電子技術(shù)基礎(chǔ)第五康華光半導(dǎo)體二極管及其基本電路_第1頁(yè)
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3二極管及其基本電路3.1半導(dǎo)體的基本知識(shí)3.3二極管3.4二極管的基本電路及其分析方法3.5特殊二極管3.2PN結(jié)的形成及特性13.1半導(dǎo)體的基本知識(shí)

3.1.1半導(dǎo)體材料

3.1.2半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)

3.1.3本征半導(dǎo)體

3.1.4雜質(zhì)半導(dǎo)體2

3.1.1半導(dǎo)體材料根據(jù)物質(zhì)導(dǎo)電能力(電阻率)的不同,來(lái)劃分導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體。典型的半導(dǎo)體有硅Si、鍺Ge、砷化鎵GaAs和一些硫化物、氧化物等。半導(dǎo)體:導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)。半導(dǎo)體材料多以晶體的形式存在。3

3.1.2半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)晶體中原子的排列方式硅單晶中的共價(jià)健結(jié)構(gòu)共價(jià)健共價(jià)鍵中的兩個(gè)電子,稱(chēng)為價(jià)電子(束縛電子)。+4+4+4+4價(jià)電子4

3.1.3本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體——完全純凈的、具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。在絕對(duì)0度和沒(méi)有外界激發(fā)時(shí),價(jià)電子完全被共價(jià)鍵束縛著,本征半導(dǎo)體中沒(méi)有可以運(yùn)動(dòng)的帶電粒子(即載流子),它的導(dǎo)電能力為0,相當(dāng)于絕緣體。+4+4+4+4價(jià)電子5

3.1.3本征半導(dǎo)體當(dāng)溫度升高或受到光的照射時(shí),價(jià)電子能量增高,有的價(jià)電子可以掙脫原子核的束縛成為自由電子。這一現(xiàn)象稱(chēng)為本征激發(fā)(也稱(chēng)熱激發(fā))。但常溫下,通過(guò)本征激發(fā)產(chǎn)生的載流子很少,所以本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱。+4+4+4+4價(jià)電子6價(jià)電子在獲得一定能量(溫度升高或受光照)后,即可掙脫原子核的束縛成為自由電子(帶負(fù)電),同時(shí)共價(jià)鍵中留下一個(gè)空位,稱(chēng)為空穴(帶正電)。價(jià)電子自由電子+4+4+4+4空穴7+4+4+4+4在其它力的作用下,空穴吸引附近的電子來(lái)填補(bǔ),這樣的結(jié)果相當(dāng)于空穴的遷移,而空穴的遷移相當(dāng)于正電荷的移動(dòng),因此可以認(rèn)為空穴是載流子。8本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理當(dāng)半導(dǎo)體兩端加上外電壓時(shí),在半導(dǎo)體中將出現(xiàn)兩部分電流(1)自由電子作定向運(yùn)動(dòng)電子電流(2)價(jià)電子遞補(bǔ)空穴空穴電流注意:溫度愈高,載流子的數(shù)目愈多,半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能也就愈好。所以,溫度對(duì)半導(dǎo)體器件性能影響很大。

自由電子和空穴都是載流子。

自由電子和空穴成對(duì)地產(chǎn)生的同時(shí),又不斷復(fù)合。在一定溫度下,載流子的產(chǎn)生和復(fù)合達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,半導(dǎo)體中載流子便維持一定的數(shù)目。9半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性(本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很差)摻雜性:

往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì),導(dǎo)電能力明顯增強(qiáng)。(可做成各種不同用途的半導(dǎo)體器件,如二極管、三極管和晶閘管等)。光敏性:

當(dāng)受到光照時(shí),導(dǎo)電能力明顯變化

。(可做成各種光敏元件)熱敏性:

當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),導(dǎo)電能力顯著增強(qiáng)。(可做成溫度敏感元件,如熱敏電阻)10

3.1.4雜質(zhì)半導(dǎo)體

N型半導(dǎo)體——摻入五價(jià)雜質(zhì)元素(如磷)的半導(dǎo)體。

P型半導(dǎo)體——摻入三價(jià)雜質(zhì)元素(如硼)的半導(dǎo)體。在常溫下,本征半導(dǎo)體的兩種載流子數(shù)量還是極少的,其導(dǎo)電能力相當(dāng)?shù)?。在本征半?dǎo)體中摻入微量的雜質(zhì)元素,形成雜質(zhì)半導(dǎo)體。雜質(zhì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力將大大提高。11

1.N型半導(dǎo)體(摻入五價(jià)元素)在N型半導(dǎo)體中自由電子是多數(shù)載流子,它主要由雜質(zhì)原子提供;空穴是少數(shù)載流子,

由本征激發(fā)形成。

Si

Si

Si

Sip+多余電子磷原子在常溫下即可變?yōu)樽杂呻娮邮ヒ粋€(gè)電子變?yōu)檎x子自由電子導(dǎo)電成為這種半導(dǎo)體的主要導(dǎo)電方式,稱(chēng)為N型半導(dǎo)體(電子半導(dǎo)體)。施主雜質(zhì)122.P型半導(dǎo)體(摻入三價(jià)元素)在P型半導(dǎo)體中空穴是多數(shù)載流子,它主要由摻雜形成;自由電子是少數(shù)載流子,由本征激發(fā)形成。摻雜后空穴數(shù)目大量增加,空穴導(dǎo)電成為這種半導(dǎo)體的主要導(dǎo)電方式,稱(chēng)為P型半導(dǎo)體(空穴半導(dǎo)體)。

Si

Si

Si

SiB–硼原子接受一個(gè)電子變?yōu)樨?fù)離子空穴雜質(zhì)半導(dǎo)體對(duì)外是否顯電性?受主雜質(zhì)13摻入雜質(zhì)對(duì)本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電性有很大的影響,一些典型的數(shù)據(jù)如下:T=300K室溫下,本征硅的電子和空穴濃度:

n=p=1.45×1010/cm32本征硅的原子濃度:4.96×1022/cm3

1以上三個(gè)濃度基本上依次相差106/cm3。

3摻雜后N型半導(dǎo)體中的自由電子濃度:

n=5×1016/cm3雜質(zhì)對(duì)半導(dǎo)體導(dǎo)電性的影響本征半導(dǎo)體中載流子數(shù)目極少,其導(dǎo)電性能很差;摻入雜質(zhì)后,導(dǎo)電能力大大增強(qiáng)。141.在雜質(zhì)半導(dǎo)體中多子的數(shù)量主要與

(a.摻雜濃度、b.溫度)有關(guān)。2.在雜質(zhì)半導(dǎo)體中少子的數(shù)量主要與(a.摻雜濃度、b.溫度)有關(guān)。3.當(dāng)溫度升高時(shí),少子的數(shù)量(a.減少、b.不變、c.增多)。abc4.在外加電壓的作用下,P型半導(dǎo)體中的電流主要是

,N型半導(dǎo)體中的電流主要是。(a.電子電流、b.空穴電流)ba思考題:153.影2翻P帳N結(jié)的悶形成拔及特染性3.染2.騰1PN結(jié)的承形成3.占2.歌2PN結(jié)的尋單向科導(dǎo)電顆性3.塊2.竊3PN結(jié)的擊反向很擊穿3.壯2.釀4PN結(jié)的宴電容答效應(yīng)16不論肺是P型半爸導(dǎo)體竟還是N型半辛導(dǎo)體脾,都瘋只能燭看做針是一鄙般的拾導(dǎo)電沈材料細(xì),不愈具有吧半導(dǎo)置體器言件的湯任何主特點(diǎn)比。半導(dǎo)用體器勁件的賄核心輕是PN結(jié),是坡采取鑰一定嗽的工轎藝措治施在刮一塊漿半導(dǎo)男體基巷片的乓兩側(cè)再分別薪制成P型半這導(dǎo)體雕和N型半秧導(dǎo)體扁,在良兩種鋒半導(dǎo)巷體的勸交界專(zhuān)面上捕形成PN結(jié)。各種漿各樣治的半魚(yú)導(dǎo)體阿器件腐都是全以PN結(jié)為擾核心錯(cuò)而制壞成的宮,正滿(mǎn)確認(rèn)殺識(shí)PN結(jié)是歸了解軟和運(yùn)都用各墳種半雁導(dǎo)體越器件蓬的關(guān)份鍵所善在。PN結(jié)17載流埋子的復(fù)漂移哈與擴(kuò)枝散漂移獵運(yùn)動(dòng)睜:在電爺場(chǎng)作照用引策起的嗎載流供子的栽運(yùn)動(dòng)德稱(chēng)為孝漂移裹運(yùn)動(dòng)。擴(kuò)散疏運(yùn)動(dòng)延:由載也流子遇濃度液差引辮起的徹載流暴子的燈運(yùn)動(dòng)誦稱(chēng)為托擴(kuò)散垃運(yùn)動(dòng)僑。183.擦2.死1拒P樹(shù)N結(jié)的晨形成多子診的擴(kuò)駕散運(yùn)躲動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)少子醫(yī)的漂蜻移運(yùn)倒動(dòng)濃度咱差P型半很導(dǎo)體N型半判導(dǎo)體內(nèi)電劫場(chǎng)越錢(qián)強(qiáng),臉漂移殃運(yùn)動(dòng)趨越強(qiáng)近,而捐漂移遲使空睛間電峽荷區(qū)舍變薄悠。擴(kuò)散及的結(jié)程果使奧空間緒電荷緊區(qū)變楊寬。擴(kuò)散叉和漂確移這州一對(duì)踩相反叮的運(yùn)意動(dòng)最糊終達(dá)窗到動(dòng)西態(tài)平暖衡,主空間練電荷身區(qū)的顏厚度攤固定置不變職。----------------++++++++++++++++++++++++--------形成焰空間遵電荷啞區(qū)即PN結(jié)19在一稼塊本賭征半銅導(dǎo)體優(yōu)在兩敘側(cè)通京過(guò)擴(kuò)填散不欣同的朗雜質(zhì),分別謀形成N型半秀導(dǎo)體帝和P型半令導(dǎo)體噴。此典時(shí)將已在N型半托導(dǎo)體宴和P型半管導(dǎo)體集的結(jié)廚合面舊上形史成如休下物瞇理過(guò)是程:因濃母度差空間發(fā)電荷遙區(qū)形樸成內(nèi)厭電場(chǎng)內(nèi)電導(dǎo)場(chǎng)促煉使少綿子漂午移內(nèi)電定場(chǎng)阻茅止多展子擴(kuò)伐散最后,多子哀的擴(kuò)散和少忽子的漂移達(dá)到動(dòng)態(tài)閉平衡。對(duì)于P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合面,離子薄層形成的空間電荷區(qū)稱(chēng)為PN結(jié)。在空間電荷區(qū),由于缺少載流子,所以也稱(chēng)耗盡層。多子背的擴(kuò)嗎散運(yùn)晴動(dòng)由雜質(zhì)逮離子墾形成統(tǒng)空間冊(cè)電荷舊區(qū)20PN結(jié)213.麻2.裙2PN結(jié)的筐單向估導(dǎo)電挖性PN結(jié)加正救向電焦壓,即風(fēng):P區(qū)接兆電源們正極驕,N區(qū)接辱電源初負(fù)極土,又歐稱(chēng)為PN結(jié)正向尚偏置。PN結(jié)加反血向電濤壓,即君:P區(qū)接恭電源閥負(fù)極渠,N區(qū)接什電源壩正極通,又黃稱(chēng)為PN結(jié)反向?qū)ζ谩?23.夕2.間2PN結(jié)的濾單向抹導(dǎo)電酸性1.PN結(jié)加有正向誤電壓(正舟向偏閑置)P接正性、N接負(fù)外電場(chǎng)IF內(nèi)電筒場(chǎng)被穗削弱駁,多下子的班擴(kuò)散共加強(qiáng)譜,形折成較弓大的已擴(kuò)散繩電流辯。PN結(jié)加正攝向電饅壓時(shí),PN結(jié)變盆窄,統(tǒng)正向秒擴(kuò)散沒(méi)電流姜較大原,正毅向電脈阻較噴小,PN結(jié)處于肯導(dǎo)通閱狀態(tài)。內(nèi)電場(chǎng)PN------------------+++++++++++++++++++–232.吳P籃N結(jié)加份反向嘩電壓(反友向偏催置)外電場(chǎng)P接負(fù)德、N接正內(nèi)電場(chǎng)PN+++------+++++++++---------++++++---–+24PN結(jié)變狼寬外電場(chǎng)內(nèi)電丘場(chǎng)被播加強(qiáng)沈,少奏子的先漂移資加強(qiáng)飼,由蓋于少例子數(shù)布量很示少,脫形成饅很小溉的反廉向漂貞移電栽流。IR–+PN結(jié)加反頭向電候壓時(shí),PN結(jié)變?nèi)畬?,純反向撫漂移以電流訪較小決,反藍(lán)向電美阻較得大,PN結(jié)處鋸于截止擁狀態(tài)。內(nèi)電場(chǎng)PN+++------+++++++++---------++++++---2.側(cè)P獵N結(jié)加托反向句電壓(反溜向偏番置)P接負(fù)巾、N接正反向雙漂移菌電流遼的大塵小是傘否與憑溫度域有關(guān)反?25PN結(jié)的脖伏安足特性PN結(jié)具理有單向汗導(dǎo)電答性,即曠正向敢導(dǎo)通茂、反叼向截緣瑞止。263.膽PN結(jié)V-I特性肢表達(dá)坦式其中IS——反向亂飽和割電流VT——溫度軋的電節(jié)壓當(dāng)無(wú)量且在味常溫挨下(T=3器00鏡K)PN結(jié)的伏安特性273.光2.叼3PN結(jié)的年反向熊擊穿當(dāng)PN結(jié)的送反向非電壓病增加醫(yī)到一描定數(shù)膜值時(shí)帳,反指向電喉流突接然快士速增伴加,射此現(xiàn)融象稱(chēng)鍵為PN結(jié)的反向衣?lián)舸┰?。熱擊決穿——不可綢逆雪崩擊穿齊納擊穿電擊穿——可逆283.歷2.囑4PN結(jié)的余電容陳效應(yīng)1.勢(shì)壘者電容CB勢(shì)壘電容示意圖292.擴(kuò)散宵電容CD擴(kuò)散電容示意圖303.櫻3半導(dǎo)池體二忙極管3.濱3.妨1半導(dǎo)涌體二陷極管嗎的結(jié)哪構(gòu)3.治3.絹2二極膠管的倒伏安籮特性3.弱3.脫3二極押管的豈參數(shù)313.脅3.么1半導(dǎo)私體二真極管間的結(jié)戴構(gòu)將PN結(jié)加朋上引情線和形封裝減,就訂成為缺一個(gè)二極牧管。表示萌符號(hào)庫(kù):P區(qū)引塌出的坊線稱(chēng)真為陽(yáng)極(正極),忘用“a”表示若;N區(qū)引搬出的染線稱(chēng)肺為陰極(負(fù)極),周用“k”表示劉。k陰極陽(yáng)極aD按結(jié)構(gòu)分點(diǎn)接觸型面接觸型按材料分硅管鍺管按用途分普通管整流管…321.點(diǎn)接醉觸型鍋二極敘管PN結(jié)面守積小慮、結(jié)涉電容徒小、傭正向遇電流昂小。監(jiān)用于婦檢波鳳和變洪頻等桑高頻勉電路勺。金屬觸絲陽(yáng)極引線N型鍺片陰極引線外殼(a)點(diǎn)接觸型332.面接邪觸型拒二極閣管鋁合金小球N型硅陽(yáng)極引線PN結(jié)金銻合金底座陰極引線(b)面接觸型PN結(jié)面丟積大語(yǔ)、正福向電知流大怠、結(jié)續(xù)電容繞大,致用于勝工頻占大電橋流整盾流電糠路。343.平面井型二疑極管陰極引線陽(yáng)極引線二氧化硅保護(hù)層P型硅N型硅(c)平面型往往奪用于鏈集成細(xì)電路界制造甚工藝陳中。PN結(jié)面堤積可抬大可鄭小,乎用于桑高頻璃整流腰和開(kāi)陡關(guān)電商路中逼。35硅管0.枝5V鍺管0.1霸V反向差擊穿悟電壓VBR正向柜壓降VF外加軌電壓贏大于剝死區(qū)饅電壓呢,二叼極管漢才能敗導(dǎo)通哨。外加辟電壓呢大于性反向牙擊穿泡電壓肌,二頭極管階被擊托穿,擴(kuò)失去拉單向書(shū)導(dǎo)電祝性。正向下特性反向河特性特點(diǎn)掩:非線籃性硅0.7仁V鍺0.2VvDiD死區(qū)辨電壓VthPN+–PN–+常溫籠下,載反向電泄流很品小3.革3.夫2二極顯管的干伏安棍特性36硅二極管2CP10的V-I特性鍺二極管2AP15的V-I特性在工咱程實(shí)尖踐中竿,為凝什么窮硅二知極管昌應(yīng)用常得較害普遍辨?硅二闖極管簡(jiǎn)的反控向電效流一俊般在證納安(n喊A)級(jí);仙鍺二督極管壇的反規(guī)向電峽流一左般在妥微安(u弟A)級(jí)。37二極雅管的單舅向?qū)娦?.二極油管加算正向曉電壓咬(正漂向偏壞置,與陽(yáng)極著接正閃、陰較極接犁負(fù)端)時(shí)溝,友二極企管處慚于正述向?qū)О咄钚獞B(tài),體二極雨管正爐向電抹阻較嫂小,滾正向漠電流奏較大浪。2.二極表管加謊反向妻電壓零(反否向偏斬置,開(kāi)陽(yáng)極寫(xiě)接負(fù)糾、陰稻極接歇正拌)時(shí)牧,職二極僵管處掩于反球向截獵止?fàn)罨貞B(tài),催二極抗管反顧向電家阻較協(xié)大,趟反向民電流老很小屢。3.外加輸電壓既大于羅反向梢擊穿帥電壓援二極鏡管被迫擊穿惹,失抵去單厚向?qū)碾娦孕印?.二極覆管的苗反向飄電流泊受溫斥度的學(xué)影響霜,溫株度愈寺高反糞向電碧流愈犬大。383.司3.裁3二極觸管的耀參數(shù)1.最大極整流允電流IF2.反向竊擊穿紗電壓VBR二極宣管長(zhǎng)提期使勤用時(shí)和,允杰許流關(guān)過(guò)二肺極管克的最劇大正阿向平著均電糊流。最高查反向幅工作凡電壓VRM二極債管反唯向擊膊穿時(shí)縱的電擦壓值劍。是保辜證二迫極管寶不被嘆擊穿蔥而給艙出的坡反向喂峰值灶電壓晝,一為般是屠二極腦管反淹向擊撥穿電禾壓VBR的一傷半或靜三分轟之二門(mén)。鍺二極管2AP15的V-I特性——選擇鐮二極埋管的脖依據(jù)393.正向露壓降VF鍺二極管2AP15的V-I特性門(mén)坎告電壓圈:硅管0.隊(duì)5V,鍺管防0.1塊V。導(dǎo)通宋壓降:硅管0.討7V主,鍺管碗0.貼2V。門(mén)坎戲電壓Vth溫度亦升高憤時(shí),段二極旋管的片正向躺壓降驢將減怎小,平每增尋加1℃,正向生壓降VF大約綁減小2m突V,即爆二極純管具勒有負(fù)溫辛度系證數(shù)。404.反向到電流IR指二車(chē)極管只未擊搬穿時(shí)抄的反勸向電憐流。煮反向疏電流委大,旦說(shuō)明蹦管子狼的單邀向?qū)д汶娦蕴筒睢?.極間兄電容CJCJ=CD+CB溫度役對(duì)二弄極管碧的性吹能有鞭較大鋸的影赤響,濱溫度修升高打時(shí),濱反向糠電流鈔將呈瓶指數(shù)謹(jǐn)規(guī)律歲增加松。硅蔑二極姐管溫監(jiān)度每俘增加8℃,反墻向電怎流將添約增觀加一塔倍;程鍺二發(fā)極管堆溫度侍每增促加12暢℃,反倉(cāng)向電騎流大次約增日加一日倍。413.達(dá)4二極夾管基芒本電晴路及稿其分冬析方責(zé)法3.豪4.烈2二極鞭管電些路的匯簡(jiǎn)化惑模型百分析潑方法3.似4.停1簡(jiǎn)單顛二極辛管電枕路的貿(mào)圖解育分析幣方法423.叫4.邀1簡(jiǎn)單劃二極惠管電祖路的明圖解合分析逐方法二極腎管是騙一種絮非線想性器療件,代因而賞其電輝路一漆般要指采用爽非線本性電遠(yuǎn)路的漲分析女方法史,相秀對(duì)來(lái)涉說(shuō)比編較復(fù)電雜,匯而圖員解分楚析法休則較譽(yù)簡(jiǎn)單固,但掩前提芽條件川是已糕知二也極管索的V-I特性跨曲線違。43例:電路長(zhǎng)如圖牙所示連,已叮知二購(gòu)極管事的V-I特性遷曲線攔、電嫌源VDD和電眉阻R,求二裹極管障兩端親電壓vD和流與過(guò)二架極管資的電禮流iD。解:由電磨路的KV添L方程漁,可紫得即是一距條斜賊率為-1簽/R的直指線,藝稱(chēng)為負(fù)載藏線Q點(diǎn)稱(chēng)喝為電鑰路的工作雁點(diǎn),Q的坐獸標(biāo)值絲式(VD,ID)即為受所求捐。44將指數(shù)模型分段線性化,得到二極管V-I特性的簡(jiǎn)化模型。3.捏4.該2二極裂管電驢路的悔簡(jiǎn)化恩模型桌分析邁方法1.理想紐奉模型正向偏置時(shí)的電路模型反向偏置時(shí)的電路模型電源夜電壓粉遠(yuǎn)大妥于二私極管在正向漿壓降45定性分析:判斷二極管的工作狀態(tài)導(dǎo)通截止如何裕利用騙二極總管理見(jiàn)想模其型分憂(yōu)析電介路?分析猾方法念:將二暴極管婦斷開(kāi)獸,分姨析二背極管劉兩端沙電位底的高嚴(yán)低。若V陽(yáng)>V陰(正向棒偏置),二局極管導(dǎo)通若V陽(yáng)<V陰(反向沖偏置),二臨極管截止理想幻玉狀況宰下,正向究導(dǎo)通脫時(shí),二黨極管趨可視代作短路;反向盲截止驕時(shí),二極收管可術(shù)視作斷路。46例:電路蘆如圖(a隱)所示冠,輸讀入電拖壓vs=1圓8顯si徑n平t果V,二極煎管是樂(lè)理想伍的,蹦試畫(huà)汪出輸蛾出電嚼壓vO的波介形。vs18V在這鐵里,獎(jiǎng)二極熟管起整流作用水。470V0V5V0VVCC5VRD1vI1vI2vOD25V5V0V0V5V例:電路休如圖樓,利閑用理慮想模暖型求探解,架當(dāng)vI1和vI2為0V或5V時(shí),伍求vI1和vI2的值譜各種匆組合行情況腐下,于輸出現(xiàn)電壓vO的值尖。在這怠里,瘦二極攝管用疤作開(kāi)關(guān)元件籌。482.恒壓割降模坦型正向管壓降硅管0.7V鍺管0.2ViD≈述1m藥A或iD>惑1m吉A493.折線零模型死區(qū)電壓硅管0.5V鍺管0.1V50理想川模型(R=10k)(1)VDD=10V時(shí)恒壓頑降模匆型(硅二極管典型值)折線階模型(硅二極管典型值)設(shè)例:電路拋如圖形,R=醉10媽kΩ,二恒極管共為硅傳二極蘿管。檢分別鮮用理川想模臨型、決恒壓猜降模排型和倡折線殃模型宵求解曉,當(dāng)(1定)VDD=謠10正V,(2罷)VDD=瘋1V時(shí),ID和VD的值懂。51恒壓用降模屑型(硅二極管典型值)折線圖模型(硅二極管典型值)設(shè)理想兩模型(R=10k)(2)VDD=1V時(shí)52例:限幅支電路如圖籍,R=槍1k展Ω,VRE享F=油3V,二極賠管為遭硅二爽極管來(lái)。分泊別用扭理想折模型賴(lài)和恒第壓降靈模型蹲求解限,當(dāng)vi=座6s絲式intV時(shí),集繪出磨相應(yīng)陳的輸拜出電塔壓vo的波助形。理想需模型uO-+DVREFuI-+RuO-+VREFuI-+R53恒壓柳模型uO-+VFVREFuI-+RuO-+DVREFuI-+RuO-+VFVREFuI-+R544.小信天號(hào)模貫型vs=照0時(shí),Q點(diǎn)稱(chēng)附為靜態(tài)伐工作餃點(diǎn),反桃映直值流時(shí)婚的工挽作狀沫態(tài)。vs=Vmsi擔(dān)nt時(shí)(Vm<<VDD),將Q點(diǎn)附仁近小串范圍斗內(nèi)的V-亞I特性線性舌化,即痛以Q點(diǎn)為咐切點(diǎn)搜作一殃條直嬌線,嬸得到小信源號(hào)模挪型。55二極靠管工胃作在蹲正向括特性倡的某除一小抓范圍溫內(nèi)時(shí)香,其芬正向拖特性虎可以梨等效絹成一旨個(gè)微督變電抄阻。即根據(jù)得Q點(diǎn)處舟的微籌變電愿導(dǎo)則常溫踢下(T=3羞00晨K)特別注意:

小信號(hào)模型中的微變電阻rd與靜態(tài)工作點(diǎn)Q有關(guān)。該模型用于二極管處于正向偏置條件下,且vD>>VT。

56如何抄利用塊二極媽管小鉗信號(hào)宇模型穩(wěn)分析沒(méi)電路籮?1、判填斷二緣瑞極管芬是否刻工作拐于正向丸導(dǎo)通莖狀態(tài);2、分扮析電身路的畝靜態(tài)躺工作莖情況告,求僚得靜態(tài)截工作窩點(diǎn)Q;3、根期據(jù)靜盜態(tài)工某作點(diǎn)Q計(jì)算斬出微變搜電阻rd;4、根丘據(jù)小捆信號(hào)卵模型能的交流億通路,計(jì)侍算出古交流檢小信烘號(hào)作稍用下蓄電路介的交酒流電割壓、坊電流嚷;5、將跳交流艦量與榆靜態(tài)咐直流減量疊追加,慨得到副電壓捎、電襲流總量。57小信段號(hào)工手作情宗況分對(duì)析例:圖示負(fù)電路橋中,VDD=遣5V,R=眉5k,恒壓道降模滲型的VD=0近.7精V,vs=霜0.搞1s柄inwtV。(1)求輸萍出電榜壓vO的交哄流量故和總漲量;偽(2)繪削出vO的波寄形。5859直流傭通路、交流花通路、靜態(tài)、動(dòng)態(tài)等概驗(yàn)?zāi)?,罰在放依大電正路的備分析梢中非努常重晝要。二極掘管的群用途角:整流陶、限片幅、倦開(kāi)關(guān)肉、低只電壓腰穩(wěn)壓傾、檢子波、進(jìn)鉗位啟、隔盞離、債元件碎保護(hù)醋、溫檔度補(bǔ)繭償?shù)茹y。603.筍5特殊欠二極絞管3.騰5.固1穩(wěn)壓豆二極至管3.挖5.尿2光電頂子器冰件1.光電柿二極帶管2.發(fā)光閣二極謎管613.應(yīng)5.暢1穩(wěn)壓黑二極圍管表示橋符號(hào)乏:穩(wěn)壓顫二極塑管是一村種特懇殊的運(yùn)面接庸觸型臺(tái)二極裳管。遼它在秤電路促中常壺實(shí)現(xiàn)郊穩(wěn)定沖電壓搜的作隱用。+-陰極陽(yáng)極DZ621.伏安燦特性-VZ-IZ(駁mi慢n)-IZ(鍵ma脫x)VZIZvDiDO1)正向蔥特性泳:同普茶通二墊極管2)反向慢擊穿賠特性秤:a、反向睜擊穿堂特性變曲線賤比普遙通二帽極管為更陡謠一些璃,即較大惠的I較小材的Vb、在趟一定初的范該圍內(nèi)鄉(xiāng)豐,反扣向擊瘡穿具毫有可店逆性穩(wěn)壓它二極筋管穩(wěn)岸壓時(shí)哈工作助在反咽向電妹擊穿攜狀態(tài)頂,利耍用其橡反向準(zhǔn)擊穿嘗特性騎實(shí)現(xiàn)蒙穩(wěn)壓濕。擊穿假區(qū)-VZ0-IZT63-VZ-IZ(min)-IZ(max)VZIZvDiDO-VZ0-IZTQ2.簡(jiǎn)化治模型64(1謹(jǐn))穩(wěn)定友電壓VZ在規(guī)嗚定的算穩(wěn)壓參管反訂向工旺作電區(qū)流IZT下,夕所對(duì)曠應(yīng)的鋼反向歉工作醫(yī)電壓培。(2亞)最大鈔穩(wěn)定趴工作蠻電流IZ(障ma翻x)3.主要爺參數(shù)最小唱穩(wěn)定秋工作賀電流IZ(村mi妻n)-VZ-IZ(min)-IZ(max)VZIZvDiDO-VZ0-IZT若I<Iz(蓬mi仇n),則盛不能稿穩(wěn)壓若I>Iz(墊ma歇x),則菠穩(wěn)壓貓管會(huì)鋒過(guò)熱靠損壞65(3西)動(dòng)態(tài)置電阻rZrZ=VZ/IZ(4鴉)最大后耗散雪功率PZM(5技)穩(wěn)定魄電壓淚溫度章系數(shù)——VZ3.主要蘆參數(shù)保證決穩(wěn)壓盡管不補(bǔ)發(fā)生汁熱擊奔穿的臺(tái)最大膛功率睛損耗PZM=VZIZm艘ax-VZ-IZ(min)-IZ(max)VZIZvDiDO-VZ0-IZTQrZ越小猾,說(shuō)棗明穩(wěn)是壓管問(wèn)穩(wěn)壓討特性紐奉越好664.穩(wěn)壓濁電路并聯(lián)式穩(wěn)壓電路當(dāng)電樂(lè)源波撒動(dòng)或這負(fù)載嫂電流把的變易化引劑起Vo變化窗時(shí):VOVZVO=VI-VRIZ機(jī)IR=(IZ+IO)VR=IRR正常屈穩(wěn)壓盞時(shí):VO=VZ穩(wěn)壓貢條件陶是什躁么?IZm鳳in≤IZ≤IZm嚇ax不加R可以狐嗎?R移到徒穩(wěn)壓妻管后蓋面可線以嗎堅(jiān)?注:腦穩(wěn)壓騙管正邀常工嶼作時(shí)挖加反旗向電紡壓,紹并要循串入宰一只歪電阻賀。67例:在圖貌示電稱(chēng)路中相,穩(wěn)芽壓二恥極管鈔的穩(wěn)杠壓電挪壓

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