2、反向击穿电压UBR.ppt

3.二极管的电容效应 势垒电容 在积累空间电荷的势垒区，当PN结外加电压变化时，引起积累在 势垒区 的空间电荷的变化，即耗尽层的电荷量随外加电压而增多或减少，这种现象与电容器的充、放电过程相同。耗尽层宽窄变化所等效的电容称为势垒电容。 势垒电容具有非线性，它与结面积、耗尽层宽度、半导体的介电常数及外加电压有关。 1.1.3半导体二极管 1.二极管的结构 2.二极管的伏安特性 3.二极管的电容效应 4.二极管的主要参数 1.二极管的结构 在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。 1、点接触型二极管— PN结面积小，结电容小， 用于检波和变频等高频电路。 (a)点接触型 二极管的结构示意图 2、面接触型二极管— PN结面积大，用于工作 频率低，大电流整流电路。 (b)面接触型 二极管符号： (c)平面型 3、 平面型二极管— 往往用于集成电路制造工 艺中。PN 结面积可大可小，用 于大功率整流和开关电路中。 2. 二极管的伏安特性 处于第一象限的是正向伏安特性曲线，处于第三象限的是反向伏安特性曲线。 I = f (U) 二极管的伏安特性 1、正向特性 硅二极管的死区电压Uth=0.5 V左右， 锗二极管的死区电压Uth=0.2 V左右。 当0＜U＜Uth时，正向电流为零，Uth称为死区电压或开启电压。 当U＞0即处于正向特性区域。 正向区又分为两段： 当U＞Uth时，开始出现正向 电流，并按指数规律增长。 2、反向特性 当U＜0时，即处于反向特性区域 反向区也分两个区域： 当UBR＜U＜0时，反向电流很小，且基本不随反向电压的变化而变化，此时的反向电流也称反向饱和电流IS 。 当U≥UBR时， 反向电流急剧增加，UBR称为反向击穿电压 在反向区，硅二极管和锗二极管的特性有所不同。 硅二极管的反向击穿特性比较硬、比较陡，反向饱和电流也很小；锗二极管的反向击穿特性比较软，过渡比较圆滑，反向饱和电流较大。 反向电流特点： 1、随温度的上升增长 很快。 2、在反向电压不超过 一定范围时，反向电流 的大小基本恒定，而与 反向电压的高低无关。 扩散电容（Diffusion capacitance）是p-n结在正偏时所表现出的一种微分电容效应。 二极管的电容效应在交流信号作用下才会表现出来 一般说来，在反向偏压或小的正向偏压下，p-n结以势垒电容为主，只有在大的正向偏压时才以扩散电容为主。 二极管长期工 作时，允许通过二 极管的最大正向平均 电流。 4. 二极管的主要参数 半导体二极管的主要参数包括最大整流电流IF、反向击穿电压UBR、最大反向工作电压UR、反向峰值电流IR等。 1、 最大整流电流IF—— 2、 反向击穿电压UBR——— 和最大反向工作电压UR 二极管反向电流 急剧增加时对应的反向 电压值称为反向击穿 电压UBR。 保证二极管 不被击穿而给出的 反向峰值电压 使器件损坏的参数 使器件的某个特性消失的参数 主要参数 极限参数 特征参数 3、 反向峰值电流IR 4、 正向压降UF 在室温下，在规定的反向电压下，一般是最大反向工作电压下的反向电流值。硅二极管的反向电流一般在纳安(nA)级；锗二极管在微安(?A)级。 在规定的正向电流下，二极管的正向电压降。小电流硅二极管的正向压降在中等电流水平下，约0.6～0.8V；锗二极管约0.2～0.3V。 5、 最高工作频率fM fM 值主要取决于PN结结电容的大小。使用时，如果信号频率超过fM ，二极管的单向导电性将变差，甚至不复存在。结电容越大，则二极管允许的最高工作频率越低。 半导体二极管图片 半导体二极管图片 半导体二极管图片