二稳压二极管课件.ppt

（二）稳压二极管, 稳压二极管：,是应用在反向击穿区的特殊二极管。,稳压特性：,在反向击穿时，电流急增而PN结两端的电压基本保持不变。,正向部分与普通二极管相同。,特点：工作区在反向击穿区。,特性参数：,1. 稳定电压UZ:,反向击穿电压。,2. 最大工作电流Izmax:,受耗散功率的限制，使用时必须加限流电阻,(一).势垒电容CT: 把PN结看成平板电容器，加正向电压或反向电压时像电容的充放电。（此电容效应为势垒电容） (二).扩散电容CD: 扩散电容是由载流子在扩散过程中的积累引起的电容。 (三). 变容二极管： 利用结势垒电容CT随外电压U的变化而变化的特点制成的二极管。,六.晶体二极管的电容和变容二极管：,二.发光二极管： 定义：当管子加正向电压时，在正向电流激发下，管子发光。 类型：发光的颜色有红，黄，绿，蓝，紫。 用途：主要用于显示。,第三节 光电二极管与发光二极管,光电器件可分为两大类： 1.光敏器件：把光能转变成电能的器件。 2.发光器件：光辐射器件，把电能转变成光能的器件。,一.光电二极管： 定义：有光照射时，就有电流产生的二极管。 类型：有PN结型，PIN结型，雪崩型。 用途:光电池（光电二极管其PN结工作在反偏置状态）,什么是N型半导体？什么是P型半导体？将两种半导体制作在一起时会产生什么现象？,N P结上所加端电压与电流符合欧姆定律吗？为什么具有单向导电性？,两种半导体制作在一起时会产生电流吗？ 在N P结加反向电压时真没有电流吗？,一、 整流电路,整流电路是将交流转换为直流的电路，,（一）半波整流:,iD,uL,整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。,第四节 二极管的应用,输入交流电压： e2=Em2sint 经整流；,直流输出电压为：（平均值） =Em2/=0.318Em2 0.45E2 E2为e2的有效值,优点：电路简单 缺点：输出直流电压低。,二极管应用,（二）全波整流:,输入交流电压： e2=Em2sint 经整流后， 为半波的两倍。 Udc=Udc(半)=0.9E2 E2为e2的有效值,优点：输出电压高 缺点：变压器需要抽头。,（三）桥式整流:,二极管应用,输入交流电压： e2=Em2sint 经整流直流输出电压： Udc=Udc(半)=0.9E2 E2为e2的有效值 与全波整流相同：,优点： 输出电压高， 变压器不需要抽头。 缺点：电路复杂,（五）电容滤波电路:,1. 对直流信号: C的容抗无穷(相当于开路) 2. 对交流信号: 依靠电容的充放电作用可减小纹波：,当电压小于电容两端电压时，电容向负载放电。,二极管应用,（六）稳压电路,1. 输入电压变化时: UiUoIZIRURUo 2. 当负载变化时： RLILUO(趋)IZIR(不变)UO(稳定),三.LED显示器：,1. 共阴极电路: 7只发光管的阴极接地，接高电位的段可发光。,共阳极电路,共阴极电路,2. 共阳极电路： 7只发光管的阳极接正电源，接地的区段可发光。,a,b,c,d,f,g,e,四. 半导体二极管的型号,国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：,半导体二极管图片,作业：4，5，6，7，8，9,半导体特性： 半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的一种物体。 具有一系列特殊的性能，如掺杂、光照和温度都可以改变半导体的导电性能。 利用这些性能可制作成具有各种特性的半导体器件。 PN结： PN结是构成半导体器件的基础，具有单向导电性、非线性电阻特性、电容效应、击穿稳压特性。 当PN结加正向电压时，PN结导通，呈现低阻特性。 当PN结加反向电压时，PN结截止，呈现高阻特性。,小 结,二极管： 1.晶体二极管实际上就是一个PN结。 2.常用PN结的伏安特性描述二极管的性能，即用二极管的电流方程来描述：I=Is(e U/UT-1)。 硅管：当UD0.7V时，二极管导通，导通后，UD=0.7V 锗管：当UD0.2V时，二极管导通，导通后，UD=0.2V 特殊二极管; 1.稳压管是一种应用很广的特殊类型的二极管，工作区在反向击穿区。可以提供一个稳定的电压。 使用时注意加限流电阻。 2.半导体光电器件：分光敏器件和发光器件，可实现光电、电光转换。 光电二极在反压下工作，而发光二极管在正偏电压下工作。 晶体二极管应用：基本用途是整流稳压和限幅。,小 结,重点：晶体二极管的原理、伏安特性及应用。 知识点：1.半导体特性 2.两种载流子及导电特性 3.PN结的形成、及特性 4.二极管的电阻,重点,第二章 双极型晶体二极管及基本放大电路,双极型晶体三极管 放大器的工作原理 放大电路的分析方法 共集放大电路 共基放大电路 极间耦合方式,第一节,第二节,第三节,第四节,第五节,第六节,问题 1.一个PN结具有单向导电性，两个PN具有何种特性？ 2.晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的？,2019/6/25,晶体三极管有两大类型: 双极型三极管 场效应管（单极性三极管）,一 晶体三极管的工作原理,双极型三极管是由两种载流子参 与导电的半导体器件; 由两个 PN 结组合而成; 是电流控制电流(CCCS)器件。,场效应管仅由一种载流子参与 导电; 是电压控制电流(VCCS)器件。,第一节 双极型晶体三极管,2019/6/25,（一） 晶体三极管的结构 （二） 晶体三极管内部载流子传输过程 （三） 晶体三极管的电流关系 （四） 晶体三极管的特性曲线 （五） 晶体三极管的参数 （六） 晶体三极管的型号,一.晶体三极管的工作原理,2019/6/25,图 02.01 两种极性的双极型三极管,（一） 晶体三极管的结构,双极型半导体三极管的结构示意图如图所示。 分两种类型:NPN型和PNP型：,E-B间的PN结称为发射结(Je),C-B间的PN结成为集电结(Jc),称为基区，加上电极称为基极， 用B或b表示（Base）；,称为发射区，电极称为发射极， 用E或e表示（Emitter）；,称为集电区和集电极， 用C或c表示（Collector）。,1.符号：双极型三极管的符号如图:,2.特点: （1）.发射区的掺杂浓度大。 （2）.集电区掺杂浓度低，且集电结面积大。 （3）.基区要制造得浓度低，且很薄。 （其厚度一般在几个微米至几十个微米）,发射极的箭头代表发射极电流的实际方向。,2019/6/25,（二）.三极管内部载流子的传输过程,1.三极管具有放大功能的条件： 必须满足： (1).内部条件: 发射区浓度高，基区浓度低且薄。 (2).外部条件:发射结加正向电压,集电结加反向电压。,1.使三极管的发射区向基区注入电子; 2.通过发射结位垒的控制和基区的传送; 3.最后由集电极收集电子。,满足上述条件，则在三极管内部完成如下过程：,(1).由于发射结正偏: 有大量的电子从发射极向 基区扩散，形成的电流IEN。,图三 极管的电流传输关系,(2). 基区向发射区也有空穴的扩散运动，但数量小，形成的电流IEP;,2. 载流子的传输过程:,只有少数电子在基区被复合，形成的电流是IBN。,图 三极管的电流传输关系,(3). 电子流在基区停留时间很短; 在集电结反偏电压作用下,很快进入集电结的结电场区域; 被集电极收集，形成集电极电流ICN。,另外因集电结反偏，使集电区的少子形成漂移电流ICBO,综上所述,得如下电流关系:,IE= IEN IEP 且有IENIEP IEN=ICN+ IBN 且有IEN IBN 及ICNIBN,IC=ICN+ ICBO,IB=IEP+ IBNICBO,IE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN =(ICN+ICBO)+(IBN+IEPICBO),(动画2-1),得:IE =IC+IB,传输到集电极的电子 形成的电流,由以上分析可知: 1. 发射区掺杂浓度高，基区很薄，是保证三极管能够实现电流放大的关键。 2. 两个PN结对接，相当于基区很厚，所以没有电流放大作用。 3. 基区从厚变薄，是两个PN结演变为三极管从量变引起质变的过程。,4.三极管极间的电流关系为： IE =IC+IB,问题 1.一个PN结具有单向导电性，两个PN具有何种特性？ 2.晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的？,2019/6/25,（三）三极管共基连接电流分配关系,1. 三种组态： 三极管有三个电极，两个为输入, 两个为输出，必然有一个极是公共电极。共有三种接法也称三种组态：,(2).共基极接法:基极作为公共电极，用CB表示。,(1).共射极接法:射极作为公共电极，用CE表示；,(3).共集电极接法：集电极作为公共电极，用CC表示,2.三极管的电流放大系数,为表示集电极电流IC和发射极电流IE之间的关系，定义了共基接法时的直流电流放大系数:,IC=ICN+ICBO,ICN = IC -ICBO,=IC /IB=(ICN