最新半导体二极管及其应用电路71011 (2)PPT课件.ppt

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1、22.1 PN结的基本知识结的基本知识2.1.1 本征半导体及其导电性本征半导体及其导电性2.1.2 杂质半导体杂质半导体2.1.3 PN结及其单向导电性结及其单向导电性2.1.4 PN结电容结电容92.2 半导体二极管半导体二极管2.2.1 二极管的结构二极管的结构2.2.2 二极管的伏安特性二极管的伏安特性2.2.3 二极管的主要参数二极管的主要参数2.2.4 二极管模型二极管模型10 阳极 引线 N 型锗片 阴极 引线 金属触丝 外壳 阳极引线 铝合金小球 PN 结 N 型硅 金锑合金 底座 阴极引线 阴极引线 阳极引线 P 区 N 型硅片 SiO2 k 阴极 a 阳极 图图2.2.1

2、半导体二极管的结构及符号半导体二极管的结构及符号(a) 点接触型点接触型 (b) 面接触型面接触型 (c) 平面型平面型 (d) 电路符号电路符号(a)(b)(d)(c) 2.2.1 二极管的结构二极管的结构2.2 半导体二极管半导体二极管11 vD/V 0 0.2 0.4 0.6 0.8 10 20 30 40 5 10 15 20 10 20 30 40 iD/A iD/mA VBR Vth 2.2 半导体二极管半导体二极管图图2.2.2 硅二极管的硅二极管的2CP10的伏安特性的伏安特性 图图2.2.3 锗二极管锗二极管2AP15的伏安特性的伏安特性正向特性、反向特性正向特性、反向特性

3、、反向击穿特性、反向击穿特性 2.2.2 二极管的伏安特性二极管的伏安特性12 vD iD V 50C 25C O 50C 25C 图图2.2.4 温度对二极管特性曲线的影响示意图温度对二极管特性曲线的影响示意图温度对二极管特性的影响温度对二极管特性的影响 131. 最大整流电流最大整流电流IF 2. 最高反向工作电压最高反向工作电压VRM 3. 反向电流反向电流IR 4. 极间电容极间电容Cd5. 最高工作频率最高工作频率fM 2.2.3 二极管的主要参数二极管的主要参数2.2 半导体二极管半导体二极管 0 vD/V 0.2 0.4 0.6 20 40 60 5 10 15 20 10 20

4、 30 40 iD/A iD/mA 图图2.2.3 锗二极管锗二极管2AP15的伏安特性的伏安特性14表表2.2.1 几种国产半导体二极管参数几种国产半导体二极管参数（1）2AP17检波二极管（点接触型锗管，在电子设备中作检波和小电流整流用）检波二极管（点接触型锗管，在电子设备中作检波和小电流整流用） 参 数型号最大整流电流最高反向工作电压(峰值)反向击穿电压(反向电流为400A)正向电流(正向电压为1V)反向电流(反向电压分别为10, 100V)最高工作频率极间电容mAVVmAAMHzpF2AP11620402.525015012AP7121001505.0250150115 参 数型号最大

5、整流电 流最高反向工作电压(峰值)最高反向工作电压下的反向电流(125)正向压降(平均值)(25)最高工作频率AVAVKHz2CZ520.125, 50, 100, 200,300, 400, 500, 600,700, 800, 900, 1000,1000132CZ540.51200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2200, 1000132CZ5752400, 2600, 2800,300010000.83表表2.2.1 几种国产半导体二极管参数几种国产半导体二极管参数（2）2CZ5257系列整流二极管，用于电子设备的整流电路中。系列整流二极管，用于电子设备的整流电路中

6、。16 O vD + vD iD (a) (d) iD + vD iD (b) + vD iD=0 (c) （iD0，vD=0） （vD0，iD=0） 理想 实际 图图2.2.5 理想模型理想模型（a）伏安特性曲线）伏安特性曲线 （b）代表符号）代表符号 （c）正向偏置时的电路模型）正向偏置时的电路模型 （d）反向）反向偏置时的电路模型偏置时的电路模型 2.2.4 二极管模型二极管模型2.2 半导体二极管半导体二极管17 O vD + vD iD (a) (b) iD O vD + vD iD (a) (b) iD Vth rD A B C iD vD 图图2.2.6 恒压降模型恒压降模型 图

7、图2.2.7 折线模型折线模型(a) 伏安特性曲线伏安特性曲线 (b) 代表符号代表符号 (a) 伏安特性曲线伏安特性曲线 (b) 代表符号代表符号18 O vD (a) iD + iD (b) vD iD Q vD rd D VD 图图2.2.8 小信号模型小信号模型(a) 伏安特性曲线伏安特性曲线 (b) 代表符号代表符号192.3 二极管应用电路二极管应用电路2.3.1 整流电路整流电路2.3.2 限幅电路限幅电路2.3.3 钳位电路钳位电路20 2.3.1 整流电路整流电路 + vO - R + vI - D O t vI 2 3 4 O t vO 2 3 4 （a） （b）图图2.3

8、.1 单向半波整流电路单向半波整流电路（a）电路图）电路图 （b）vI和和vO的波形的波形2.3 二极管应用电路二极管应用电路21 + vL + RL + + v1 v2 v2 D1 D2 iD1 iD2 Tr O t v2 2 3 4 O t vL 2 3 4 （a） （b）图图2.3.2 单向全整流电路单向全整流电路（a）电路图）电路图 （b）v2和和vo的波形的波形22 vO + D VB vI + R vO + VB vI + R vO + VB vI + R （a） （b） （c） 图图2.3.3 二极管限幅电路二极管限幅电路（a）电路图）电路图 （b）viVB时的等效电路时的等效电

9、路 （c）viVB时的等效电路时的等效电路 2.3.2 限幅电路限幅电路2.3 二极管应用电路二极管应用电路23 0 t 2 3 vI/V 0 t 2 3 vO/V VB VB 图图2.3.4 二极管限幅电路波形图二极管限幅电路波形图24 vO + D vI + C + vC 0 t vC/V T/4 Vm 0 t T vI/V 0 t T vO/V T/2 T/2 T/4 T/4 Vm -2Vm (b) (d) 图图2.3.5 二极管钳位电路二极管钳位电路(a）电路图）电路图 （b）输入电压波形）输入电压波形 （c）电容两端电压波形）电容两端电压波形 （d）输出电压波形）输出电压波形(a)(

10、c) 2.3.3 钳位电路钳位电路2.3 二极管应用电路二极管应用电路252.4 特殊二极管特殊二极管2.4.1 稳压二极管稳压二极管2.4.2 光电二极管光电二极管 2.4.3 发光二极管发光二极管 2.4.4 激光二极管激光二极管 261. 稳压管及其稳压作用稳压管及其稳压作用 2. 稳压管的主要参数稳压管的主要参数(1) 稳定电压稳定电压VZ (2) 稳定电流稳定电流IZ (3) 动态电阻动态电阻rZ a k VZ O IZ vD/V iD/mA IZ VZ rZ 1 斜率 （a） （b）图图2.4.1 稳压管电路符号与伏安特性稳压管电路符号与伏安特性（a）电路符号）电路符号 （b）伏安

11、特性）伏安特性(4) 额定功耗额定功耗PZ (5) 稳定电压的温度系数稳定电压的温度系数K 2.4.1 稳压二极管稳压二极管2.4 特殊二极管特殊二极管27 ip a k 0 a k 2 4 6 8 10 E =200 lx 400 50 (a) (b) (c) ip/A vp /V + vp 图图2.4.3 光电二极管光电二极管（a）电路符号）电路符号 （b）等效电路）等效电路 （c）特性曲线）特性曲线 2.4.2 光电二极管光电二极管2.4 特殊二极管特殊二极管28 a k O + R LED I + RL + 图图2.4.4 发光二极管的电路符号发光二极管的电路符号 图图2.4.5 光隔离器电路光隔离器电路 2.4.3 发光二极管发光二极管2.4 特殊二极管特殊二极管29 结束语结束语