CH03-二极管及其基本电路(上课用).ppt

注 意 课后一定要多看书，看原理，看例子，做习题。 Multisim仿真，可以完全按照每章（模数电教材）后面的仿真实例做，也可验证仿真的结果是否正确。 内电场增强 PN结变宽 PN结呈现高阻、截止状态 不利多子扩散 有利少子漂移 2．PN结反向偏置 - - - - - - P N + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + R S E内 + + + + + + E 此电流称为反向饱和电流，记为IS。 因少子浓度主要与温度有关，反向电流与反向电压几乎无关。 - - - - - - P N + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + R S E内 + + + + + + E PN结反偏动画演示 3.2.3 PN结的单向导电性 当外加电压使PN结中P区的电位高于N区的电位，称为加正向电压，简称正偏；反之称为加反向电压，简称反偏。 (1) PN结加正向电压时 低电阻 大的正向扩散电流 PN结电势 (2) PN结加反向电压时 高电阻 很小的反向漂移电流 在一定的温度条件下，由本征激发决定的少子浓度是一定的，故少子形成的漂移电流是恒定的，基本上与所加反向电压的大小无关，这个电流也称为反向饱和电流。 PN结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向扩散电流； PN结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流。 由此可以得出结论：PN结具有单向导电性。 (3) PN结V-I 特性表达式 其中 PN结的伏安特性 IS ——反向饱和电流 VT ——温度的电压当量 且在常温下（T=300K） 3.2.4 PN结的反向击穿 当PN结的反向电压增加到一定数值时，反向电流突然快速增加，此现象称为PN结的反向击穿。 热击穿——不可逆 雪崩击穿 齐纳击穿 电击穿——可逆 3.2.5 PN结的电容效应 (1) 扩散电容CD 扩散电容示意图 (2) 势垒电容CB 3.3 半导体二极管 3.3.1 半导体二极管的结构 3.3.2 二极管的伏安特性 3.3.3 二极管的主要参数 3.3.1 半导体二极管的结构 在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。二极管按结构分有点接触型、面接触型两大类。 (1) 点接触型二极管 (a)点接触型 二极管的结构示意图 PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。 （a）面接触型 （b）集成电路中的平面型 （c）代表符号 (2) 面接触型二极管 PN结面积大，用于工频大电流整流电路。 (b)面接触型 点接触型 引线 触丝 外壳 N型锗片 平面型 N型硅 阳极引线 PN结 阴极引线 金锑合金 底座 铝合金小球 半导体二极管的外型和符号 正极 负极 符号 外型 负极 正极 半导体二极管的类型 (1) 按使用的半导体材料不同分为 (2) 按结构形式不同分为 硅管 锗管 点接触型 平面型 3.3.2 二极管的伏安特性 二极管的伏安特性曲线可用下式表示 锗二极管2AP15的V-I 特性 硅二极管2CP10的V-I 特性 硅管 0 0. 8 反向特性 正向特性 击穿特性 0 0. 8 反向特性 锗管 正向特性 vD iD (1) 近似呈现为指数曲线: (2) 有死区（iD≈0的区域) 1．正向特性 死区电压约为 硅管0.5 V 锗管0.1 V O iD 正向特性 击穿电压 死区电压 v(BR) 反向特性 vD (3) 导通后（即vD大于死区电压后） 管压降vD 约为 硅管0.6~0 .8 V 锗管0.2~0.3 V 通常近似取vD 硅管0.7 V 锗管0.2 V O iD 正向特性 击穿电压 死区电压 V(BR) 反向特性 vD 即 vD略有升高， iD急剧增大。 2．反向特性 IS= 硅管小于0.1微安 锗管几十到几百微安 O iD 正向特性 击穿电压 死区电压 V(BR) 反向特性 vD (1) 当 时， 。 (2) 当 时， 反向电流急剧增大， 击穿的类型 根据击穿可逆性分为 电击穿 热击穿 二极管发生反向击穿。 O iD 正向特性 击穿电压 死区电压 V(BR) 反向特性 vD 降低反向电压，二极管仍能正常工作。 PN结被烧坏，造成二极管永久性的损坏。 二极管发生反向击穿后，