模电122学习教程.pptx

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1、1.2 1.2 半导体二极管半导体二极管二极管伏安特性二极管伏安特性二极管模型二极管模型二极管应用二极管应用第1页/共42页1.2.1.1.2.1.二极管的结构二极管的结构(一一).二极管的结构（实质为一个二极管的结构（实质为一个PN结）结）旧符号新符号阳极(Anode)阴极(Cathode)第2页/共42页.二极管的结构二极管的结构点接触型：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：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：

2、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。第3页/共42页半导体二极管的型号半导体二极管的型号国家标准对半导体器件型号的命名举例如下,(欧洲，美国，日本的命名方法各有不同，详见晶体管手册）欧洲，美国，日本的命名方法各有不同，详见晶体管手册）第4页/共42页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开启电压反向饱和电流击穿电压温度的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。1.2

3、.2.1.2.2.二极管的伏安特性二极管的伏安特性开启电压：使二极管开始导通的临界电压。开启电压：使二极管开始导通的临界电压。第5页/共42页当加正向电压时：当加正向电压时：I 随随U，呈指数规率，呈指数规率。1.2.2.1.2.2.二极管的伏安特性二极管的伏安特性当加反向电压时：当加反向电压时：I=Is ，基本不变。基本不变。正偏二极管有一个正向电流开正偏二极管有一个正向电流开始明显增大的始明显增大的导通电压导通电压U UONON，SiSi管：管：0.7V,Ge0.7V,Ge管：管：0.3V0.3V第6页/共42页从二极管的伏安特性可以反映出：从二极管的伏安特性可以反映出：1.单向导电性单向

4、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第7页/共42页 二极管温度特性二极管温度特性结论结论:1)1)正正向向/开启电压随温度的升高而减小；开启电压随温度的升高而减小；2)2)反向饱和电流反向饱和电流I IS S随温度的升高而增大；随温度的升高而增大；第8页/共42页1.2.3 二极管的主要参数（见二极管的主要参数（见p20）最大整流电流

5、最大整流电流IF：最大正：最大正向平均电流值向平均电流值最大反向工作电压最大反向工作电压UR：最：最大瞬时值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：上限截：上限截止频率，因止频率，因PN结有电容效结有电容效应应第9页/共42页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！应根据不同情况选择不同的等效电路！一一.二极管的伏安特性的分段二极管的伏安特性的分段线性近似模型线性近似模型？100V？5

6、V？1V？1.2.4.1.2.4.二极管的等效电路模型二极管的等效电路模型第10页/共42页器件模型：由理想元件构成的能近似反映电子器件器件模型：由理想元件构成的能近似反映电子器件特性的等效电路。特性的等效电路。一、二极管的一、二极管的伏安特性的分段线性近似模型伏安特性的分段线性近似模型 理想开关模型理想开关模型(用于用于UON外加电压）外加电压）二极管二极管 理想开关（如下图）理想开关（如下图）正偏时正向电压正偏时正向电压=0，反偏时反向电流，反偏时反向电流=01.2.4.1.2.4.二极管的等效电路模型二极管的等效电路模型第11页/共42页 理想开关模型理想开关模型(用于用于UON 2.7

7、V 时导通；VD2只能在u i -4.7V时导通；故-4.7V u i 2.7V 时，VD1管导通，VD2管截止，u O 2.7V；当-4.7V u i 2.7V 时，VD1管和VD2管均截止，u O u i；当 u i -4.7V 时，VD1管截止，VD2管导通，u O -4.7V。解：5.1k-+ui+-2V+-VD24V-+uOVD1+-0.7V-VD26V+VD15.1k-+ui+-2V+-VD24V-+uOVD15.1k-+ui+-2V+-VD24V-+uOVD15.1k-+ui+-2V+-VD24V-+uOVD15.1k-+ui+-2V+-VD24V-+uOVD1_ _+0.7V5.1k-+ui+-2V+-VD24V-+uOVD1第41页/共42页感谢您的观看！第42页/共42页