第3讲半体二极管.ppt

第三讲 半导体二极管 第三讲 半导体二极管 一、二极管的组成 二、二极管的伏安特性及电流方程 二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性 从二极管的伏安特性可以反映出：  1. 单向导电性 三、二极管的等效电路 1. 将伏安特性折线化 三、二极管的等效电路 四、二极管的主要参数 最大整流电流IF：最大平均值 最大反向工作电压UR：最大瞬时值 反向电流 IR：即IS 最高工作频率fM：因PN结有电容效应 五、稳压二极管 讨论一  判断电路中二极管的工作状态，求解输出电压。 讨论二 讨论二 * 一、二极管的组成 二、二极管的伏安特性及电流方程 三、二极管的等效电路 四、二极管的主要参数 五、稳压二极管 将PN结封装，引出两个电极，就构成了二极管。 点接触型： 结面积小，结电容小 故结允许的电流小 最高工作频率高 面接触型： 结面积大，结电容大 故结允许的电流大 最高工作频率低 平面型： 结面积可小、可大 小的工作频率高 大的结允许的电流大 几十μA 0.1~0.3V 0.1V 锗Ge 1μA以下 0.5~0.8V 0.5V 硅Si 反向饱和电流 导通电压 开启电压 材料 开启电压 反向饱和电流 击穿电压 温度的 电压当量 2. 伏安特性受温度影响 T（℃）↑→在电流不变情况下管压降u↓ →反向饱和电流IS↑，U(BR) ↓ T（℃）↑→正向特性左移，反向特性下移 正向特性为指数曲线 反向特性为横轴的平行线 理想 二极管 近似分析中最常用 理想开关 导通时 UD＝0截止时IS＝0 导通时UD＝Uon 截止时IS＝0 导通时i与u成线性关系 应根据不同情况选择不同的等效电路！ Q越高，rd越小。 当二极管在静态基础上有一动态信号作用时，则可将二极管等效为一个电阻，称为动态电阻，也就是微变等效电路。 ui=0时直流电源作用 小信号作用 静态电流 2. 微变等效电路 结电容为扩散电容（Cd）与势垒电容（Cb）之和。 扩散路程中电荷的积累与释放 空间电荷区宽窄的变化有电荷的积累与释放 1. 伏安特性 进入稳压区的最小电流 不至于损坏的最大电流 由一个PN结组成，反向击穿后在一定的电流范围内端电压基本不变，为稳定电压。 2. 主要参数 稳定电压UZ、稳定电流IZ 最大功耗PZM＝ IZM UZ 动态电阻rz＝ΔUZ /ΔIZ 判断二极管工作状态的方法？ 1. V＝2V、5V、10V时二极管中的直流电流各为多少？ 2. 若输入电压的有效值为5mV，则上述各种情况下二极管中的交流电流各为多少？ V 较小时应实测伏安特性，用图解法求ID。 Q ID V＝5V时， V=10V时， uD=V-iR 清华大学 华成英 hchya@tsinghua.edu.cn V＝2V，ID≈2.6mA V＝5V，ID≈ 21.5mA V＝10V，ID≈ 50mA 在伏安特性上，Q点越高，二极管的动态电阻越小！ *