lecture半導(dǎo)體二極管及應(yīng)用PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1lecture半導(dǎo)體二極管及應(yīng)用半導(dǎo)體二極管及應(yīng)用空穴和自由電子，溫度或者光照空穴和自由電子，溫度或者光照搶答開始搶答開始！A1：Q2：有哪兩種類型半導(dǎo)體？：有哪兩種類型半導(dǎo)體？A2：N型（型（Negative ）半導(dǎo)體和）半導(dǎo)體和P型（型（Positive）半導(dǎo)體。半導(dǎo)體。第1頁/共35頁Q3：PN結(jié)有什么特性？結(jié)有什么特性？搶答開始搶答開始！P 區(qū)區(qū)N 區(qū)區(qū)+ URP 區(qū)區(qū)N 區(qū)區(qū) +URP 區(qū)區(qū)N 區(qū)區(qū)EP 區(qū)區(qū)N 區(qū)區(qū)第2頁/共35頁第3頁/共35頁第4頁/共35頁第5頁/共35頁第6頁/共35頁第7頁/共35頁 2 二極管的特性及參數(shù)二極管的特性及參數(shù) 第8頁/共35頁第9頁

2、/共35頁二、 二極管的主要參數(shù)二極管的主要參數(shù) 二極管參數(shù)是反映二極管性能質(zhì)量的指標(biāo)。必須根據(jù)二極管的參數(shù)來合理選用二極管。二極管的主要參數(shù)有4項(xiàng)。 1）最大整流電流）最大整流電流IFM IFM是指二極管長期工作時(shí)允許通過的最大正向平均電流值，由PN結(jié)的面積和散熱條件所決定，用IFM表示。工作時(shí)，管子通過的電流不應(yīng)超過這個(gè)數(shù)值，否則將導(dǎo)致管子過熱而損壞。 2）最高反向工作電壓）最高反向工作電壓URM URM是指二極管不擊穿所允許加的最高反向電壓。 第10頁/共35頁 超過此值二極管就有被反向擊穿的危險(xiǎn)。URM通常為反向擊穿電壓的1/22/3，以確保二極管安全工作。 3）最大反向電流）最大反向

3、電流IRM IRM是指二極管在常溫下承受最高反向工作電壓URM時(shí)的反向漏電流，一般很小，但其受溫度影響較大。 當(dāng)溫度升高時(shí)，IRM顯著增大。 4）最高工作頻率）最高工作頻率fM fM是指保持二極管單向?qū)ㄐ阅軙r(shí)，外加電壓允許的最高頻率。二極管工作頻率與PN結(jié)的極間電容大小有關(guān)，容量越小， 工作頻率越高。 二極管的參數(shù)很多，除上述參數(shù)外，還有結(jié)電容、正向壓降等，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可查閱半導(dǎo)體器件手冊。 第11頁/共35頁圖圖1.2.4 由伏安特性折線化得到的等效電路由伏安特性折線化得到的等效電路第12頁/共35頁第13頁/共35頁 4 半導(dǎo)體二極管的應(yīng)用半導(dǎo)體二極管的應(yīng)用 （1）低頻及脈沖電路中，做整

4、流、限幅、鉗位、穩(wěn)壓、波形變換）低頻及脈沖電路中，做整流、限幅、鉗位、穩(wěn)壓、波形變換 （2）集成運(yùn)放加二極管構(gòu)成指數(shù)、對數(shù)、乘法、除法等運(yùn)算電路）集成運(yùn)放加二極管構(gòu)成指數(shù)、對數(shù)、乘法、除法等運(yùn)算電路 （3）高頻電路中做檢波、調(diào)幅、混頻等）高頻電路中做檢波、調(diào)幅、混頻等 1） 整流整流 rectifier 所謂整流, 就是將交流電變?yōu)閱畏较蛎}動的直流電。利用二極管的單向?qū)щ娦钥山M成單相、三相等各種形式的整流電路， 然后再經(jīng)過濾波、穩(wěn)壓，便可獲得平穩(wěn)的直流電。這些內(nèi)容將在第10章詳細(xì)介紹。 2） 鉗位鉗位 clamp 利用二極管正向?qū)〞r(shí)壓降很小的特性， 可組成鉗位電路，如圖所示。 第14頁/共3

5、5頁 圖中，若A點(diǎn)UA=0，二極管VD可正向?qū)?，其壓降很?。?故F點(diǎn)的電位也被鉗制在0V左右， 即UF0。 圖圖1.2.5 二極管鉗位電路二極管鉗位電路第15頁/共35頁3） 限幅限幅 圖圖1.2.6 二極管限幅電路及波形二極管限幅電路及波形第16頁/共35頁 利用二極管正向?qū)ê笃鋬啥穗妷汉苄∏一静蛔兊奶匦裕?可以構(gòu)成各種限幅電路，使輸出電壓幅度限制在某一電壓值以內(nèi)。圖1.2.6(a)為一正負(fù)對稱限幅電路， 設(shè)輸入電壓ui=10sint(V), Us1=Us2=5V。 當(dāng)-Us2uiUs1時(shí)，VD1處于正向偏置而導(dǎo)通，使輸出電壓保持在Us1。 當(dāng)uiV陰陰或或 UD為正，二極管導(dǎo)通（正向

6、偏置）為正，二極管導(dǎo)通（正向偏置）若若 V陽陽 V陰陰 ，二極管導(dǎo)通，二極管導(dǎo)通，若忽略管壓降，二極管可看作短路，若忽略管壓降，二極管可看作短路，UAB = 6V。 實(shí)際上實(shí)際上， UAB低于低于6V一個(gè)管壓降，為或一個(gè)管壓降，為或例例： 取取B 點(diǎn)作為參考點(diǎn)，斷開二極管，分析二極管陽極和陰極的電位。點(diǎn)作為參考點(diǎn)，斷開二極管，分析二極管陽極和陰極的電位。第31頁/共35頁例例1.3: 1.3: 電路如圖，求：電路如圖，求：UAB 若忽略二極管正向若忽略二極管正向壓降，二極管壓降，二極管VD2可看可看作短路，作短路，UAB = 0 V ，VD1截止。截止。VD6V12V3k BAVD2 取取 B 點(diǎn)作點(diǎn)作參考點(diǎn)參考點(diǎn)，V1 陽陽 =6 V，V2 陽陽 =0 V ，V1 陰陰 = V2 陰陰 ，由于，由于V2 陽陽電壓高，因此電壓高，因此VD2導(dǎo)通。導(dǎo)通。 第32頁/共35頁ui 8V 二極管導(dǎo)通，可看作短路二極管導(dǎo)通，可看作短路 uo = 8V ui 8V 二極管截止，可看作開路二極管截止，可看作開路 uo = ui已知：已知： 二極管是理想的，試二極管是理想的，試畫出畫出 uo 波形。波形。V sin18tui u2t 18V參考點(diǎn)參考點(diǎn)8V例例二極管的用途：二極管的用途： 整流、檢