2.半导体二极管及其基本电路.ppt

4. 小信号模型 二极管工作在正向特性的某一小范围内时，其正向特性可以等效成一个微变电阻。 即 根据 得Q点处的微变电导 则 常温下（T=300K） 2.4.1 二极管V- I 特性的建模 2.4.2 应用举例 1. 二极管的静态工作情况分析 理想模型 （R=10k?） （1）VDD=10V 时 恒压模型 （硅二极管典型值） 折线模型 （硅二极管典型值） 设 （2）VDD=1V 时 （自看） 例2.4.2 提示 2.4.2 应用举例 2. 限幅电路 例：电路如图所示，已知E=5V，ui=10sinωt V，二极管的正向压降可忽略不计，试画出uo的波形 R D E u0 ui 0 ωt ui u0 解： 当ui ＞5V时，二极管才可导通 例：下图中，已知VA=3V， VB=0V， DA 、DB为锗管， 　　　求输出端Y的电位并说明二极管的作用。 DA –12V F A B DB R 解： DA优先导通，则 VF=3–0.3=2.7V DA导通后, DB因反偏而截止, 起隔离作用, DA起钳位作用, 将Y端的电位钳制在+2.7V。 2.4.2 应用举例 3.开关电路 例2.4.3　（略） 规律：共阳极接法，电压低者先导通； 　　　共阴极接法，电压高者先导通。 4.低电压稳压电路　（略） 2.5 特殊体二极管 2.5.1 稳压二极管 2.5.2 变容二极管 2.5.3 光电子器件 1. 光电二极管 2. 发光二极管 3. 激光二极管 2.5.1 稳压二极管 1. 符号及稳压特性 (a)符号 (b) 伏安特性 利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态，反向电压应大于稳压电压。 (1) 稳定电压VZ (2) 动态电阻rZ 在规定的稳压管反向工作电流IZ下，所对应的反向工作电压。 rZ =?VZ /?IZ (3)最大耗散功率 PZM (4)最大稳定工作电流 IZmax 和最小稳定工作电流 IZmin (5)稳定电压温度系数——?VZ 2. 稳压二极管主要参数 2.5.1 稳压二极管 稳压二极管 3 稳压电路 正常稳压时 VO =VZ # 不加R可以吗？ # 上述电路VI为正弦波，且幅值大于VZ ， VO的波形是怎样的？ （1）.设电源电压波动(负载不变) U↑→UO↑→UZ↑→ IZ↑ ↓ UO↓←UR ↑ ← IR ↑ （2）.设负载变化(电源不变) 略 例：稳压二极管的应用 RL ui uO R DZ i iz iL UZ 稳压二极管技术数据为：稳压值UZW=10V，Izmax=12mA，Izmin=2mA，负载电阻RL=2k?，输入电压ui=12V，限流电阻R=200 ? 。 若负载电阻变化范围为1.5 k? -- 4 k? ，是否还能稳压？ RL ui uO R DZ i iz iL UZ UZW=10V ui=12V R=200 ? Izmax=12mA Izmin=2mA RL=2k? (1.5 k? ~4 k?) iL=uo/RL=UZ/RL=10/2=5（mA） i= （ui - UZ）/R=（12-10）/0.2=10 （mA） iZ = i - iL=10-5=5 （mA） RL=1.5 k? , iL=10/1.5=6.7（mA）, iZ =10-6.7=3.3（mA） RL=4 k? , iL=10/4=2.5（mA）, iZ =10-2.5=7.5（mA） 负载变化,但iZ仍在12mA和2mA之间,所以稳压管仍能起稳压作用 第二章　习题解答 2.1.1 在室温（300K）情况下，若二极管的反向饱和电流为1nA，问它正向电流为0.5mA时应加多大的电压。设二 极管的指数模型为　　　　　　　。 解 所以 * 2.1 半导体的基本知识 2.3 半导体二极管 2.4 二极管基本电路及其分析方法 2.5 特殊二极管 2.2 PN结的形成及特性 2.1 半导体的基本知识 2.1.1 半导体材料 2.1.2 半导体的共价键结构 2.1.3 本征半导体 2.1.4 杂质半导体 2.1.1 半导体材料 根据物体导电能力(电阻率)的不同，来划分 导体、绝缘体和半导体。 典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。 半导体（Semiconductors）: 导电能力介于导体与绝缘体之间的物体，都是 半导体。 2.1.2 半导体的共价键结构 硅晶体的空间排列 2.1.2 半导体