半导体二极管及其电路分析.pptVIP

（2）反向特性 I（mA) 正向电流If U（V） 正向 反向 0.6 反向击穿电压 UBR 正向导通电压 UD 0 反向电流IS PN结V-A特性 曲线 3、外加反向电压时， PN结处于截止状态，反向电流 很小 , 且基本不变, 称为反向饱和电流。硅管反向饱和电流为纳安(ｎΑ)数量级, 锗管的为微安数量级。 （3）反向击穿特性 4、当反向电压加到一定值（UBR ）时, 反向电流急剧增加, 产生击穿。 4 3 第三十一页，共57页 雪崩击穿 齐纳击穿 电击穿——可逆 强电场将阻挡层内中性原子的价电子直接变为自由电子 功率损耗? PN结温升高?本征激发加剧?反向电流更大?连锁反应 反向电压增加 ?少子漂移加快 ?动能增加 ?碰撞电离?连锁反应 击穿的物理本质 （1）雪崩击穿：碰撞电离 （2）齐纳击穿：场致激发 （3）热击穿： PN结过热—不可逆 第三十二页，共57页 （4）温度特性 二极管的特性对温度很敏感, 温度升高, 正向特性曲线向左移, 反向特性曲线向下移。 其规律是：在室温附近, 在同一电流下, 温度每升高１℃, 正向压降减小２～２.５ｍV；温度每升高１０℃, 反向电流约增大 1 倍。 第三十三页，共57页 （1）最大整流电流IF：指管子长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。工作时应使平均工作电流小于ＩＦ, 如超过ＩＦ, 二极管将过热而烧毁。 （2）反向击穿电压UBR：指管子反向击穿时的电压值。 （3）最大反向工作电压URM：二极管运行时允许承受的最大反向电压（约为UBR 的一半）。 （4）最大反向电流IRM：指管子未击穿时的反向电流，其值越小，则管子的单向导电性越好。 （5）最高工作频率fM：主要取决于PN结结电容的大小 , 结电容越大, 则二极管允许的最高工作频率越低。 1.2.3 二极管的主要参数 第三十四页，共57页 部分国产半导体高频二极管参数表 最高反向工作电压（峰值）V 反向击穿电压 V 正向电流 mA 反向电流μA 最高工作频率 MHZ 极间电容 Pf 最大整流电流 mA 2AP1 20 ≥40 ≥2.5 ≤250 150 ≤1 16 2AP7 100 ≥150 ≥5.0 ≤250 150 ≤1 12 参数 型号 部分国产半导体整流二极管参数表 最大整流电流 A 最高反向工作电压（峰值）V 最高工作电压下的反向电流（125度）μA 正向压降 （平均值） V 最高工作频率 MHZ 2CZ52A 0.1 25 1000 ≤0.8 3 2CZ54D 0.5 1400 1000 ≤0.8 3 2CZ57F 5 3000 1000 ≤0.8 3 参数 型号 第三十五页，共57页 1. 理想模型 2. 恒压降模型 正向工作时二极管导通电压等于0。反向时，二极管开路。一般适用于大信号工作状态。例如逻辑电路。 正向导通时。相当于理想二极管串联一个0.7伏的恒定电压源。适用于电源电压较低的电路分析，如模拟电路。 1.3 二极管应用电路 第三十六页，共57页 二极管电路应用举例 (1) VDD=10V 理想模型： 例1 解： 第三十七页，共57页 恒压模型 （2）VDD=1V 时 理想模型 恒压模型 结论 理想模型便于计算， 根据所加电压Vi选择模型：当Vi较大时，用理想模型；当Vi接近 VD时，用恒压模型。 第三十八页，共57页 UI UI E+0.7v E+0.7 UI ≥ E+0.7v UO = E 0 t Ui 把输出幅度限在电平E+0.7v内 E 0 t UO 输出电压小于E+0.7V 例2 解： 限幅电路 限幅电路的作用是限制输出信号幅度的大小。 电路如下： 第三十九页，共57页 例3 解： 电路如图所示,设VA、VB均为理想二极管， 当输入电压UA、UB为0V和5V的不同组合时， 求输出电压U0的值。 由题意知： VA、VB均为理想二极管 UA UB VA VB U0 0 0 导通 导通 0 0 5 导通 截止 0 5 0 截止 导通 0 5 5 导通 导通 5 实现与逻辑 第四十页，共57页 例4 解： 如图所示硅二极管电路, （1）画出电压传输特性曲线； （2）已知 ， 画出ui和uo的波形。 由题意知： V1阴极的电位为2V， V2阴极的电位为-4V。 当ui2.7V时， V1导通； V2截止，uo=2.7V 当-4.7Vui2.7V时， V1截止； V2截止， uo=ui 当ui -4.7V时， V1截止； V2导通， uo= -4.7V 第四十