课题一半导体二极管及其基本电路.ppt

1.1半导体二极管的特性：半导体二极管具有单向导电性。 1.2 半导体二极管的结构和符号 PN结的形成 (2) PN结的单向导电性 ② PN 结加反向电压（反向偏置） PN结单向导电性小结 14.3 二极管 14.3.1 基本结构 (1)测试电路 14.3.3半导体二极管的主要参数 (2) 二极管电路分析 14.4 稳压二极管 3. 主要参数 例2：已知稳压管2CW17的参数为：UZ=10V，稳定电流为5mA，额定功耗PZ=250mW，求电源电压E分别为8V，18V，-6V时的UO和I。为使电路正常稳压, E的最大允许值为多大? (1) 稳定电压UZ 稳压管正常工作(反向击穿)时管子两端的电压。 (2) 电压温度系数?ｕ 环境温度每变化1?C引起稳压值变化的百分数。 (3) 动态电阻 (4) 稳定电流 IZ 、最大稳定电流 IZM (5) 最大允许耗散功率 PZM = UZ IZM rZ愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。 4. 基本稳压电路 稳压管工作必要条件：　 ?工作在反向击穿状态 ? 串入电阻R 　　IZmin ＜ IZ ＜ IZmax 思考： 1.若稳压管极性接反,会出现什么问题? 2.电阻R的作用是什么？不加可不可以？ 5 . 选管的原则 IZmax ＝ (1.5～5) Iomax UZ＝ Uo UI ＝（２～３)Uo 例1：稳压电路如图。已知稳定电压UZ=6V，R=200 Ω ，RL=1kΩ，当UI=9V时，求R上的电流I、负载电流IL，稳定电流IZ以及输出电压UO。 * 对应教材章节内容: 14.1 半导体的导电特性 14.2 PN结及其单向导电性 14.3 二极管 14.4 稳压二极管 半导体二极管 半导体二极管 14.1 半导体的导电特性 半导体的导电特性： (可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。 掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电 能力明显改变(可做成各种不同用途的半导 体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。 光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化 (可做 成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极 管、光敏三极管等)。 热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强 14.1.1 本征半导体 完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征半导体。 晶体中原子的排列方式 硅单晶中的共价健结构 共价健 共价键中的两个电子，称为价电子。 Si Si Si Si 价电子 Si Si Si Si 价电子 本征半导体的导电机理 空穴 自由电子 当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出现两部分电流： 1）自由电子作定向运动 ?电子电流 2）价电子递补空穴 ?空穴电流 自由电子和空穴都称为载流子。 载流子形成动画 (1) N型半导体 Si Si Si Si p p+ 多余电子 磷原子 在常温下即可变为自由电子 失去一个电子变为正离子 N 型半导体：多子?自由电子　　 少子?空穴 14.1.2 N型半导体和 P 型半导体 Si Si Si Si 硼原子 接受一个电子变为负离子 空穴 P 型半导体：多子?空穴 少子?自由电子　　 B B– (2) P型半导体 无论N型或P型半导体都是中性的，对外不显电性。 1. 在杂质半导体中多子的数量与 （a. 掺杂浓度、b.温度）有关。 2. 在杂质半导体中少子的数量与 （a. 掺杂浓度、b.温度）有关。 3. 当温度升高时，少子的数量 （a. 减少、b. 不变、c. 增多）。 a b c 4. 在外加电压的作用下，P 型半导体中的电流 主要是 ，N 型半导体中的电流主要是 。 （a. 电子电流、b.空穴电流） b a P 型半导体 N 型半导体 (1)PN结的形成 － － － － － － － － － － － － － － － － + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + － － － － － － － － 形成空间电荷区 内电场E 扩散运动 漂移运动 PN结形成动画 14.2 PN结及其单向导电性 扩散的结果是使空间电荷区逐渐加宽，空间电荷区越宽。 漂移运动 P型半导体 － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － N型半导体 + + + + + + + + +