第2讲第1章半导体二极管.pptVIP

第1章常用半导体器件1.2半导体二极管第1章常用半导体器件第1页，共18页，星期日，2025年，2月5日第二讲半导体二极管一、二极管的组成二、二极管的伏安特性三、二极管的等效电路四、二极管的主要参数五、稳压二极管六、其它类型二极管第2页，共18页，星期日，2025年，2月5日1.2半导体二极管1.2.1二极管组成和用途（1）组成：PN结用管壳封装，引出两个电极，即构成二极管。图1.2.2二极管的几种外形图1.2.1二极管组成和电路符号*第3页，共18页，星期日，2025年，2月5日点接触型：结面积小，结电容小—高频小功率管面接触型：结面积大，结电容大工作频率低—整流管平面型：结面积有大有小，大的用于大功率整流，小的用于开关管（2）二极管常见结构图1.2.2（3）二极管用途：检波、整流、开关*第4页，共18页，星期日，2025年，2月5日1.2.2二极管的伏安特性

材料开启电压导通电压反向饱和电流硅Si0.5V0.6-0.8V1μA以下锗Ge0.1V0.1-0.3V几十μA开启电压反向饱和电流击穿电压测试(*)及特性：iD=f(uD)正向特性：开启电压、导通电压反向特性：饱和电流、击穿电压(几十伏～几千伏)*第5页，共18页，星期日，2025年，2月5日(2)电流方程UT=kT/q≈26mV（室温300k）——温度的电压当量(热电压)K=1.38×10-23J/k——波耳兹曼常数q=1.6×10-19C——电子电量——指数型——平行横轴若u≥U(BR)——反向击穿U(BR)——几十伏～几千伏*第6页，共18页，星期日，2025年，2月5日（3）温度对二极管特性的影响T（℃）↑→正向曲线左移，产生相同电流所需管压降u↓T（℃）↑→反向曲线下移→反向饱和电流IS↑，U(BR）↓UF：-(2～2.5)mV/1oCIs：1倍/10oC*第7页，共18页，星期日，2025年，2月5日1.2.3二极管的等效电路

（1）折线等效（a）理想等效导通时UD＝0截止时IS＝0（b）考虑UD导通时UD＝Uon=常量截止时IS＝0（c）考虑UD、RDUUon后，I∝U截止时IS=0例：UD=0.7V求S通、断时的Uo值。（12V、5.3V）*第8页，共18页，星期日，2025年，2月5日Q点越高，rd越小。ui=0时直流电源作用静态电流（2）微变等效电路当二极管在静态（Q点）基础上有一微变信号ui作用时，则可将二极管等效为一个电阻——动态电阻rD，也就是微变等效电路。*第9页，共18页，星期日，2025年，2月5日1.2.4二极管的主要参数最大整流电流IF(正向平均值):几十～几百mA(2AP105mA)最高反向工作电压UR(瞬时值):UR=1/2U(BR）(2AP1020V)反向电流IR(即IS):μA量级，温度函数，小好(2AP10≤40μA)最高工作频率fM：PN结电容—ffMD失去单向导电性(2AP10100MHz)交/直流电阻：RD=UD/ID|Q；rD=△UD/△ID|Q*第10页，共18页，星期日，2025年，2月5日▲交、直流电阻rD、RD计算：（1）直流电阻：（2）交流电阻：*第11页，共18页，星期日，2025年，2月5日1.2.5稳压二极管（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反向击穿后在一定的电流范围内端电压基本不变——稳定电压Uz。（2）主要参数稳定电压UZ、稳定电流IZ最大功耗PZM＝IZMUZ动态电阻rz＝ΔUZ/ΔIZ（几十欧）温度系数α=△Uz/△T等效电路：D1——加UF或URU(BR)（普通D）D2-Uz-rD——反向击穿等效*第12页，共18页，星期日，2025年，2月5日1.2.6其它类型二极管发光二极管（图a）：电-光器件，Uon=1.6～2.0V光电二极管（图b）：光-电器件，i∝光照强度变容二极管（图c）：结电容随变容管端电压变化图(a)