二极管的基本结构 在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。二极管按结构分有点接触型、面接触型和平面型三大类。 (1) 点接触型二极管 PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。 (a)点接触型 二极管的结构示意图 电气与电子工程学院 (3)平面型二极管 往往用于集成电路制造工艺中。PN 结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。 (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 电气与电子工程学院 半导体二极管图片 电气与电子工程学院 电气与电子工程学院 电气与电子工程学院 　　在二极管的两端