半导体二极管ppt课件

1、一、二极管的组成二、二极管的伏安特性及电流方程三、二极管的等效电路四、二极管的主要参数五、稳压二极管1.2 1.2 半导体二极管半导体二极管 一、二极管的组成一、二极管的组成将将PN结封装，引出两个电极，就构成了二极管。结封装，引出两个电极，就构成了二极管。点接触型：点接触型：结面积小，结电容小结面积小，结电容小故结允许的电流小故结允许的电流小最高工作频率高最高工作频率高面接触型：面接触型：结面积大，结电容大结面积大，结电容大故结允许的电流大故结允许的电流大最高工作频率低最高工作频率低平面型：平面型：结面积可小、可大结面积可小、可大小的工作频率高小的工作频率高大的结允许的电流大大的结允许的电流

2、大 二、二极管的伏安特性及电流方程二、二极管的伏安特性及电流方程 二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性材料材料开启电压开启电压导通电压导通电压反向饱和电流反向饱和电流硅硅Si0.5V0.50.8V1A以下锗锗Ge0.1V0.10.3V几十A)(ufi 开启开启电压电压反向饱反向饱和电流和电流击穿击穿电压电压mV)26( ) 1e (TSTUIiUu常温下温度的温度的电压当量电压当量从二极管的伏安特性可以反映出：从二极管的伏安特性可以反映出： 1. 单向导电性单向导电性。，则若反向电压；，则若正向电压STSTTeIiUuIiUuUu) 1e (TSUu

3、Ii2. 伏安特性受温度影响伏安特性受温度影响T（）在电流不变情况下管压降在电流不变情况下管压降u 反向饱和电流反向饱和电流IS，U(BR) T（）正向特性左移，反向特性下移正向特性左移，反向特性下移正向特性为正向特性为指数曲线指数曲线反向特性为横轴的平行线反向特性为横轴的平行线三、二极管的等效电路三、二极管的等效电路 1. 1. 将伏安特性折线化将伏安特性折线化理想理想二极管二极管近似分析近似分析中最常用中最常用理想开关理想开关导通时导通时 UD0截止时截止时IS0导通时导通时UDUon截止时截止时IS0导通时导通时i与与u成成线性关系线性关系应根据不同情况选择不同的等效电路！应根据不同情况

4、选择不同的等效电路！例一 判断电路中二极管的工作状态，设二极管的UON为0.7V，求解输出电压。例二例二1. V5V时二极管中的直流电流各为多少？时二极管中的直流电流各为多少？2. 若输入电压的有效值为若输入电压的有效值为5mV，则二极管中的交，则二极管中的交流电流为多少？流电流为多少？三、二极管的等效电路三、二极管的等效电路DTDDdIUiur根据电流方程，Q越高，越高，rd越小。越小。 当二极管在静态基础上有一动态信号作用时，则可将二极管等效为一个电阻，称为动态电阻，也就是微变等效电路。ui=0时直流电源作用时直流电源作用小信号作用小信号作用静态电流静态电流2. 微变等效电路微变等效电路例

5、二例二1. V5V时二极管中的直流电流各为时二极管中的直流电流各为多少？多少？2. 若输入电压的有效值为若输入电压的有效值为5mV，则二，则二极管中的交流电流为多少？极管中的交流电流为多少？mA6 . 8A)5000.75( DDRUVIDQTDDdIUiurV5V，ID 8.6mA.65mA1mA)02. 35(02. 3)6 . 826(ddIr，四、二极管的主要参数四、二极管的主要参数v最大整流电流最大整流电流IF：最大平均值：最大平均值v最大反向工作电压最大反向工作电压UR：最大瞬时值：最大瞬时值UBR的一半）的一半）v反向电流反向电流 IR：即：即ISv最高工作频率最高工作频率fM：

6、因：因PN结有电容效应结有电容效应结电容为扩散电容结电容为扩散电容Cd与势垒电容与势垒电容Cb之和。之和。扩散路程中扩散路程中电荷的积累电荷的积累与释放与释放空间电荷区空间电荷区宽窄的变化宽窄的变化有电荷的积有电荷的积累与释放累与释放五、稳压二极管五、稳压二极管1. 伏安特性伏安特性进入稳压区的最小电流进入稳压区的最小电流不至于损坏的最大电流不至于损坏的最大电流 由一个PN结组成，反向击穿后在一定的电流范围内端电压基本不变，为稳定电压。2. 主要参数主要参数稳定电压稳定电压UZ、稳定电流、稳定电流IZ，即进入稳压区的最小电流，即进入稳压区的最小电流IZmin最大功耗最大功耗PZM IZM UZ

7、动态电阻动态电阻rzUZ /IZ作业：作业：1.3 1.4 1.5 1.6 稳压二极管稳压电路设计实例稳压二极管稳压电路设计实例 稳压二极管稳压电路如图所示。图中稳压二极管稳压电路如图所示。图中Ui为有波动的输为有波动的输入电压，并满足入电压，并满足Ui UZ。R为限流电阻，为限流电阻，RL为负载。在给定为负载。在给定电源波动范围电源波动范围(UiminUimax)和负载波动范围和负载波动范围(RLminRLmax)情况下情况下,分析限流电路分析限流电路R的取值范围的取值范围. VZUiUoRRLILIZ实际应用中要考虑负载变化时的稳压效果实际应用中要考虑负载变化时的稳压效果 稳压即当稳压即当Ui，RL变化时，变化时，UO基本保持稳定。基本保持稳定。限流电阻限流电阻R的计算：的计算： 当当Ui，RL变化时，变化时，IZ应始终满足应始终满足Izmin IZIZmax。VZUiU