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第1章 半导体器件 半导体二极管 1 基本结构 2 伏安特性 3 主要参数 二极管电路分析举例 2. 各电极电流关系及电流放大作用 特性曲线 1. 输入特性 2. 输出特性 主要参数 1. 电流放大系数，? 跨导gm 阴极引线 阳极引线 二氧化硅保护层 P 型硅 N 型硅 ( c ) 平面型 金属触丝 阳极引线 N 型锗片 阴极引线 外壳 ( a ) 点接触型 铝合金小球 N 型硅 阳极引线 PN 结 金锑合金 底座 阴极引线 ( b ) 面接触型 图 1 – 12 半导体二极管的结构和符号 半导体二极管 二极管的结构示意图 阴极 阳极 ( d ) 符号 D 硅管0.5V,锗管0.1V。 反向击穿 电压U(BR) 导通压降 外加电压大于死区电压二极管才能导通。 外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。 正向特性 反向特性 特点：非线性 硅0.6~0.8V锗0.2~0.3V U I 死区电压 P N + – P N – + 反向电流 在一定电压 范围内保持 常数。 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. 反向工作峰值电压URWM 是保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压，一般是二极管反向击穿电压UBR的一半或三分之二。二极管击穿后单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。 3. 反向峰值电流IRM 指二极管加最高反向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，IRM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，锗管的反向电流较大，为硅管的几十到几百倍。 二极管的单向导电性 1. 二极管加正向电压（正向偏置，阳极接正、阴极接负 ）时， 二极管处于正向导通状态，二极管正向电阻较小，正向电流较大。 2. 二极管加反向电压（反向偏置，阳极接负、阴极接正 ）时， 二极管处于反向截止状态，二极管反向电阻较大，反向电流很小。 3. 外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。 4. 二极管的反向电流受温度的影响，温度愈高反向电流愈大。 定性分析：判断二极管的工作状态 导通截止 否则，正向管压降 硅0.6~0.7V锗0.2~0.3V 分析方法：将二极管断开，分析二极管两端电位 的高低或所加电压UD的正负。 若 V阳 V阴或 UD为正( 正向偏置 )，二极管导通 若 V阳 V阴或 UD为负( 反向偏置 )，二极管截止 若二极管是理想的，正向导通时正向管压降为零，反向截止时二极管相当于断开。 电路如图，求：UAB V阳 =－6 V V阴 =－12 V V阳V阴 二极管导通 若忽略管压降，二极管可看作短路，UAB =－ 6V 否则， UAB低于－6V一个管压降，为－6.3Ｖ或－6.7V 例1： 取 B 点作参考点，断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。 在这里，二极管起钳位作用。 D 6V 12V 3k? B A UAB + – 两个二极管的阴极接在一起 取 B 点作参考点，断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。 V1阳 =－6 V，V2阳=0 V，V1阴 = V2阴= －12 V UD1 = 6V，UD2 =12V ∵ UD2 UD1 ∴ D2 优先导通， D1截止。 若忽略管压降，二极管可看作短路，UAB = 0 V 例2: D1承受反向电压为－6 V 流过 D2 的电流为 求：UAB 在这里， D2 起钳位作用， D1起隔离作用。 B D1 6V 12V 3k? A D2 UAB + – ui 8V，二极管导通，可看作短路 uo = 8V ui 8V，二极管截止，可看作开路 uo = ui 已知： 二极管是理想的，试画出 uo 波形。 8V 例3： 二极管的用途： 整流、检波、 限幅、钳位、开 关、元件保护、 温度补偿等。 ui 18V 参考点 二极管阴极电位为 8 V D 8V R uo ui + + – – 动画 §1.3 稳压二极管 （齐纳二极管） IZmax + - 稳压二极管符号 U I UZ IZ 稳压二极管特性曲线 IZmin 当稳压二极管工作在反向击穿状态下,当工作电流IZ在Izmax和 Izmin之间时,其两端电压近似为常数 正向同二极管 稳定电流 稳定电压 例：稳压二极管的应用 RL ui uO R DZ i iz iL UZ 稳压二极管技术数据为：稳压值UZW=10V，Izmax=12mA，Izmin=2mA，负载电阻RL=2k?，输入电压ui=12V，限流电阻R=200 ? 。若负载电阻