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ch二极管及其应用电路第1页/共58页 21.PN结的形成 P区掺杂浓度高，N区掺杂浓度低P区和N区掺杂浓度相同第2页/共58页 32.PN结的单向导电性 外加正向电压 阻挡层内的总电场减弱，空间电荷总量减少；空间电荷区变窄； 势垒区的电位差减小。 正向偏置情况下给PN结一个小电压可得到较大电流。第3页/共58页 42.PN结的单向导电性 外加反向电压 阻挡层内的总电场增强，空间电荷总量增加；空间电荷区变宽； 势垒区的电位差增大。 反向偏置情况下，反向电流很小，可以认为PN结基本上不导电，表现为一个很大的电阻。 第4页/共58页 5关键问题 什么是二极管的门坎电压？ 为什么使用二极管时要注意不要超过最高反向工作电压VBR ？ 半导体二极管二极管的伏安特性2.2 半导体二极管第5页/共58页 61.半导体二极管？？？第6页/共58页 72.二极管的V-I特性当vD 0 ,且 时,当vD 0 ,且 时，第7页/共58页 82.二极管的V-I特性例：已知PN结在T=300K时， , m=1,求  及 时的结电流。解：当 时，PN结上为正偏压，有当 时，PN结上为负偏压，有第8页/共58页 92.二极管的V-I特性第9页/共58页 102.二极管的V-I特性正向特性第10页/共58页 112.二极管的V-I特性反向特性对Si二极管而言，一般地 VBR 4伏----齐纳击穿； VBR 7伏----雪崩击穿； 4伏 VBR 7伏----两种击穿都有 第11页/共58页 122.二极管的V-I特性例：Si二极管I-V特性曲线如图 ，把Si管接入电路，求二极管上的电压降和通过二极管的电流。Q解：电路方程 E=iDR+vD 从图中查出， ID=7(mA), VD=0.8(V) 第12页/共58页 132.二极管的V-I特性温度对正向特性的影响第13页/共58页 14关键问题 什么是二极管的理想开关模型和恒压源模型？ 模型分析法的实质是什么？常用的二极管模型二极管的分析方法 2.3 二极管的常用模型和分析方法第14页/共58页 151.常用的二极管模型理想二极管开关模型正向导通，VD=0 (内阻r=0)，相当于开关闭合 c反向截止，IS=0 (内阻r=?)，相当于开关断开。第15页/共58页 161.常用的二极管模型恒压源模型Si管：Von≈0.7(V)（实际：0.6～0.8） Ge管：Von≈0.2（V） V Von，D通，通后压降为Von V Von，D止，Is≈0， 第16页/共58页 171.常用的二极管模型交流小信号模型（微变等效） 第17页/共58页 182.分析方法 解析法 模型分析法(等效电路分析法) 第18页/共58页 192.分析方法 例，如图 ，已知E和vi (微小变化电压)，求iD、vD。解 ：①设vi=0 ，②E=0，③叠加交，直流量， 第19页/共58页 20关键问题 稳压管为什么能够起到稳压的作用？ 稳压管是利用PN结的反向击穿特性所具有的稳压性能而做成的，是一种用特殊工艺制造的面结型Si半导体二极管。2.4 稳压二极管第20页/共58页 21稳压管Dz的伏安特性反向击穿电压为VBR=-Vz Dz的反向击穿特性越陡，稳压特性越好。第21页/共58页 22稳压管的主要参数①Vz：Dz中I为额定电流时，稳压管两端的电压值。 ②Iz：Dz正常工作时的参考电流值。（～Iz min） ③rz：rz随工作电流不同而变。 ④Pz：额定功耗。Pz=Iz maxVz⑤α：温度每升高10℃时稳定电压值的相对变化量。 Vz4时，α0（齐纳击穿） Vz7时，α0 (雪崩击穿) 4Vz7时，α很小第22页/共58页 23关键问题 二极管常用电路的理解和分析限幅和箝位电路多二极管电路整流电路 整流滤波电路 稳压管电路 2.5 常用二极管电路第23页/共58页 241.限幅和箝位电路串联下限幅电路当viVon时，二极管导通，vo ? vi； viVon时，二极管截止，vo=0。 第24页/共58页 251.限幅和箝位电路双向限幅电路第25页/共58页 261.限幅和箝位电路箝位电路 第一个T/4时间，电容C充电，当vi大于二极管的导通电压Von时，二极管导通， vi 到达峰值后开始下降。理想情况下，电容不放电，vc=Vim-Von 当vi下降到与 vc值相等时，二极管变为反偏。输出第26页/共58页 271.限幅和箝位电路箝位电路第27页