半導體二極管課件整流

電工電子技術第1章直流電路

第2章交流電路

第3章磁路和變壓器

第4章直流電機

第5章交流異步電動機和控制電機

第6章常用電動機控制電路

第7章常用半導體器件

第8章基本放大電路

第9章集成運算放大器及其應用

第10章直流穩(wěn)壓電源

第11章數(shù)字電子技術基礎

第12章組合邏輯電路

第13章時序邏輯電路

第14章電工電子技術的計算機輔助分析與設計

共60學時11級模具(1)班6/30/20231電工電子技術第7章常用半導體器件

7.1PN結和半導體二極管………………1437.1.1PN結…………1447.1.2半導體二極管………………1447.1.3特殊二極管7.1.4二極管整流濾波電路7.1.5穩(wěn)壓二極管簡單穩(wěn)壓電路6/30/20232第7章常用半導體器件下頁6/30/202337.1半導體基礎知識1.自然界的物質，按導電能力分，導體：半導體：絕緣體：金、銀、銅、鐵、鋁……橡膠、陶瓷……＋硅、鍺、硒……分為第7章常用半導體器件6/30/20234自然界的一切物質是由分子和原子組成的。7.1半導體基礎知識原子＝原子核（＋）＋電子（－）＋物質按導電能力強弱可分為導體、絕緣體和半導體

。

6/30/202357.1半導體基礎知識2.半導體的性質

摻雜性（雜敏性）——指半導體對摻入雜質很敏感。

熱敏性——指半導體對溫度變化很敏感，如：熱敏電阻。

光敏性——指半導體受光照射時，電阻率顯著減小，如：光敏二極管、光電三極管、光敏電阻。半導體材料的獨特性能，是由半導體內部的導電機理決定的。6/30/202367.1半導體基礎知識3.本征半導體純凈的且具有晶體結構的半導體，稱為本征半導體。最常用的半導體為硅（Si）和鍺（Ge），它們的共同特征是四價元素，即每個原子最外層為4個電子。＋4硅和鍺的原子結構簡化模型半導體中的原子是按照一定的規(guī)律整齊地排列著，呈晶體結構。6/30/20237半導體的原子結構電子原子核原子核電子退出第一幫助回退前進開始最后返回6/30/20238+4+4+4+4+4+4+4+4+4晶格結構共價鍵晶體中，每個原子都和周圍的4個原子通過共價鍵的形式，緊密聯(lián)系在一起。

下頁6/30/202397.銜1半導店體基廣礎知春識在一夕定的吉溫度低或光腸照的回激發(fā)送下，嗎有些嬌價電尚子獲坡得足夠烤的能灰量可漢以掙突脫共塑價鍵版的束茶縛，廉成為自由撒電子，同時業(yè)原來猛的共趴價鍵芒中就悅留下斥了一尸個空擱位，是稱為空穴截。由于曾熱激知發(fā)而盒在晶言體中斥出現(xiàn)電子空穴對的現(xiàn)搖象，緞稱為本征楚激發(fā)。半導潛體區(qū)啦別于導體酷的一伍個重要繩特點。下頁6/狡26愛/2音02荒310+4+4+4+4+4+4+4+4+4本征旺激發(fā)由于仍熱激懼發(fā)而倍在晶硬體中翅出現(xiàn)電子空穴對的以現(xiàn)象下頁6/械26斷/2暴02免3117.姜1半導劑體基款礎知擔識4.返摻雜妻半導真體P型半導魂體N型半導認體摻入知少量愉的三價元素(如硼)多子姨—空穴摻入弊少量海的五價元素(如磷)多子凱—自由夾電子下頁6/膨26竹/2壘02知3127.泡1半導慰體基腐礎知壁識P型遵半導牽體——域在本疊征半取導體寸中摻噸入少環(huán)量的三價元素蹈（如伴硼）斯，就循形成出了P型半導昌體。多子瞇——擾空穴機少子需——扒自由芳電子+4+4+4+4+4+4+4+4+4+3+4+4+4+4+4+4+4+46/何26級/2奸02腎313N型頭半導盡體——千在本貌征半載導體布中摻替入少頓量的五價元素武（如科磷）突，就咐形成戀了N型半導器體。多子煤——督自由勾電子筍少子業(yè)——潔空穴7.耗1半導凍體基慰礎知焰識+4+4+4+4+4+4+4+4+4+56/盯26剖/2愁02端3147.博1半導帝體基賭礎知畫識無論渴是N型半懇導體很還是P型半鼠導體恨，其賀中多襖子和宜少子埋的移支動都急能形畢成電自流。餐但是衫，由糖于多與子的驗數(shù)量專遠遠扮大于叨少子離的數(shù)街量，櫻因此起主桿要導達電作露用的餅是多毒數(shù)載廉流子。一般費可近粥似認敞為多鼻數(shù)載蟻流子串的數(shù)紛量與秀摻入來雜質胳的濃兩度是辱相等衛(wèi)的。摻入射雜質嘴后，襪雖然損形成抗了N型或P型半止導體梨，但書整個牧半導俗體晶破體仍題然呈繡電中惱性。6/甘26店/2擠02確3157.閣1半導洪體基鼠礎知燦識5.諷P案N結孫及其遍單向杰導電城性在一華塊純油凈的狼半導駛體中飽，通悉過特吧殊工絨藝，峰使它姑的一屯邊成迷為P歪型半仇導體巡壽，另筋一邊孫成為吩N型鹽半導誤體，派則兩殃種半罷導體逃的交仰界面逃上就晶形成教了一珍個具的有特饞殊性迅能的鮮薄層族——PN結。半導光體器巴件的棉核心－－－－－－－－－－－－P區(qū)＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋N區(qū)－－－－－－－－－－－－P區(qū)＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋N區(qū)內電場PN結6/塔26曉/2勾02挑316對少案子的起增腥強作盡用，當這蜓兩種科運動渴達到贈動態(tài)濱平衡檢時，踢就形擦成了。的建頂立，禮對多箱數(shù)載嘉流子犁的起削促弱作純用，內電賓場的勝方向域由區(qū)指鉛向區(qū)。擴散茄的結娃果使怖它們氣的交渠界處撤建立群起一賣個，P型凱半導認體中噸的多餐數(shù)載己流子去由向區(qū)進險行擴貪散，由向區(qū)進鄙行擴唯散。PN帳結形菜成的豎過程脆中，PNNP空間巧電荷難區(qū)NP內電理場擴散漂移PN結N型蘭半導恒體中孫的多園數(shù)載隸流子PN結的估形成丘過程站：（即少：內銀電場杜）6/筑26餐/2米02娘3177.豎1半導練體基冬礎知蛋識--------------------++++++++++++++++++++內電場外電場空間電荷區(qū)變窄外電場空間電荷區(qū)加寬加正祝向電恥壓時加反向電壓時PN--------------------++++++++++++++++++++內電場NPPN冊結“正向壩導通憲，反忽向截咳至”的趁特性連，說明PN結具有“單向噸導電茶性”6/飯26架/2噸02謝318二極饅管及個其特狀性1.附二極忙管Di婚od芽e整流搞二極譯管普通哀二極閘管開關姨二極凝管LE甚D下頁6/色26抖/2掏02晌319二極研管及扯其特接性在PN結上捧引出譜兩個積電極啄并加戲上管德殼就生形成竿了半導勻體二挨極管貪。二極屋管的正極稱為引陽極論，與P區(qū)相連勞；負極稱為內陰極告，與N區(qū)相連療。1.牛二極籮管+-DDi份od呼e下頁6/啦26婚/2戰(zhàn)02懷320只要百給二女極管陜加上正向襯電壓委就能央導通聲嗎？二極神管的單向帳導電性I下頁6/乒26考/2政02牌3212.二極豪管的伏安抹特性二極疑管兩輸端的電壓及流脫過它對的電流的關邁系。正向籃特性反向互特性死區(qū)正向導通反向截止反向炸擊穿(P功ag16癥3)只要桶給二火極管件加上正向豪電壓價就能糞導通報嗎？0UBRU

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)I(mA)UonA伏安愚特性紛曲線反向抖擊穿忠電壓下頁6/抹26橋/2剖02敬322二極嚴管及阿其特鎖性二極媽管的鑄單向禮導電據(jù)性1.刻二極捐管Di釀od界e6/笑26限/2辟02陳3233.判別汁二極罪管管腳和好壞對于×Ω檔，指針麗表的表診筆與數(shù)字縣多用同表相反桶。注意右：下頁6/陣26丘/2唱02樂3244.主頑要參庸數(shù)（2喉）最汽大工娘作電虎流二極待管允及許長止期工破作通傻過（3第）最性大反戴向工愧作電滔壓保證摔二極孤管長擋期運殲行時（4瘋）反危向擊厭穿電罰壓反向逮電流討明顯言增大壯，IF的最偵大正哭向平列均電銳流。URM所承今受的逗最大膀反向宋電壓食。UBRIDR例限流谷電阻超過憤某規(guī)攔定值筆時的惱反向欺電壓雹。0UBRU

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)I(mA)IFIma響xURM+VCCSi陳：0揚.7傍V（1倚）閥值血電壓Ge扛：0針.3狂V二極涂管及辜其特抵性UonUon下頁6/灣26貞/2母02碰3255.二極反管的限幅作用二極汪管及假其特飽性下頁6/刻26齊/2舉02饞326特殊綱二極寬管及勾其作胖用1.蹤蝶穩(wěn)壓耽二極許管（穩(wěn)壓隸管）穩(wěn)壓宣管工修作在反向梁擊穿蜻區(qū)，0UZDZU

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)I(mA)IZIZmi林nIZma蹤蝶x反向傾擊穿漲電壓吳較低含，擊宜穿特蕉性陡頌，這樣貨電流何在較挺大范糧圍內蹲變化戀時，電壓侵基本泉不變澆。擊老穿具獨有非刪破壞倉性。IZminIZmaxI下頁6/撕26摟/2鄙02敢3270.7U(V)20主要循參數(shù)：①穩(wěn)壓近值UZ②穩(wěn)定銜電流IZ通常纏為10血mA左右③動態(tài)醉電阻十幾Ω~幾十Ω，越膀小越粘好④最大詞耗散村功率PZmUZ符號景：(uA)I(mA)OIZmi冶xIZIZma斗xPN結的反向擊穿遲特性＝rZ?UZ?IZPZm=UZIZma崗x?UZ?IZ特殊揉二極紹管及任其作鬧用1.犧穩(wěn)壓性二極頌管（穩(wěn)壓吉管）下頁6/酸26伏/2這02停328反向搭擊穿0UBRU

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)IFImaxURMUonPN結反霉向偏次置時獨，在桿一定睬的電界壓范潤圍內儀，流過PN結的弦電流鞭很小吸，基灣本上宋可視蠶為零革值。但當犯電壓泊超過井某一貪數(shù)值漏時，落反向寇電流女會急劇捆增加求，這練種現(xiàn)響象稱柱為PN結反向踏擊穿。（1嶄）雪隱崩擊嗎穿（2屠）齊尼納擊秘穿（3推）熱桶擊穿下頁6/掉26更/2緩02筐329特殊銹二極繳管及列其作甚用2.機發(fā)光岔二極術管LE滔DLig貸htEmi叔tt心in涂gDio瞇de符號辦：下頁6/茄26悶/2劃02金330LE脫DLig叼htEmi湖tt愿in慶gDio昆de符號：下頁6/宮26棟/2巷02羅331LE負D的應稼用①電源萍或信詠號指暫示②顯示葉屏③景觀敞亮化④照明白光LE智D的主出要技巖術參劉數(shù)VD=2～3.呆5VID=1呆5～30mAPD=0喜.0索3～0.月06W光通宵量=1紡00lm/脆W下頁6/充26待/2桐02睜332自變巡壽色發(fā)光二極康管最大姜電壓3.徒5V接3V電源下頁6/格26灰/2教02穗333自閃發(fā)光二極造管最大永電壓3.仇5V下頁6/欄26登/2弟02甜334發(fā)射戲管符號辜：PN結在反偏時對筐光的罩敏感曾特性透光閣體玻璃靠封裝PN結接收松管符號帽：(光晃敏管放)3.舅光電自、光削敏二匹極管4.澡變容鋸二極掉管下頁特殊彩二極頓管及麥其作拖用6/充26晚/2餃02絲式335小結：（1皆）半舊導體童有哪象些特況性？有什秩么特祝性？（2意）PN結是望怎樣命形成惜的？摻雜珍性熱敏召性光敏罩性PN結具異有“單向導電判性”在一和塊純限凈的足半導想體中侄，通盯過特申殊工牛藝，政使它槳的一現(xiàn)邊成為P型半導拍體，哲另一復邊成歪為N型半導在體，盈則兩耽種半追導體勒的交僵界面上隊就形墳成了朵一個仆具有糠特殊心性能窗的薄猜層—清—PN結。下頁6/件26僻/2律02達336二極州管的單向導電晶性二極億管整流電路下頁第7章鞭常用迅半導取體器骨件整流——晴將交流電變耀為脈剩動直流電6/嚼26虎/2閃02饒337一、半波整流浸電路整流辣——抵將交農流電造變?yōu)檎擅}動艇直流發(fā)電輸出氏電壓終：UO=0.辦45U2整流賭管在雞截止舅期間拿所加配的UDR影M=U2M最大故反向揪電壓悅為u2的峰鋸值：下頁第7章鄉(xiāng)豐常用禾半導猛體器晉件二極次管整流電路6/杰26喊/2幅02多338退最出第勵一幫壟助回夢退前貫進開鉆始最腐后返撤回半波揪整流熄的優(yōu)筆點：電路房誠結構燒簡單繭，需杜要二循極管拔少。輸出藥脈動屑大，捏整流始效率軋低，半波灑整流疫的缺旁點：交流箱電有籃一半蛾時間喘沒有婆利用挨上。下頁一、半波整流融電路第7章碑常用遭半導雨體器披件二極意管整流電路6/項26把/2獵02攜339二、辯橋式全波整流賠電路整流脈——誤將交板流電違變?yōu)樯Ｃ}動爪直流墳電輸出裂電壓柱：UO=0.珍9U2每個挺整流船管在們截止塌期間五所加訂的UDR增M=U2M最大硬反向仁電壓及為u2的峰爐值：下頁第7章喘常用皂半導果體器憐件二極驗管整流電路6/惱26炕/2痰02先340二、召橋式全波整流傭電路UO=0.戴9U2下頁二極嫂管整流電路第7章琴常用灣半導非體器練件6/鍬26棚/2鏡02糾341橋堆榨實物下頁二、魂橋式全波整流斑電路第7章豆常用角半導蕉體器買件二極靜管整流電路6/驢26橡/2座02灣342一、朗半波廁整流濾波電路整流同——躁將交插流電鬼變?yōu)榈敲}動迎直流仗電輸出麗電壓域：UO=U2整流埋管在虜截止巖期間偉所加宋的UDR取M=U2M最大罩反向割電壓刪為u2的峰師值：C下頁整流腐、濾波電路第7章綱常用沸半導糠體器生件6/駁26腹/2凱02榜343半波賞整流電容緒濾波C波摔形UO=U2下頁6/忍26啟/2燒02掀344二、夏橋式炎全波己整流濾波電路整流判——倒將交賤流電訓變?yōu)樽蠲}動河直流頭電輸出喬電壓梨：UO=1.四2U2每個或整流嘗管在涼截止米期間跳所加偽的UDR曲M=U2M最大民反向星電壓根為u2的峰乘值：C下頁第7章搞常用室半導肢體器爺件整流峰、濾波電路6/晌26襪/2負02燥345兩種疫整流輛方式絡的比形較CUO=U2CUO=1.母2U2第7章欄常用俯半導憶體器陣件整流縮慧、濾波電路下頁6/糕26父/2借02稼346兩種糠整流準方式若的比燃較CC第7章比常用胸半導販體器賣件整流寇、濾波電路下頁6/墻26壩/2除02隙347單相庸橋式則整流羞電感粗濾波葛電路三、電感濾波電路下頁6/兔26吧/2臭02甚348電感底濾波格原理電感郵器具搶有“通直苗流，賓阻交抹流”的濕特性素，而讓經過啟整流漁得到厲的脈動答直流孟電具戰(zhàn)有直毫流和沈交流忠成分受。這樣趣交流疼成分鈴不能望通過串電感趕器L栽，而昌直流窯成分庸可通秋過電叉感器L流動奪，從停而在劉負載RL上得丹到平綿滑的攀直流嬌電壓央。電感肺濾波孔適用害于負茅載電流流較踏大且怠經常創(chuàng)變化穿的場黃合。下頁6/畫26監(jiān)/2類02澤349復式春濾波排電路四、復式濾波電路下頁6/燃26菜/2束02敵350倍壓票整流多倍富壓整鍋流雙電鴿源五、其它爬整流濾波電路下頁6/較26姑/2咐02僚351一、蛇最簡堤單