第一章常用半导体器件范例.pptx

第一章 二极管、晶体管、晶闸管 2 1.1 二极管 导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属 一般都是导体。 绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。 半导体：导电特性处于导体和绝缘体之间，称为半导体，如锗、硅、等。 3 本征半导体：不含杂质且无晶格缺陷半导体（纯净和具有晶体结构的半导体）。 1.1.1 半导体基础知识 杂质半导体：向本本征半导体掺如特定的杂质，能该原本征半导体的导电特性；杂质半导体有N型（电子型）和P型（空穴型）。 4 半导体的导电特性 1.掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使 它的导电能力明显改变。 2.热敏性和光敏性：当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化。 5 1.1.2 二极管的单向导电性 PN结具有单向导电性。 当PN结正向偏置时（P加正，N加负），形成较大正向电流，PN结处于导通状态； 当PN结反向偏置时（P加负，N加正），形成较大反向电流，PN结处于截止状态； 二极管是最基本的半导体器件，从本质上说它就是一个PN结。 6 伏安特性 加正向电压（正偏）——-电源正极接P区，负极接N区 1、正向偏置时加在二极管两端的正向电压较小时，二极管不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。 2、当正向电压达到某一数值后（死区电压）二极管才能真正导通。 3、导通后二极管两端的电压基本上保持不变，这个数值称为二极管的“正向压降” 加反向电压——电源正极接N区，负极接P区 1、反向偏置时二极管会流过微弱的反向电流，这个电流称为漏电流 。 2、漏电流 与环境温度紧密关联，温度越高漏电流 越大，反之亦反。同等温度下，锗管漏电流比硅管显著。 硅的曲线向锗的曲线靠拢 7 PN结加正向电压时呈现低电阻， PN结导通； PN结加反向电压时呈现高电阻， PN结截止。 结论：PN结具有单向导电性 二极管具有单向导电性 总结 8 1.1.3 二极管的名称 1、国产命名 参考附录1 2、国外命名 日本以“1S”开头，美国以“1N”开头。 9 1.1.4 二极管的分类 划分方法及种类 说 明 按功能划分 整流二极管 专门用于整流的二极管 开关二极管 作为电子开关使用 稳压二极管 专门用于直流稳压的二极管（小电流输出） 发光二极管 专门用于指示的二极管，能发出可见光 光敏二极管 对光（红外光、激光）有敏感作用的二极管 变容二极管 高频电路中作为可调电容器使用 按PN结大小划分 点接触型 专门用于检波等小电流信号处理的二极管 面接触型 专门用于整流等大电流信号处理的二极管 按封装划分 塑料封装 小功率二极管常采用的封装形式 玻璃封装 一般为点接触型，工作电流小但工作频率高，如小信号检波电路的应用 金属封装 一般为面接触型二极管，电流大，频率低，如大功率整流电路的应用 按材料划分 硅二极管 硅材料二极管 锗二极管 锗材料二极管 10 1.1.6 主要参数 1.正向额定电流 IFM 二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。 2. 最高反向工作电压VRM 保证二极管不被击穿时的反向峰值电压。通常最高反向工作电压是击穿电压的一半或三分之一。 3. 反向饱和电流ICEO（反向漏电流） 指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流要比硅管大几十到几百倍。 11 【例1】电路如图所示，V为理想二极管，判断二极管的状态，并求出V0是多少？ 6V V 12V 3KΩ ＋ － V0 ＋ － 解：（1） 假设：二极管都截止，接地点 ∴V正=12V V负=6V 电压=0V ∴ V正－V负=6V 0 ∴二极管导通 （2） ∴V0=12V 12 【例2】电路如图所示，V为理想二极管，判断二极管的状态，并求出VAB是多少？ V1 V2 12V 9V R A B 电压=0V 假设：二极管都截止，接地点 解：（1） ＋ － ＋ － ∴V1+=0V V1+ V1－= － 9V V1－ V2+ V2+=－12V V2－ V2－= － 9V ∴V1+V1－ ∴V2+V2－ ∴V1导通 V2截止 （2） ∴VAB=0V 类似这样的电路不可能两个二极管都导通 13 V1 V2 6V 12V A B 假设：二极管都截止，接地点 解：（1） ＋ ＋ － － ∴V1+=12V V1－= 0V V2+=12V V2－= － 6V ∴V1+V1－ ∴V2+V2－ 类似这样的电路不可能两个二极管都导通 ∴V1+ －V1－＝12-0=12V ∴V2+ －V2－＝12-(