半导体二极管及其基本电路演示文稿.pptVIP

电子技术基础 主讲：李研达Email:a2985@yeah.net QQ:985667931 美国硅谷 美国科学院院士在硅谷任职的就有近千人 超大规模集成芯片 CPU 知识点复习 １．电路元件、基尔霍夫定律、叠加定理、 等效电源定理和含受控源电路的分析 ２．半导体的基本知识、ＰＮ结的形成和 半导体二极管及其特性 半导体激光二极管 小结 特殊二极管 　光电二极管、稳压二极管、发光二极管和激光二极管 　二极管的应用 要求 了解二极管、稳压管和三极管的基本造、工作原理和特性曲线，理解主要参数的意义； 会分析含有二极管的电路。 了解三极管结构,掌握三极管的工作原理、特性曲线和主要参数 作业 1.1.4 二极管的应用 1.限幅电路 限幅器的功能就是限制输出电压的幅度 例 电路如图。已知 ui = 10sinωt（V），且E = 5V， 试分析工作原理，并作出输出电压uo的波形。 5V 10V o ωt ui （b） o 5V ωt uo 解：图(a) ⑴　ui ＜E， D 截止，uR= 0， ∴输出uo = ui E ui R D （a） uo 电路为正限幅电路 ⑵　ui ＞E， D 导通，uD= 0， ∴输出uo = E 例 2. 二极管整流作用 ui R D （a） uo ui R D （b） uo 图示两个电路。已知 ui = 10sinωt（V）， 试画出输出电压uo的波形。 解： ⑴ 图(a) ui ＞0， D 导通，uo= 0， ui ＜0， D 截止，uo= ui ⑵ 图(b) ui ＞0， D导通，uo= ui ， ui ＜0， D截止，uo= 0 10V o ωt ui -10V o ωt ui 10V o ωt ui 3. 二极管的检波作用 uo R RL ui uR C D 例 电路中RC构成微分电路 已知ui的波形，试画出 输出电压uo的波形。 t t t ui uR uo o o o t1 t2 解：⑴t = 0 时，uR为正脉冲 t = t1 时，uR为负脉冲 t = t2 时，uR为正脉冲 ⑵ uR＞0 时，D截止 输出uo = 0 uR＜0 时，D导通 输出uo = uR 负脉冲 UA UB， DA先导通， DA起箝位作用，使UF=3V。 F A B -12V 0V +3V DA R DB UB ＜ UF ，DB截止， 将 UB与UF隔离 DA 、DB，为理想二极管 4. 二极管的箝位和隔离应用 例 电路中，输入端 UA=+3V ， UB= 0V ， 试求输出端F的电位UF 。 解： 5. 二极管门电路 F=A?B ⑴ 二极管与门 ① 分析 规定 高电平3V→逻辑“1” 低电平0V→逻辑“0” ② 真值表 ③逻辑表达式 ④逻辑符号 F A B ＆ F D1 D2 A B +12V R F D1 D2 A B -12V R F=A+B ⑵ 二极管或门 ① 分析 规定 高电平3V→逻辑“1” 低电平0V→逻辑“0” ② 真值表 ③逻辑表达式 ④逻辑符号 F A B ≥1　 * * * * 目录 电工电子技术 电工基础教学部 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 * * * * 第一章 半导体二极管及其基本电路 第1章 1.1 半导体的基本知识 1.2 半导体二极管及其基本特性 1.3 特殊二极管 1.4 二极管的基本应用电路 1999年硅谷的营业额达2500亿美元至3000亿美元左右 硅晶圆 1.1 PN结和二极管 1. 概念 ⑴半导体 导电能力介乎于导体和绝缘体之间。 如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。 ⑵影响半导体导电能力的因素 光照↑→导电能力↑　如：光敏元件 温度↑→导电能力↑ 如：热敏元件 掺杂——纯净的半导体中掺入微量的某些杂质， 会使半导体的导电能力明显改变。 掺杂↑→导电能力 如：P型、N型半导体。 ⑶ 常用的半导体材料 锗 Ge 硅 Si 硅和锗为四价元素，最外层有四个价电子 32 14 2-8-18-4 2-8-4 2.本征半导体 纯净的、具有晶体结构的半导体 si si si si 最外层八个电子的稳定结构 共价键内的 价电子对 ⑴共价键 共价键结构稳定 导电能力很弱 Si Ge 价电子 ⑵ 本征激发（热激发） si si si si 空穴 自由电子 自由电子 本征激发成对产生 空穴 ⑶ 两种载流子 半导体中有自由电子 和空穴两种载流子 本征半导体两端外加电压时，将出现两部分电流，电子流和空穴流。 ⑷ 复合 复合使自由电子和空穴成对减少 在一定温度下，热激发和复合处于动平衡状态。 半导体中的载