半导体二极管及其基本电路.pptxVIP

半导体二极管及其基本电路;小功率直流稳压电源的组成;整流电路; 第一讲 常用半导体器件1--二极管;?2. 热敏特性：当环境温度升高一些时，半导体的导电能力就显著地增加；当环境温度下降一些时，半导体的导电能力就显著地下降。热敏电阻就是利用半导体的这种特性制成的。?;各种半导体器件均以PN结为基本结构单元。二极管可组成整流、限幅、检波及低压稳压电路，在实际电路中应用很广。;第一讲 二极管及其基本电路;1.1 半导体的基本知识; 1.1.1 半导体材料; 1.1.2 半导体的共价键结构; 1.1.2 半导体的共价键结构; 1.1.2 半导体的共价键结构; 1.1.3 本征半导体; 1.1.4 杂质半导体; 1. P型半导体; 2. N型半导体; 本征半导体、杂质半导体;1.2 PN结的形成及特性;;; 在一块本征半导体在两侧通过扩散不同的杂质,分别形成N型半导体和P型半导体。此时将在N型半导体和P型半导体的结合面上形成如下物理过程:;1、空间电荷区中有动态运动的载流子，但通过交界面空穴与自由电子数目相同。;1.2.2 PN结的单向导电性;课堂思考:;;;（2） PN 结反向偏置; 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。 ;1 PN结的单向导电性;; 1.2.3 PN结的反向击穿; 1.2.3 PN结的反向击穿; 1.2.3 PN结的反向击穿; 1.2.4 PN结的电容效应; 1.2.4 PN结的电容效应;PN结的高频等效电路;结电容的影响：;1）杂质半导体有 型和 型之分。 2）PN结最重要的特性是__________，它是一切半导体器件的基础。 3）PN结的空间电荷区变厚，是由于PN结加了__________电压，PN结的空间电荷区变窄，是由于PN结加的是__________电压。 4）PN结的伏安特性方程是????????????????? 。 5）在本征半导体中加入????? 元素可形成N型半导体，加入????? 元素可形成P型半导体。 6）整流的目的是???? ?? 。 7）在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决 ，而少数载流子的浓度则与 有很大关系。 8）当PN结外加正向电压时，扩散电流 于漂移电流，耗尽层变 。 当PN结外加反向电压时，扩散电流 于漂移电流，耗尽层变 。;内容回顾：;1.3 半导体二极管;几种常见的二极管外形如图所示。 ; 1.3.1 半导体二极管的结构;(3) 平面型二极管;　在二极管的两端加上电压，测量流过管子的电流，则I = f (U )之间的关系曲线为伏安特性。;ID;ID;1.3.3 二极管的主要参数;1.3.3 二极管的主要参数;1.3.3 二极管的主要参数;7）交流电阻（动态电阻）;7）交流电阻（动态电阻）;rD= rj + rs ;例1.3.1 已知D为Si二极管，流过D的静态电流IDQ=10mA，交流电压?U=10mV，求流过D的交流电流?I=; 二极管是对温度非常敏感的器件。 随着温度变化，请分析死区电压、正向导通压降、饱和电流、反向击穿电压如何变化？ 实验表明，随温度升高，二极管的正向压降会减小，正向伏安特性左移，即二极管的正向压降具有负的温度系数（约为-2mV/℃）； 温度升高，反向饱和电流会急剧增大，反向伏安特性下移，温度每升高10℃，反向电流大约增加一倍。图所示为温度对二极管伏安特性的影响。 ;图 温度对二极管伏安特性的影响;小结：;1.4 二极管的基本电路及其分析方法;;; （2）恒压降模型：当二极管的正向压降与外加电压相比不能忽略，可用由理想二极管和电压源UF串联构成的模型来近似替代。; （3）折线模型：即考虑二极管的导通电压UF ，又考虑导通后交流电阻。可用由理想二极管、电压源UF和电阻rD串联构成的模型来近似替代。;例1.4.1：硅二极管电路如图所示，试分别用二极管的理想模型、恒压降模型计算回路中的电流ID和输出电压U0。设二极管为硅管。;例1.4.1：二极管电路如图所示，试分别用二极管的理想模型、恒压降模型计算回路中的电流ID和输出电压U0。设二极管为硅管。;总结：二极管状态判断方法; 2CP1（硅）， IF = 1mA， VBR = 40V。求VD、ID。;正偏;反偏;写出图中所示各电路的输出电压值UO，设二极管导通电压 ;1.5 特殊二极管;1