大學(xué)電路電子學(xué) 第3講 半導(dǎo)體二極管課件

第三講半導(dǎo)體二極管一、二極管的結(jié)構(gòu)二、二極管的伏安特性及電流方程四、二極管的等效電路三、二極管的主要參數(shù)五、穩(wěn)壓二極管六、其他類(lèi)型二極管

一、二極管的結(jié)構(gòu)將PN結(jié)封裝，引出兩個(gè)電極，就構(gòu)成二極管。點(diǎn)接觸型：結(jié)面積小，結(jié)電容小故結(jié)允許的電流小最高工作頻率高（檢波或小功率整流）面接觸型：結(jié)面積大，結(jié)電容大故結(jié)允許的電流大最高工作頻率低（整流管）平面型：結(jié)面積可小、可大小的工作頻率高（開(kāi)關(guān)管）大的結(jié)允許的電流大（大功率整流）

二、二極管的伏安特性及電流方程

二極管的電流與其端電壓的關(guān)系稱(chēng)為伏安特性材料開(kāi)啟電壓導(dǎo)通電壓反向飽和電流硅Si0.5V0.5~0.8V1μA以下鍺Ge0.1V0.1~0.3V幾十μA開(kāi)啟電壓反向飽和電流擊穿電壓溫度的電壓當(dāng)量三、二極管的主要參數(shù)最大整流電流IF：最大正向平均電流最大反向工作電壓UR：最大反向瞬時(shí)值，UR=U(BR)/2反向電流IR：即IS最高工作頻率fM：因PN結(jié)有電容效應(yīng)結(jié)電容為擴(kuò)散電容（Cd）與勢(shì)壘電容（Cb）之和。擴(kuò)散路程中電荷的積累與釋放空間電荷區(qū)寬窄的變化有電荷的積累與釋放參數(shù)型號(hào)最大整流電流最高反向工作電壓最高反向工作電壓下的反向電流（125oC）正向壓降（平均值）（25oC）最高工作頻率AVμAVkHz2CZ520.125,50,100,200,300,400,500,600,700,800,900,100,1200,1400,1600,1800,2000,2200,2400,2600,2800,30001000≤0.832CZ540.51000≤0.832CZ5751000≤0.83表1 國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體二極管參數(shù)（2CZ52~57系列整流二極管）2CZ52表示電極數(shù)目。二極管表示材料和極性。硅材料，N型表示類(lèi)型。低頻大功率管表示序號(hào)。漢字拼音字母表示規(guī)格號(hào)。半導(dǎo)體器件型號(hào)命名方法四、二極管的等效電路Q(chēng)越高，rd越小。

當(dāng)二極管靜態(tài)基礎(chǔ)上有一微小動(dòng)態(tài)信號(hào)作用，則可將二極管等效為一個(gè)電阻，稱(chēng)為動(dòng)態(tài)電阻。也就是微變等效電路。ui=0時(shí)直流電源作用小信號(hào)作用靜態(tài)電流2、微變等效電路五、穩(wěn)壓二極管（齊納二極管）1、伏安特性進(jìn)入穩(wěn)壓區(qū)的最小電流不至于損壞的最大電流

由一個(gè)PN結(jié)組成，反向擊穿后在一定的電流范圍內(nèi)端電壓基本不變，為穩(wěn)定電壓。2、主要參數(shù)穩(wěn)定電壓UZ、穩(wěn)定電流IZ額定功耗PZM＝IZMUZ動(dòng)態(tài)電阻rz＝ΔUZ/ΔIZ溫度系數(shù)α=ΔUZ/ΔT3、應(yīng)用討論一

判斷電路中二極管的工作狀態(tài)，求解輸出電壓。判斷二極管工作狀態(tài)的方法？ 斷開(kāi)二極管，觀察陽(yáng)、陰兩極間為正向電壓還是反向電壓。2）為了限制穩(wěn)壓管擊穿以后的電流，使用時(shí)必須在電路中串聯(lián)限流電阻，使得I<IZM。RzUzDzI+-U+-穩(wěn)壓管電路3、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路U<UZ時(shí)，穩(wěn)壓管未擊穿，電路不通。U>UZ時(shí)，穩(wěn)壓管擊穿1）工作在反向擊穿區(qū)。3）與要穩(wěn)壓的負(fù)載并聯(lián)。六、其他類(lèi)型二極管1、發(fā)光二極管2、光電二極管具有單向?qū)щ娦浴?、變?nèi)荻O管、隧道二極管、肖特基二極管無(wú)光照時(shí)，具有單向?qū)щ娦浴Ｓ泄庹諘r(shí)，特性曲線下移。討論三1、V＝2V、5V、10V時(shí)二極管中的直流電流各為多少？2、若輸入電壓的有效值為5mV，則上述各種