半导体二极管PPT课件.ppt

第一章半导体二极管和三极管 1 第一章半导体二极管和三极管 1 1半导体基础知识 1 2半导体二极管 1 3晶体三极管 2 2半导体二极管 一 二极管的组成 二 二极管的伏安特性及电流方程 三 二极管的等效电路 四 二极管的主要参数 五 稳压二极管 3 一 二极管的组成 将PN结封装 引出两个电极 就构成了二极管 小功率二极管 大功率二极管 稳压二极管 发光二极管 4 一 二极管的组成 点接触型 结面积小 结电容小 故结允许的电流小 最高工作频率高 面接触型 结面积大 结电容大 故结允许的电流大 最高工作频率低 平面型 结面积可小 可大 小的工作频率高 大的结允许的电流大 5 二 二极管的伏安特性及电流方程 开启电压 反向饱和电流 击穿电压 温度的电压当量 二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性 6 7 利用Multisim测试二极管伏安特性 8 从二极管的伏安特性可以反映出 1 单向导电性 2 伏安特性受温度影响 T 在电流不变情况下管压降u 反向饱和电流IS U BR T 正向特性左移 反向特性下移 正向特性为指数曲线 反向特性为横轴的平行线 增大1倍 10 9 三 二极管的等效电路 理想二极管 近似分析中最常用 导通时 i与 u成线性关系 应根据不同情况选择不同的等效电路 1 将伏安特性折线化 100V 5V 1V 10 2 微变等效电路 Q越高 rd越小 当二极管在静态基础上有一动态信号作用时 则可将二极管等效为一个电阻 称为动态电阻 也就是微变等效电路 ui 0时直流电源作用 小信号作用 静态电流 11 四 二极管的主要参数 最大整流电流IF 最大平均值最大反向工作电压UR 最大瞬时值反向电流IR 即IS最高工作频率fM 因PN结有电容效应 第四版 P20 12 讨论 解决两个问题 如何判断二极管的工作状态 什么情况下应选用二极管的什么等效电路 13 2019 12 27 14 练习1 判断电路中二极管的工作状态 求解输出电压 判断二极管工作状态的方法 15 练习2 下图是二极管限幅电路 二极管D的正向压降可忽略不计 ui 6sin tV E 3V 试画出uo波形 解 在ui正半周 且ui E时 D导通 uo E 3V 在ui正半周 但ui E及ui负半周时 D均截止 uo ui t t ui V uo V 6 0 0 2 16 课堂练习 P67三 P691 2 17 五 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 由一个PN结组成 反向击穿后在一定的电流范围内端电压基本不变 为稳定电压 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 UZ IZ 若稳压管的电流太小则不稳压 若稳压管的电流太大则会因功耗过大而损坏 因而稳压管电路中必需有限制稳压管电流的限流电阻 限流电阻 斜率 18 由于制造工艺的不同 其反向击穿电压一般比普通二极管低很多 普通二极管为数百伏 一般硅稳压管为几伏至几十伏 1 工作在反向击穿状态 即伏安特性曲线中的第三象限 稳压管的工作特点 2 反向击穿是可逆的 当去掉反向电压时 稳压管恢复正常 3 反向击穿特性曲线很陡 4 稳压管在使用时要串联适当数值的限流电阻 防止造成热击穿而损坏 含稳压管电路的分析 1 施加正向电压 稳压管 PN结 处于导通状态 2 施加反向电压且小于反向击穿电压 稳压管处于截至状态 3 施加反向击穿电压 稳压管处于稳压状态 19 练习3 图中通过稳压管的电流IZ等于多少 R是限流电阻 其值是否合适 IZ IZMAX 电阻值合适 解 20 六 变容二极管 a 符号 b 结电容与电压的关系 纵坐标为对数刻度 21 七 肖特基二极管 a 符号 b 正向V I特性 22 八 光电子器件 a 符号 b 电路模型 c 特性曲线 1 光电二极管 23 八 光电子器件 2 发光二极管 符号 光电传输系统 24 八 光电子器件 3 激光二极管 a 物理结构 b 符号 2