《极管及应用》PPT课件.ppt

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1、华成英 2 半导体二极管一、二极管的组成一、二极管的组成二、二极管的伏安特性及电流方程二、二极管的伏安特性及电流方程三、二极管的等效电路三、二极管的等效电路四、二极管的主要参数四、二极管的主要参数五、稳压二极管五、稳压二极管华成英 一、二极管的组成将将PN结封装，引出两个电极，就构成了二极管。结封装，引出两个电极，就构成了二极管。小功率小功率二极管二极管大功率大功率二极管二极管稳压稳压二极管二极管发光发光二极管二极管华成英 一、二极管的组成点接触型：结面积小，点接触型：结面积小，结电容小，故结允许结电容小，故结允许的电流小，最高工作的电流小，最高工作频率高。频率高。面接触型：结面积大，面接触型

2、：结面积大，结电容大，故结允许结电容大，故结允许的电流大，最高工作的电流大，最高工作频率低。频率低。平面型：结面积可小、平面型：结面积可小、可大，小的工作频率可大，小的工作频率高，大的结允许的电高，大的结允许的电流大。流大。华成英 二、二极管的伏安特性及电流方程材料材料开启电压开启电压导通电压导通电压反向饱和电流反向饱和电流硅硅Si0.5V0.50.8V1A以下锗锗Ge0.1V0.10.3V几十A开启开启电压电压反向饱反向饱和电流和电流击穿击穿电压电压温度的温度的电压当量电压当量二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性。二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性。华成英 从二极管的伏安特性可以反

3、映出：从二极管的伏安特性可以反映出：1.单向导电性单向导电性2.伏安特性受温度影响伏安特性受温度影响T（）在电流不变情况下管压降在电流不变情况下管压降u 反向饱和电流反向饱和电流IS，U(BR)T（）正向特性左移正向特性左移，反向特性下移，反向特性下移正向特性为正向特性为指数曲线指数曲线反向特性为横轴的平行线反向特性为横轴的平行线增大增大1倍倍/10华成英 三、二极管的等效电路理想理想二极管二极管近似分析近似分析中最常用中最常用理想开关理想开关导通时导通时 UD0截止时截止时IS0导通时导通时UDUon截止时截止时IS0导通时导通时i与与u成线性关系成线性关系应根据不同情况选择不同的等效电路！

4、应根据不同情况选择不同的等效电路！1.将伏安特性折线化？100V？5V？1V？华成英 7【例 4.3.1】电路如图(a)所示，计算二极管中的电流 ID。已知二极管的导通电压UD(on)=0.6 V，交流电阻 rD 近似为零。解：可以判断二极管处于导通状态，将相应的电路模型代入，得到图(b)。节点 A 的电压 UA=E-I1R1=-I2R2=-E+UD(on)=-5.4，解得 I1=5.7 mA，I2=5.4 mA，于是 ID=I1+I2=11.1 mA。华成英 2.微变等效电路Q越高，越高，rd越小。越小。当二极管在静态基础上有一动态信号作用时，则可将二极当二极管在静态基础上有一动态信号作用时

5、，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。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时直流电源作用时直流电源作用小信号作用小信号作用静态电流静态电流华成英 四、二极管的主要参数交流等效电阻交流等效电阻最大整流电流最大整流电流IF：最大平均值：最大平均值最大反向工作电压最大反向工作电压UR：最大瞬时值：最大瞬时值反向电流反向电流 IR：即：即IS最高工作频率最高工作频率fM：因：因PN结有电容效应结有电容效应华成英 10二极管应用电路举例 一、整流电路 例分析图(a)所示的二极管整流电路的工作原理，其中二极管D的导通电压UD(on)=0.7 V，交流电阻r

6、D 0。输入电压ui的波形如图(b)所示。解：当ui 0.7 V时，D处于导通状态，等效成短路，所以输出电压uo=ui；当ui 2.7 V时，D导通，所以uo=2.7 V；当ui 2.7 V时，D截止，其支路等效为开路，uo=ui。于是得到uo的波形，如图(c)所示，该电路把ui超出2.7 V的部分削去后输出，是上限幅电路。华成英 12例二极管限幅电路如图(a)所示，其中二极管D1和D2的导通电压UD(on)=0.3 V，交流电阻rD 0。输入电压ui的波形在图(b)中给出，作出输出电压uo的波形。首先判断二极管是导通或截止.解：当ui -2.3 V时，D1截止，支路等效为开路，uo=ui。所

7、以D1实现了下限幅；当ui 2.3 V时，D2导通，uo=2.3 V；当ui 2.3 V时，D2截止，支路等效为开路，uo=ui。所以D2实现了上限幅。综合uo的波形如图(c)所示，该电路把ui超出 2.3 V的部分削去后进行输出，完成双向限幅。华成英 13三、电平选择电路 例图(a)给出了一个二极管电平选择电路，其中二极管D1和D2为理想二极管，输入信号ui1和ui2波形如图(b)所示。分析电路的工作原理，并作出输出信号uo的波形。解:当tT1时,D2比D1正偏压更大,则D2首先导通，uo=ui2=0，导致D2反偏而截止；反之，当T1tT3时,D1,D2也同时导通，uo=ui1=ui2=0。该电路完成低电平选择功能，并实现了逻辑“与”运算。