模拟电子技术基础第六章半导体二极管及其应用电路.ppt

3.稳压电路正常稳压时VO=VZ6.5.1齐纳二极管第62页,共66页，星期六，2024年，5月6.5.1齐纳二极管第63页,共66页，星期六，2024年，5月6.5.2变容二极管（a）符号（b）结电容与电压的关系（纵坐标为对数刻度）第64页,共66页，星期六，2024年，5月6.5.2变容二极管第65页,共66页，星期六，2024年，5月6.5.3光电二极管1.光电二极管（a）符号（b）电路模型（c）特性曲线第66页,共66页，星期六，2024年，5月**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。***6.2.3PN结的电容效应PN结具有一定的电容效应，它由两方面的因素决定。一是势垒电容CB二是扩散电容CD第30页,共66页，星期六，2024年，5月6.2.3PN结的电容效应(1)势垒电容CB势垒电容是由空间电荷区离子薄层形成的。当外加电压使PN结上压降发生变化时，离子薄层的厚度也相应地随之改变，这相当PN结中存储的电荷量也随之变化，犹如电容的充放电。势垒电容示意图第31页,共66页，星期六，2024年，5月6.2.3PN结的电容效应(2)扩散电容CD扩散电容是由多子扩散后，在PN结的另一侧面积累而形成的。因PN结正偏时，由N区扩散到P区的电子，与外电源提供的空穴相复合，形成正向电流。刚扩散过来的电子就堆积在P区内紧靠PN结的附近，形成一定的多子浓度梯度分布曲线。反之，由P区扩散到N区的空穴，在N区内也形成类似的浓度梯度分布曲线。第32页,共66页，星期六，2024年，5月6.2.3PN结的电容效应扩散电容示意图当外加正向电压不同时，扩散电流即外电路电流的大小也就不同。所以PN结两侧堆积的多子的浓度梯度分布也不相同，这就相当电容的充放电过程。势垒电容和扩散电容均是非线性电容。第33页,共66页，星期六，2024年，5月6.2.4PN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——可逆第34页,共66页，星期六，2024年，5月6.3半导体二极管6.3.1半导体二极管的结构6.3.2二极管的伏安特性6.3.3二极管的主要参数第35页,共66页，星期六，2024年，5月6.3.1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)点接触型二极管点接触型二极管结构示意图PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。第36页,共66页，星期六，2024年，5月（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)面接触型第37页,共66页，星期六，2024年，5月6.3.2二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特性第38页,共66页，星期六，2024年，5月6.3.2二极管的伏安特性硅二极管的死区电压Vth=0.5V左右，锗二极管的死区电压Vth=0.1V左右。当0＜V＜Vth时，正向电流为零，Vth称为死区电压或开启电压。当V＞0即处于正向特性区域。正向区又分为两段：当V＞Vth时，开始出现正向电流，并按指数规律增长。第39页,共66页，星期六，2024年，5月6.3.2二极管的伏安特性当V＜0时，即处于反向特性区域。反向区也分两个区域：当VBR＜V＜0时，反向电流很小，且基本不随反向电压的变化而变化，此时的反向电流也称反向饱和电流IS。当V≥VBR时，反向电流急剧增加，VBR称为反向击穿电压。第40页,共66页，星期六，2024年，5月6.3.2二极管的伏安特性温度对二极管的性能有较大的影响，温度升高时，反向电流将呈指数规律增加，如硅二极管温度每增加8℃，反向电流将约增加一倍；锗二极管温度每增加12℃，反向电流大约增加一倍。另外，温度升高时，二极管的正向压降将减小，每增加1℃，正向压降VF(VD)大约减小2mV，即具有负的温度系数。