模电03二极管及其基本电路.ppt

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1、3.1 半导体的基本知识半导体的基本知识3.3 二极管二极管3.4 二极管的基本电路及其分析方法二极管的基本电路及其分析方法3.5 特殊二极管特殊二极管3.2 PN结的形成及特性结的形成及特性3.二极管及其基本电路二极管及其基本电路在在PNPN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。结上加上引线和封装，就成为一个二极管。(1)(1)点接触型二极管点接触型二极管 PN PN结面积小，结结面积小，结电容小，用于检波和电容小，用于检波和变频等高频电路。变频等高频电路。半导体二极管半导体二极管1.1.分类分类二极管按结构分有：点接触型、面接触型和平面型二极管按结构分有：点接触型、面接触型和平面型(a)(

2、a)点接触型点接触型 二极管的结构示意图二极管的结构示意图(3)(3)平面型二极管平面型二极管 往往用于集成电路制造往往用于集成电路制造艺中。艺中。PN PN 结面积可大可小，结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。用于高频整流和开关电路中。(2)(2)面接触型二极管面接触型二极管 PN PN结面积大，用于结面积大，用于工频大电流整流电路。工频大电流整流电路。(b)(b)面接触型面接触型(c)(c)平面型平面型(4)(4)二极管的代表符号二极管的代表符号D DSiSi二极管的死区电压二极管的死区电压V Vthth=0.5 V=0.5 V左右，左右，GeGe二极管的死区电压二极管的死区电压V

3、Vthth=0.1 V=0.1 V左右。左右。i)i)当当0 0V VV Vthth时，正向电流为零，时，正向电流为零，V Vthth称为死区或门坎电压称为死区或门坎电压当当V V0 0 即处于正向特性区域，正向区又分为两段：即处于正向特性区域，正向区又分为两段：ii)ii)当当V VV Vthth时，开始出现正向电流，并按指数规律增长，时，开始出现正向电流，并按指数规律增长，二极管正向导通。二极管正向导通。V Vthth2.2.二极管的伏安特性二极管的伏安特性(1)(1)正向特性正向特性SiSi管正向导通压降约为管正向导通压降约为;GeGe管正向导通压降约为。管正向导通压降约为。SiSi二极

4、管的反向饱和电流二极管的反向饱和电流I IS S 1 V Vthth?是是:D:D导通导通否否:D:D截止截止对于理想对于理想D D，只要，只要V V阳阳 V V阴阴导通导通(且导通后即箝位且导通后即箝位),),否则截止否则截止(3)(3)关于优先导通关于优先导通(V(V阳阳VV阴阴)大的二极管优先导通且箝位大的二极管优先导通且箝位D D2 2:V:V阳阳2 2VV阴阴2 2=6=6v v-(-3-(-3v v)=9)=9v vD D1 1:V:V阳阳1 1VV阴阴1 1=0=0v v-(-3-(-3v v)=3)=3v vD D2 2优先导通且优先箝位优先导通且优先箝位(短路短路)VVAO

5、AO=6 6v v，D D1 1受反压截止受反压截止例例:?(1)(1)整流整流(半波、全波半波、全波)利用利用D D的单向导电性的单向导电性半波导通半波导通tVViVOViVo(2)(2)限幅限幅(削波削波)单向削波单向削波tV(3)(3)低压稳压低压稳压VD=VthVo(4)(4)开关作用开关作用D D导通导通:开关闭和开关闭和D D截止截止:开关断开开关断开5.5.二极管应用举例二极管应用举例三、特殊二极管三、特殊二极管1.1.光电二极管光电二极管2.2.发光二极管发光二极管其其PNPN结通过管壳上的玻璃窗口接受光照。在反偏状态下运行，反结通过管壳上的玻璃窗口接受光照。在反偏状态下运行，

6、反向电流随光照强度的增加而上升，与照度成正比。向电流随光照强度的增加而上升，与照度成正比。可用来进行光的测量，是将光信号转换为电信号的常用器件。可用来进行光的测量，是将光信号转换为电信号的常用器件。此管通过电流时将发出光来，是电子与空穴直接复合而放出能量此管通过电流时将发出光来，是电子与空穴直接复合而放出能量的结果。使用的材料不同，光的波长不同，从而颜色也不同。的结果。使用的材料不同，光的波长不同，从而颜色也不同。常作显示器件。也可将电信号转换为光信号，之后经光缆传输，常作显示器件。也可将电信号转换为光信号，之后经光缆传输，再通过光电二极管再现电信号，实现电信号的传输。再通过光电二极管再现电信

7、号，实现电信号的传输。稳压管是特殊的面接触型半导体硅二极管稳压管是特殊的面接触型半导体硅二极管,其其反向击穿反向击穿是可逆的是可逆的,且反向电压较稳定且反向电压较稳定.伏安特性曲线伏安特性曲线U UZ Z表示反向击穿电压，亦即稳压管表示反向击穿电压，亦即稳压管能稳定的电压。能稳定的电压。稳压管的稳压作用在于：在反向击稳压管的稳压作用在于：在反向击穿状态，很大的电流变化量只能引穿状态，很大的电流变化量只能引起很小的电压变化量。曲线越陡，起很小的电压变化量。曲线越陡，稳压性能越好。稳压性能越好。I IZ Z和和I IZMZM表示工作在稳压状态的最小表示工作在稳压状态的最小和最大工作电流。反向电流小于和最大工作电流。反向电流小于I IZ Z时，稳压管在反向截止状态，稳压时，稳压管在反向截止状态，稳压特性消失；大于特性消失；大于I IZMZM时，稳压管可能时，稳压管可能被烧毁。被烧毁。3.3.稳压二极管稳压二极管11