模电第二章半导体二极管.pptVIP

1、PN结加正向电压：PN结所处的状态称为正向导通，其特点：PN结正向电流大，PN结电阻小。相当于开关闭合SPN结的单向导电性：2、PN结加反向电压：PN结所处的状态称为反向截止，其特点：PN结反向电流小，PN结电阻大。相当于开关打开第1章1.2*第30页，共67页，星期日，2025年，2月5日2.3半导体二极管(1)、基本结构PN结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。PNPN符号+阳极-阴极*第31页，共67页，星期日，2025年，2月5日PN结面接触型*第32页，共67页，星期日，2025年，2月5日点接触型引线外壳线触丝线基片*第33页，共67页，星期日，2025年，2月5日半导体二极管图片*第34页，共67页，星期日，2025年，2月5日*第35页，共67页，星期日，2025年，2月5日{end}*第36页，共67页，星期日，2025年，2月5日(2)、伏安特性UI死区电压硅管0.6V,锗管0.2V。导通压降:硅管0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V。反向击穿电压U(BR)*第37页，共67页，星期日，2025年，2月5日正向特性：二极管加正向电压正极负极+–反向特性：二极管加反向电压正极负极+–对于理想二极管锗管正向压降0.2--0.3V硅管正向压降0.5--0.7V*第38页，共67页，星期日，2025年，2月5日(3)、主要参数（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）反向击穿电压VBR二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。手册上给出的最高反向工作电压VWRM一般是VBR的一半。*第39页，共67页，星期日，2025年，2月5日（3）反向电流IR指二极管加反向峰值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，因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流要大几十到几百倍。以上均是二极管的直流参数，二极管的应用是主要利用它的单向导电性包括整流、限幅、保护等。*第40页，共67页，星期日，2025年，2月5日（4）微变电阻rDiDvDIDVDQ?iD?vDrD是二极管特性曲线工作点Q附近电压的变化与电流的变化之比：显然，rD是对Q附近的微小变化量的电阻。*第41页，共67页，星期日，2025年，2月5日（5）二极管的极间电容二极管的两极之间有电容，此电容由两部分组成：势垒电容CB和扩散电容CD。势垒区是积累空间电荷的区域，当电压变化时，就会引起积累在势垒区的空间电荷的变化，这样所表现出的电容是势垒电容。*第42页，共67页，星期日，2025年，2月5日为了形成正向电流（扩散电流），注入P区的少子（电子）在P区有浓度差，越靠近PN结浓度越大，即在P区有电子的积累。同理，在N区有空穴的积累。正向电流大，积累的电荷多。P+-N这样所产生的电容就是扩散电容CD。*第43页，共67页，星期日，2025年，2月5日CB在正向和反向偏置时均不能忽略。而反向偏置时，载流子很少，扩散电容可忽略。PN结高频小信号时的等效电路：势垒电容和扩散电容的综合效应rd*第44页，共67页，星期日，2025年，2月5日2.4.1二极管V-I特性的建模1.理想模型3.折线模型2.恒压降模型*第45页，共67页，星期日，2025年，2月5日4.小信号模型二极管工作在正向特性的某一小范围内时，其正向特性可以等效成一个微变电阻。即根据得Q点处的微变电导则常温下（T=300K）2.4.1二极管V-I特性的建模*第46页，共67页，星期日，2025年，2月5日2.4.2应用举例1.二极管的静态工作情况分析理想模型（R=10k?）（1）VDD=10V时恒压模型（硅二极管典型值）折线模型（硅二极管典型值）设（2）VDD=1V时（自看）*第47页，共67页，星期日，2025年，2月5日模电第二章半导体二极管*第1页，共67页，星期日，2025年，2月5日§2.1半导体的基本知识2.1.1导体、半导体和绝缘体自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，称为半导体，如锗、硅、