半导体二极管及其基本电路.ppt

1、PN结的单向导电性用符号 来表示，其中箭头所在的那一侧表示P型半导体，箭头所指的方向就是PN结处在正向偏置时电流的流向。 PN结的电流方程 根据半导体材料的理论可得加在PN结上的端电压u与流过PN结的电流i之间的关系为,PN结的电流随输入电压而变化,电流方程式中的 IS 为反向饱和电流，q 为电子电量，k 为玻耳兹曼常数，T 为热力学温度。 令 ，UT 称为温度电压当量 在T=300K的常温下，温度电压当量UT26mV。将温度电压当量的表达式代入前式中可得,由上式可见，PN结电流和电压的约束关系不像电阻元件那样是线性的关系，而是非线性的关系，具有这种特性的元件称为非线性元件。非线性元件电流和电

2、压的约束关系不能用欧姆定律来描述，必须用伏-安特性曲线来描述。,PN结的伏-安特性曲线 由PN结的电流方程式可得，当PN结外加正向电压U UT时，式中的指数项远远大于1，1可忽略 即电流随电压按指数规律变化。,PN结的反向击穿有雪崩击穿和齐钠击穿两种， 当掺杂溶度比较高时，击穿通常为齐纳击穿； 当掺杂溶度比较低时，击穿通常为雪崩击穿。 无论那种击穿，若对电流不加限制，都可能造成PN结的永久性损坏。,2.3 半导体二极管,2.3.1 半导体二极管的结构,将PN结用外壳封装起来，并加上电极引线后就构成半导体二极管，简称二极管。由P区引出的电极称为阳极（或正极），由N区引出的电极称为阴极（或负极），

3、常用二极管的外形如下图 符号与PN结的符号相同，文字符号用D来表示。,点接触型二极管,面接触型二极管,集成电路中的平面型,二极管代表符号,半导体二极管的V I 特性,2AP7型锗二极管的伏安特性曲线,2CP33B型硅二极管的伏安特性曲线,二极管的主要参数 二极管的参数是二极管电性能的指标，是正确选用二极管的依据，二极管的主要参数有： 1、最大整流电流IF 2反向工作峰值电压UR 3反向峰值电流IR 4、最高工作频率fM 二极管极性的简易判别法,温度对二极管参数的影响： 温度上升时，反向电流增大，温度每增加10，反向电流提高一倍； 温度上升时，二极管的正向压降减小，温度每增加1 ，正向压降减小2

4、 2.5mV。,半导体二极管的类型,半导体二极管的类型,理想二极管： 为了简化二极管电路的分析，设二极管导通时电压降为零（相当于短路）、截止时反向电流为零（相当于开路），这种假设的、现实并不存在的二极管称为理想二极管。,特殊二极管： 稳压二极管、变容二极管、光电二极管、发光二极管、激光二极管等。,作业：p60，2.4.3，2.4.4,二极管应用 二极管在电子电路中主要起整流、限幅、开关的作用。,二极管整流,二极管检波,半波整流电路结构虽然简单，但输出电压低，输出信号的脉动系数较大，整流的效率较低，改进的方法是将半波整流改成全波整流，用桥式整流电路即可实现全波整流。 桥式整流电路,倍压整流电路,

5、利用电容器存储电能的作用，由多个二极管和电容器可以获得几倍于输入电压的输出电压，这种电路称为倍压整流电路,限幅电路 在电子电路中，为了保护电路不会因电压过高而损坏，需要对输入电压进行限制，利用二极管限幅电路就可实现该目的，二极管限幅电路和电路的输入、输出波形如下图,与门电路 利用二极管通、断的开关特性，可以组成实现与逻辑函数关系的电路，该电路称为与门电路，二极管与门电路如图,稳压管 稳压管的结构和特性曲线,前面讨论的二极管不允许在反向击穿的状态下工作，当二极管反向击穿时，因流过二极管PN结的电流太大，将造成永久性的损坏。由二极管的特性曲线可知，当二极管反向击穿时，流过二极管的电流急剧增大，但二极管