第3讲 半导体二极管69800.pptVIP

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 二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性 从二极管的伏安特性可以反映出：  1、单向导电性 三、二极管的主要参数 最大整流电流IF：最大正向平均电流 最大反向工作电压UR：最大反向瞬时值，UR= U(BR)/2 反向电流 IR：即IS 最高工作频率fM：因PN结有电容效应 四、二极管的等效电路 1、将伏安特性折线化 四、二极管的等效电路 五、稳压二极管（齐纳二极管） 六、其他类型二极管 讨论一  判断电路中二极管的工作状态，求解输出电压。 讨论三 讨论三 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 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） 几十μA 0.1~0.3V 0.1V 锗Ge 1μA以下 0.5~0.8V 0.5V 硅Si 反向饱和电流 导通电压 开启电压 材料 开启电压 反向饱和电流 击穿电压 温度的 电压当量 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IS↑，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 结电容为扩散电容（Cd）与势垒电容（Cb）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 3 ≤0.8 1000 5 2CZ57 3 ≤0.8 1000 0.5 2CZ54 3 ≤0.8 1000 25,50,100,200,300, 400,500,600,700,800,900,100,1200,1400, 1600,1800,2000,2200, 2400,2600,2800,3000 0.1 2CZ52 kHz V μA V A 最高工作频率 正向压降（平均值）（25oC） 最高反向工作电压下的反向电流（125oC） 最高反向工作电压 最大整流电流 参数 型号 表1 国产半导体二极管参数（2CZ52~57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 理想 二极管 近似分析中最常用 理想开关 导通时 UD＝0截止时IS＝0 导通时UD＝Uon 截止时IS＝0 应根据不同情况选择不同的等效电路！ Q越高，rd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。 ui=0时直流电源作用 小信号作用 静态电流 2、微变等效电路 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UZ、稳定电流IZ 额定功耗PZM＝ IZM UZ 动态电阻rz＝ΔUZ /ΔIZ 温度系数α= ΔUZ /ΔT 3、应用 并联式稳压电路，图1.2.11（P20） 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。 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 UR R uo u + + – – （a） uo 讨论二 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ID。 Q ID V＝5V时， V=10V时， uD=V-iR V＝2V，ID≈2.6mA， V＝5V，ID≈ 21.5V， V＝10V，ID≈ 50mA， 在伏安特性上，Q点越高，二极管的动态电阻越小！