二极管的开关特性.ppt

2.1 二极管的开关特性二极管的开关特性获得高、低电平的基本方法：利用半导体开关元件的获得高、低电平的基本方法：利用半导体开关元件的 导通导通、截止截止（即开、关）两种工作状态。（即开、关）两种工作状态。逻辑逻辑0 0和和1 1：电子电路中用高、低电平来表示。电子电路中用高、低电平来表示。逻辑门电路逻辑门电路：用以实现基本和常用逻辑运算的：用以实现基本和常用逻辑运算的 电子电路。简称门电路。电子电路。简称门电路。基本和常用门电路有基本和常用门电路有与门与门、或门或门、非门非门（反相器）、（反相器）、与非门与非门、或非门或非门、与或非门与或非门和异和异或门或门等。等。二极管符号二极管符号：正极正极负极负极u uD D Ui0.5V时，二时，二极管导通极管导通。u ui i0V0V时，二极管截止，如同开关断开，时，二极管截止，如同开关断开，u uo o0V0V。u ui i5V5V时，二极管导通，如同时，二极管导通，如同0.70.7V V的电压源，的电压源，u uo o4.3V4.3V。二极管的反向恢复时间限制了二极管的开关速度。二极管的反向恢复时间限制了二极管的开关速度。1 1、二极管从正向导通到截止有一个反向恢复过程、二极管从正向导通到截止有一个反向恢复过程2 2、产生反向恢复过程的原因、产生反向恢复过程的原因电荷存储效应电荷存储效应 当外加正向电压时，当外加正向电压时，P P区区空穴向空穴向N N扩散，扩散，N N 区电子区电子向向P P区扩散；势垒区逐渐区扩散；势垒区逐渐变窄，变窄，P P区存储了电子，区存储了电子，N N区存储了空穴，它们区存储了空穴，它们都是非平衡少数载流子。都是非平衡少数载流子。这一过程称为电荷存储这一过程称为电荷存储效应。效应。当输入电压突然反向时，存储当输入电压突然反向时，存储电荷反向电场的作用下，电荷反向电场的作用下，P P区区电子被拉回电子被拉回N N区，区，N N区空穴被区空穴被拉回拉回P P区，形成反向电流区，形成反向电流I IR R；或与多数载流子复合。在此期或与多数载流子复合。在此期间间I IR R基本上保持不变基本上保持不变（I IR R=V=VR R/R/RC C），），经过经过t ts s后，存后，存储电荷显著减少，势垒区逐渐储电荷显著减少，势垒区逐渐变宽，经过变宽，经过t tt t后，二极管截止。后，二极管截止。2 2、产生反向恢复过程的原因、产生反向恢复过程的原因电荷存储效应电荷存储效应 反向恢复时间即存储电荷消失所需要的时间，反向恢复时间即存储电荷消失所需要的时间，它远大于正向导通所需要的时间。这就是说，它远大于正向导通所需要的时间。这就是说，二极管的开通时间是很短的，它对开关速度二极管的开通时间是很短的，它对开关速度的影响很小，以致可以忽略不计。的影响很小，以致可以忽略不计。因此，影响二极管的开关时间主要是反向恢因此，影响二极管的开关时间主要是反向恢 复时间，而不是开通时间。复时间，而不是开通时间。End