第3讲 常用半导体器件(二极管、第二周).ppt

end 例2：图示电路中，VDD = 5V，R = 5k?，恒压降模型的VD=0.7V，vs = 0.1sinwt V。（1）求输出电压vO的交流量和总量；（2）绘出vO的波形。 直流通路、交流通路、静态、动态等概念，在放大电路的分析中非常重要。 （1）整流电路 （a）电路图 （b）vs和vo的波形 理想模型 四、 二极管分析方法及基本电路 （2）限幅电路 电路如图，R = 1kΩ，VREF = 3V，二极管为硅二极管。分别用理想模型和恒压降模型求解，当vI = 6sin?t V时，绘出相应的输出电压vO的波形。 理想模型 恒压降模型 （3）开关电路 电路如图所示，利用理想模型求解：当 v11和v12为0V或5V时，不同组合情况下的输出电压vo v11 v12 v11 v12 D1 D2 vo 0V 0V 导通 导通 0V 0V 5V 导通 截止 0V 5V 0V 截止 导通 0V 5V 5V 截止 截止 5V 五、特殊二极管 齐纳二极管(稳压二极管) 变容二极管 肖特基二极管 光电二极管 发光二极管 激光二极管 光电子器件 利用二极管反向击穿特性实现稳压。 电流变化，电压不变。 稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态。 1、齐纳二极管 (稳压二极管) （1）稳定特性分析 稳定电压VZ 动态电阻rZ 在规定的稳压管反向工作电流IZ下，所对应的反向工作电压。 rZ =?VZ /?IZ 进入稳压区的最小电流IZmin 不至于损坏的最大电流IZmax （2）等效模型 （3）齐纳二极管应用电路分析 若稳压管的电流太小则不稳压，若稳压管的电流太大则会因功耗过大而损坏，因而稳压管电路中必需有限制稳压管电流的限流电阻！ 例：如图所示 （a）符号 （b）结电容与电压的关系（纵坐标为对数刻度） 结电容随反向电压的增加而减小，普遍用于高频技术中。 2、变容二极管 （a）符号 （b）正向V-I特性 1、制作原理不同； 2、电容效应非常小； 3、门坎电压和正向压降很小； 4、反向击穿电压较小； 3、肖特基二极管 (1)光电二极管——将光信号转换为电信号 （a）符号 （b）电路模型 （c）特性曲线 4、光电子器件 反向电流与照度成正比 (2) 发光二极管——将电信号转换为光信号 符号 光电传输系统 (3) 激光二极管——产生相干的单色光信号 ——将电信号转换为光信号 （a）物理结构 （b）符号 动画先播放开头，然后停住分析可能将要发生的变化，再播放动画。 动画先播放开头，然后停住分析可能将要发生的变化，再播放动画。 3.1 二极管——1个PN结（4学时） 3.3 场效应管 3.2 三极管——2个PN结 3.4各种放大器件电路性能比较 第3讲 常用半导体器件 3.1 二极管 一、 二极管的结构 二、 二极管的V-I特性 三、 二极管的主要参数 四、 二极管基本电路及分析方法 五、 特殊二极管 一、 二极管的结构 二极管按结构分： 点接触型 面接触型 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 (a)点接触型 二极管的结构示意图 PN结面积小，结电容小，适用于高频和数字电路。150MHz 反向电压、电流大时容易坏，只能流小电流。16mA （a）面接触型 (2) 面接触型二极管 (b)面接触型 PN结面积大，结电容大，工作频率低，适用于整流电路。3kHz 可承受较大的反向电压、电流。400mA (3) 平面型二极管 通过扩散工艺形成 PN结面积可大可小 （b）集成电路中的平面型 （c）代表符号 锗二极管2AP15的V-I 特性 硅二极管2CP10的V-I 特性 1、单向导电特性 二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性。 开启电压 反向饱和电流 击穿电压 正向特性为指数曲线 反向特性为横轴的平行线 二、 二极管的V-I特性（伏安特性） 2、V-I特性受温度影响 T（℃）↑→在电流不变情况下管压降u↓ →反向饱和电流IS↑，U(BR) ↓ T（℃）↑→正向特性左移，反向特性下移 增大1倍/10℃ 最大整流电流IF ——是一个平均电流，通常是正弦波半波的平均值 反向击穿电压VBR 反向电流IR——描述二极管单向导电性强弱的参数，小功率管小，大功率管大； 正向压降Vth 或 开启电压 或 门坎电压 ——模型分析时常用到 极间电容Cd（CB、 CD ）——对工作频率有较大影响 end 三、 二极管的主要参数 1）图解法 四、 二极管分析方法及基本电路 例3.4.1 电路如图所