第1章半导体二极管.ppt

应用电子技术 有线对讲机电路 红外线自动水龙头控制电路 门铃音乐芯片 救护车声双音报警器 几种二极管 单相半波整流电路 2) 工作原理 1.1.2 N型半导体和 P 型半导体 1.1.2 N型半导体和 P 型半导体 漂移电流和扩散电流 1 漂移电流： 载流子受外电场力作用做宏观定向运动形成漂移电流。 漂移电流与电场强度、载流子浓度成正比。 二极管的单向导电性 1.2 半导体二极管 1.2.1 基本结构 1.2.2 伏安特性 1.2.3 主要参数 二极管的应用(二极管电路分析举例 ) 整流电路 几种二极管 1.4 稳压管及稳压管稳压电路1.4.1稳压管 3. 主要参数 稳压管应用 小功率直流稳压电源的组成直流稳压电源的原理方框图 稳压管稳压电路 2. 工作原理 稳压管稳压电路（续） 2. 工作原理 3. 参数的选择 浪涌保护电路 浪涌保护电路：稳压管在准确的电压下击穿，这就 使得它可作为限制或保护之元件来使用因为各种电 压的稳压二极管都可以得到，故对于这种应用特别 适宜。 本章作业 功能：把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压 u4 uo u3 u2 u1 交流电源 负载 变压 整流 滤波 稳压 UO = UZ IR = IO + IZ U I UZ RL?(IO?)? IR ? 设UI一定，负载RL变化 UO 基本不变? IR (IRR) 基本不变 ? UO (UZ ) ? ? IZ? ? 1. 电路 + – UI RL + C IO UO + – + – u IR R DZ Iz 限流调压 稳压电路 UO = UZ IR = IO + IZ U I UZ UI?? UZ ? 设负载RL一定， UI 变化 UO 基本不变? IRR ? ? IZ ? ? IR ? ? 1. 电路 + – UI RL + C IO UO + – + – u IR R DZ Iz (1) UZ = UO (2) IZM= (1.5 ~ 3) ICM (3) UI = (2 ~ 3) UO (4) 为保证稳压 管安全工作 为保证稳压 管正常工作 适用于输出电压固定、输出电流不大、且负载变动不大的场合。 图中的稳压二极管D是作为过压保护器件。只要电源电压VS超过二极管的稳压值D就导通。使继电器J吸合负载RL就与电源分开。 1.1.3 PN 结 一、PN 结(PN Junction)的形成 1. 载流子的浓度差引起多子的扩散 2. 复合使交界面形成空间电荷区 (耗尽层) 空间电荷区特点: 无载流子， 阻止扩散进行， 利于少子的漂移。 3. 扩散和漂移达到动态平衡 扩散电流 等于漂移电流， 总电流 I = 0。 内建电场 PN 结形成 第 1 章　半导体二极管 2 扩散电流： 因扩散运动形成的电流，称为扩散电流。 扩散运动：因载流子 浓度差而产生的载流子宏观定向运动。 二、PN 结的单向导电性 1. 外加正向电压(正向偏置) — forward bias P 区 N 区 内电场 + ? U R 外电场 外电场使多子向 PN 结移动, 中和部分离子使空间电荷区变窄。 IF 限流电阻 扩散运动加强形成正向电流 IF 。 IF = I多子 ? I少子 ? I多子 2. 外加反向电压(反向偏置) — reverse bias P 区 N 区 ? + U R 内电场 外电场 外电场使少子背离 PN 结移动， 空间电荷区变宽。 IR PN 结的单向导电性：正偏导通，呈小电阻，电流较大; 反偏截止，电阻很大，电流近似为零。 漂移运动加强形成反向电流 IR IR = I少子 ? 0 PN 结单向导电 第 1 章　半导体二极管 三、PN 结的击穿特性 P 区 N 区 ? + U R 内电场 外电场 当外加反向电压增大到一定值时， 二极管的反向电流将随反向电压 的增加而急剧增大，这种现象称为 反向击穿 电击穿——雪崩击穿和齐纳击穿，可逆 热击穿——PN结电击穿后，电流很大，电压又很高，消耗在PN结上的功率很大，容易使PN结发热超过它的耗散功率而过度到热击穿，烧坏PN结 PN结的反向击穿 当PN结的反向电压增加到一定数值时，反向电流突然快速增加，此现象称为PN结的反向击穿。 热击穿——不可逆 电击穿——可逆 雪崩击穿—高反压，碰撞电 齐纳击穿—较低反压，场致激发 1. 二