中篇电子技术PPT课件

1、 中中 篇篇 电电 子子 技技 术术第第 5 5 章章 半导体二极管半导体二极管及其应用及其应用 5 51 1 半导体二极管半导体二极管 5 52 2 二极管二极管应用电路应用电路 5 53 3 稳压二极管稳压二极管及其稳压电路及其稳压电路* *5 54 4 特殊用途二极管特殊用途二极管5 51 1 半导体二极管半导体二极管导体：很容易传导电流导体：很容易传导电流自然界的物质自然界的物质半导体：导电性介于导体和绝缘体之间半导体：导电性介于导体和绝缘体之间绝缘体：几乎不传导电流绝缘体：几乎不传导电流一、一、N型和型和P型半导体型半导体GeSi价电价电子子价电价电子子晶体点阵晶体点阵+4+4+4+

2、4共价键结构共价键结构+4+4+4+4自由电子自由电子束缚电子束缚电子空穴空穴电场电场载流子载流子载流子载流子P 型半导体型半导体（空穴半导体）（空穴半导体） ：空穴浓度大大增加的杂质半导体。：空穴浓度大大增加的杂质半导体。N 型半导体型半导体（电子半导体）（电子半导体） ：自由电子浓度大大增加的杂质半导体。自由电子浓度大大增加的杂质半导体。 杂质杂质半导体半导体P 型半导体型半导体+N 型半导体型半导体注意注意：杂质半导体中的正负电荷数是相等的，杂质半导体是：杂质半导体中的正负电荷数是相等的，杂质半导体是电中性电中性的。的。电子电子空穴空穴二二、PN结及其结及其单向导电性单向导电性P P型半

3、导体型半导体N型半导体型半导体+PN结结内电场内电场E扩散运动扩散运动漂移运动漂移运动1 1、PN结结 PN 结结加上正向电压加上正向电压、正向偏置正向偏置的意思都是的意思都是： P 区区加正、加正、N 区加负电压。区加负电压。 PN 结结加上反向电压加上反向电压、反向偏置反向偏置的意思都是：的意思都是： P区区加负、加负、N 区加正电压。区加正电压。2 2、PN结的单向导电性结的单向导电性+RE（1 1）PN 结加正向电压（正向偏置）结加正向电压（正向偏置）内电场内电场外电场外电场变薄变薄PN+_（2 2）PN 结加反向电压（反向偏置）结加反向电压（反向偏置）内电场内电场外电场外电场变厚变厚

4、NP+_RE三三、二极管的结构和符号、二极管的结构和符号PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管结加上管壳和引线，就成为半导体二极管点接触型点接触型面接触型面接触型PN正极正极负极负极二极管的电路符号二极管的电路符号 PN结在正向偏置时有正向电流，称为结在正向偏置时有正向电流，称为导通导通，在反向偏，在反向偏置时有极小的反向电流，称为置时有极小的反向电流，称为截止截止。这种特性，称为。这种特性，称为单向单向导电性导电性。四、二极管的伏安特性四、二极管的伏安特性U/VI/mA0二极管的伏安特性曲线二极管的伏安特性曲线反向击反向击穿电压穿电压死区电压死区电压 正向导通区正向导通区死区死区反向击穿

5、区反向击穿区反向截止区反向截止区五、二极管的主要参数五、二极管的主要参数 最大整流电流最大整流电流 IOM二极管长期使用时允许通过的二极管长期使用时允许通过的最大正向平均电流。最大正向平均电流。允许加在二极管上的反向电压的峰值。允许加在二极管上的反向电压的峰值。反向工作峰值电压反向工作峰值电压 URWM 由于二极管具有单向导电性，因此利用它可以进行交由于二极管具有单向导电性，因此利用它可以进行交流电到直流电的转换。这样的电路叫整流电路流电到直流电的转换。这样的电路叫整流电路(Rectifier Circuits)。 整流电路是将交流电变换成方向不变、大小随时间整流电路是将交流电变换成方向不变、

6、大小随时间变化的变化的脉动直流电脉动直流电。根据电流形式分为半波整流电路、。根据电流形式分为半波整流电路、全波整流电路等。全波整流电路等。三、二极管的整流与滤波电路三、二极管的整流与滤波电路5 52 2 二极管应用电路二极管应用电路 tu2 tuo tuD tiD1 1、半波整流电路、半波整流电路 工作原理工作原理u1正半周时，正半周时，u20二极管导通二极管导通uo=u2u1负半周时，负半周时，u20且且uUR时，二极管时，二极管D导导通，开关闭合，输出电压通，开关闭合，输出电压uO = UR。 当当uUR时，时，uO = UR ；uUZ时，稳压管击穿时，稳压管击穿ZRUUIZUUZ时，稳压

7、管未击穿，电路不通。时，稳压管未击穿，电路不通。稳压管稳压管特点特点：正向导通，反向截止，击穿稳压。：正向导通，反向截止，击穿稳压。RzUzDzI+_U+_RZ称为限流电阻。称为限流电阻。必须适当选择必须适当选择RZ值，使得值，使得IIZM。uz6V+_uik1+_uO 例例 题题 稳压管电路如图所示，已知输入电稳压管电路如图所示，已知输入电压压 ，稳压管的，稳压管的 ，其正向压降不计。画出输出电压其正向压降不计。画出输出电压 的的波形。波形。)(sin12VtuiVUZ6ou稳压管稳压管工作条件工作条件的判断方法：的判断方法： 两端加正向电压时，当作普通二极管使用，正向压降不计，相当于开关闭合。两端加正向电压时，当作普通二极管使用，正向压降不计，相当于开关闭合。 两端加反向电压，且反向电压大于或等于稳压管的稳定电压两端加反向电压，且反向电压大于或等于稳压管的稳定电压UZ时，稳压管起时，稳压管起到稳压作用，输出电压等于到稳压作用，输出电压等于UZ。 两端加反向电压，且反向电压小于稳压管的稳定电压两端加反向电压，且反向电压小于稳压管的稳定电压UZ时，稳压管截止，时，稳压管截止，相当与开关断开。相当与开关断开。uz6V+_uik1+_uOVUuVuZoi6