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当正向电压比较小时，正向电流很小，几乎为零。 　　相应的电压叫死区电压。范围称死区。死区电压与材料和温度有关，硅管约 0.5 V 左右，锗管约 0.1 V 左右。 　　当正向电压超过死区电压后，随着电压的升高，正向电流迅速增大。 正向特性 死区电压 60 40 20 0 0.4 0.8 I / mA U / V |V反|?=V(BR)时， ? IR急剧??? ， ? PN结反向击穿。 1.2.3 PN 结的击穿特性 雪崩击穿 齐纳击穿 PN 结掺杂浓度较低 (lo较宽) 发生条件 外加反向电压较大(6V) 形成原因: 碰撞电离。 V(BR) ID(mA) V(V) 形成原因: 场致激发。 发生条件 PN 结掺杂浓度较高 (lo较窄) 外加反向电压较小(6V) 　　击穿并不意味管子损坏，若控制击穿电流，电压降低后，还可恢复正常。 因为T? ? 载流子运动的平均自由路程? ?V(BR)?。 击穿电压的温度特性 雪崩击穿电压具有正温度系数。 齐纳击穿电压具有负温度系数。 因为T? ? 价电子获得的能量? ?V(BR)?。 稳压二极管 VZ ID(mA) V(V) IZmin IZmax + - VZ 利用PN结的反向击穿特性，可制成稳压二极管。 要求：Izmin Iz Izmax 1.2.4 PN 结的电容特性 势垒区内空间电荷量随外加电压变化产生的电容效应。 势垒电容CT (a) PN 结加正向电压 (b) PN 结加反向电压 - N 空间 电荷区 P V R I + U N 空间 电荷区 P R I + - U V CT(0) CT V 0 　　空间电荷区的正负离子数目发生变化，如同电容的放电和充电过程。 扩散电容CD 阻挡层外（P 区和N 区）贮存的非平衡电荷量,随外加电压变化产生的电容效应。 xn 少子浓度 x 0 -xp P+ N ? Q 由多数载流子在扩散过程中积累而引起的。 　　在某个正向电压下，P 区中的电子浓度 np(或 N 区的空穴浓度 pn)分布曲线如图中曲线 1 所示。 x = 0 处为 P 与 N 区的交界处 　　当电压加大，np (或 pn)会升高，如曲线 2 所示(反之浓度会降低)。 O x nP Q 1 2 ? Q 　　当加反向电压时，扩散运动被削弱，扩散电容的作用可忽略。 ? Q 　　正向电压时，变化载流子积累电荷量发生变化，相当于电容器充电和放电的过程 —— 扩散电容效应。 PN 结电容 PN 结反偏时，CT CD ，则 Cj ≈ CT PN 结总电容： Cj = CT + CD PN 结正偏时，CD CT ，则 Cj ≈ CD 故：PN 结正偏时，以CD为主。 故：PN 结反偏时，以CT为主。 通常：CD ≈几十PF ~ 几千PF。 通常：CT ≈几PF ~ 几十PF。 　　将 PN 结封装在塑料、玻璃或金属外壳里，再从 P 区和 N 区分别焊出两根引线作正、负极。 二极管的结构： 半导体二极管又称晶体二极管。 (b)符号 (a)外形图 　二极管的外形和符号 1.3 晶体二极管电路分析方法 晶体二极管的内部结构就是一个PN结。 半导体二极管的类型： 　　按 PN 结结构分：有点接触型和面接触型二极管。 　　点接触型管子中不允许通过较大的电流，因结电容小，可在高频下工作。 　　面接触型二极管 PN 结的面积大，允许流过的电流大，但只能在较低频率下工作。 　　按用途划分：有整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开关二极管、发光二极管、变容二极管等。 按半导体材料分：有硅二极管、锗二极管等。 就其伏安特性而言，它有不同的表示方法，或者表示为不同形式的模型： 适于任一工作状态的通用曲线模型 便于计算机辅助分析的数学模型 直流简化电路模型 交流小信号电路模型 电路分析时采用的 数学模型—伏安特性方程式 理想模型： 修正模型： rS — 体电阻 + 引线接触电阻 + 引线电阻 其中：n —非理想化因子 I 正常时: n ?1 I 过小或过大时: n?2 注意：考虑到阻挡层内产生的自由电子空穴对及表面漏电流的影响，实际IS??理想IS。 1.3.1 晶体二极管的模型 曲线模型—伏安特性曲线 V(BR) I (mA) V(V) VD(on) -IS 当V VD(on)时 二极管导通 当V VD(on)时 二极管截止 当反向电压V ? V (BR)时 二极管击穿 晶体二极管的伏安特性曲线，通常由实测得到。 简化电路模型 折线等效：在主要利用二极管单向导电性的电路中， 实际二极管的伏安特性。 I V VD(on) I V 0 a b I V VD(on) a b VD(on) RD D + - 理想状态：与