第1章半导体.ppt

2）全波整流电路 3）桥式整流电路 O t ui / V 15 RL V1 V2 V3 V4 ui B A uO O t uO/ V 15 　　若有条件，可切换到 EWB 环境观察桥式整流波形。 1.4　特殊二极管 1.4.1 稳压二极管 1.4.2 光电二极管 1.4.1 稳压二极管 稳压二极管（简称稳压管）是一种硅材料职称的面接触型晶体二极管。 利用PN结的反向击穿特性来实现稳定电压的，正常使用时工作在反向击穿状态。 与普通二极管的区别： 正向特性基本相同，稳压管的反向特性更加陡峭一些。当反向电压达到击穿电压（同时也是稳压管的稳定电压）时，反向电流急速增大，但是管子两端的反向击穿电压几乎不变，表现出很好的稳压特性。 一、伏安特性 符号 工作条件：反向击穿 iZ /mA uZ/V O ?UZ ? IZmin ? IZmax ?UZ ?IZ ? IZ 特性 二、主要参数 1. 稳定电压 UZ 流过规定电流时稳压管 两端的反向电压值。 2. 稳定电流 IZ 越大稳压效果越好， 最小稳定电流 IZmin 小于 Imin 时不稳压。 3. 最大工作电流 IZM 最大耗散功率 PZM P ZM = UZ IZM 4. 动态电阻 rZ rZ = ?UZ / ?IZ 越小稳压效果越好。 几 ? ? 几十 ? 5. 稳定电压温度系数 CT 一般， UZ 4 V，CTV 0 (为齐纳击穿)具有负温度系数； UZ 7 V，CTV 0 (为雪崩击穿)具有正温度系数； 4 V UZ 7 V，CTV 很小。 例 1.4.1 分析简单稳压电路的工作原理， R 为限流电阻。 IR = IZ + IL UO= UI – IR R UI UO R RL IL IR IZ 1.4.2 发光二极管与光敏二极管 一、发光二极管 LED (Light Emitting Diode) 1. 符号和特性 工作条件：正向偏置 一般工作电流几十 mA， 导通电压 (1 ? 2) V 符号 u /V i /mA O 2 特性 2. 主要参数 电学参数：I FM ，U(BR) ，IR 光学参数：峰值波长 ?P，亮度 L，光通量 ? 发光类型： 可见光：红、黄、绿 显示类型： 普通 LED ， 不可见光：红外光 点阵 LED 七段 LED , 二、光敏二极管（光电二极管） 1．符号和特性 符号 特性 u i O 暗电流 E = 200 lx E = 400 lx 工作条件： 反向偏置 2. 主要参数 电学参数： 暗电流，光电流，最高工作范围 光学参数： 光谱范围，灵敏度，峰值波长 实物照片 补充：选择二极管限流电阻 步骤： 1. 设定工作电压(如 0.7 V；2 V (LED)；UZ ) 2. 确定工作电流(如 1 mA；10 mA；5 mA) 3. 根据欧姆定律求电阻 R = (UI ? UD)/ ID (R 要选择标称值) 小 结 第 1 章 一、两种半导体和两种载流子 两种载流 子的运动 电子 — 自由电子 空穴 — 价电子 两 种 半导体 N 型 (多电子) P 型 (多空穴) 二、二极管 1. 特性 — 单向导电 正向电阻小(理想为 0)，反向电阻大(?)。 iD O uD U (BR) I F URM 2. 主要参数 正向 — 最大平均电流 IF 反向 — 最大反向工作电压 U(BR)(超过则击穿) 反向饱和电流 IR (IS)(受温度影响) IS 3. 二极管的等效模型 理想模型 (大信号状态采用) uD iD 正偏导通 电压降为零 相当于理想开关闭合 反偏截止 电流为零 相当于理想开关断开 恒压降模型 UD(on) 正偏电压 ? UD(on) 时导通 等效为恒压源UD(on) 否则截止，相当于二极管支路断开 UD(on) = (0.6 ? 0.8) V 估算时取 0.7 V 硅管： 锗管： (0.1 ? 0.3) V 0.2 V 折线近似模型 相当于有内阻的恒压源 UD(on) 4. 特殊二极管 工作条件 主要用途 稳压二极管 反 偏 稳 压 发光二极管 正 偏 发 光 光敏二极管 反 偏 光电转换 * 3、伏安特性 ——PN结两端的电压与流过PN结的电流之间的关系曲线 O u /V I /mA 反向击穿 正向特性 4 PN结的击穿特性 当PN结上所加的反向电压达到某一数值时，反向电流激增的现象。 1）雪崩击穿 当反向电压增高时，少子获得能量高速运动，在空间电荷区与原子发生碰撞，产生碰撞电