模拟电子技术基础--课件-04-2讲义(二极管).pptVIP

4.2半导体二极管◆半导体二极管是由PN结加上引出线和管壳构成的。

1、按照所用的半导体材料：可分为锗管和硅管。2、根据其不同用途：可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。3、按照管芯结构：可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。一、二极管的分类

二极管的分类、型号和参数(细化)1．分类(1)按材料分：硅管、锗管(2)按PN结面积：点接触型(电流小，高频应用)、面接触型(电流大，用于整流)(3)按用途：如下图。二极管图形符号

①整流二极管：利用单向导电性把交流电变成直流电的二极管。②稳压二极管：利用反向击穿特性进行稳压的二极管。③发光二极管：利用磷化镓把电能转变成光能的二极管。④光电二极管：将光信号转变为电信号的二极管。⑤变容二极管：利用反向偏压改变PN结电容量的二极管2．型号举例如下：整流二极管——2CZ82B稳压二极管——2CW50变容二极管——2AC1等等。

PN结面积大，用于工频大电流整流电路。PN结面积小，结电容小，用于高频小电流电路。

往往用于集成电路制造工艺中。结面积大，那么用于大功率整流。结面积小，那么用于高频、脉冲和开关电路中。

二极管的符号

二、二极管的伏安特性半导体二极管的伏安特性曲线如下图。处于第一象限的是正向伏安特性曲线，处于第三象限的是反向伏安特性曲线。根据理论推导，二极管的伏安特性曲线可用下式表示

正向特性当V＞0即处于正向特性区域。正向区又分为两段：①当0＜V＜VD(on)时，正向电流为零，VD(on)称为开启电压。②当V＞Von时，开始出现正向电流，并按指数规律增长。硅二极管的Von=0.5V左右，锗二极管的Von=0.1V左右。

反向特性当V＜0即处于反向特性区域。反向区也分两个区域：①当VBR＜V＜0时，反向电流很小，且根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。②当V≤VBR时，反向电流急剧增加，VBR称为反向击穿电压。这个特性也称反向击穿特性。温度升高时，由于少数载流子增加，反向电流急剧增加。

三、二极管的参数①最大整流电流(IF)②反向击穿电压(VBR)由于电流通过PN结，使得管子发热，电流到达一定程度，管子因过热而烧坏。③最大反向工作电压VRM指管子长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。指管子反向击穿时的电压。在实际工作时，最大反向工作电压VRM一般只按反向击穿电压VBR的一半计算。

⑤正向压降VF在规定的正向电流下，二极管的正向电压降。小电流硅二极管的正向压降在中等电流水平下，约0.6V～0.8V；锗二极管约0.1V～0.3V。⑥最高工作频率fM二极管工作的上限频率，超过该频率，结电容起作用，二极管将不能很好的表达单向导电性。④反向电流IR指管子未击穿之前的反向电流，其值愈小，那么管子的单向导电性愈好。由于反向电流与温度有关，所以使用二极管时注意温度的影响。

四、二极管等效电路◆理想模型电源电压远比二极管的压降大时可以认为：正向偏置时，二极管的管压降为零伏；反向偏置时，认为它的电阻无穷大，电流为零。二极管是非线性器件，为了便于分析，常在一定的条件下，用线性元件所构成的电路来近似模拟二极管。该电路成为二极管的等效电路。

例题二极管根本电路如下图，VDD=10V，应用理想模型求解电路的VD和ID。ID=〔VDD-VD〕／R=〔10-0〕V／10KΩ=1mA解VD=0V

◆恒压降模型当流过二极管的电流近似等于或大于1mA时，可以认为二极管导通后，管压降是恒定的，且不随电流而变；硅管为0.7伏，锗管为0.3伏。

例题硅二极管根本电路如下图，VDD=10V，应用恒压降模型求解电路的VD和ID。解VD=0.7VID=〔VDD-VD〕／R=〔10-0.7〕V／10KΩ=0.93mA

◆折线模型为了较真实地描述二极管的V-I特性，在恒压降模型的根底上，作一定的修正，即认为二极管的管压降不是恒定的，而是随着流过二极管电流的增加而增加，所以在模型中用一个电池和电阻来作进一步的近似。电池的电压为门坎电压Von，它的电阻为

例题硅二极管根本电路如下图，VDD=10V，应用折线模型求解电路的VD和ID。解rD=(V-Vth)/I=(0.7-0.5)V/1mA=0.2KΩID=〔VDD-Vth〕／(R+rD)=〔10-0.5〕V／(10+0.2)KΩ=0.931mAVD=VD