《ch1半导体二极管》教学课件

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主要内容:半导体二极管的构造、特性、参数、模型及应用电路。学习指导半导体二极管是由一个PN构造成的半导体器件2学习目标：1、半导体二极管的单向导电性；2、掌握半导体二极管的伏安特性及其电路的分析方法；3、正确理解半导体二极管的主要参数；4、掌握稳压管工作原理及使用中的本卷须知。学习目标：31.3半导体二极管

1.3.1半导体二极管的结构

1.3.2二极管的伏安特性

1.3.3二极管的参数实物图片1.3.4二极管基本电路及其分析方法1.3.5特殊二极管1.3半导体二极管1.3.1半导体二极管的结构1.4

1.3.1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。二极管按结构分为点接触型、面接触型和平面型三大类。(1)点接触型二极管PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。(a)点接触型

二极管的结构示意图1.3.1半导体二极管的结构在PN结上5(3)平面型二极管往往用于集成电路制造工艺中。PN结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。(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(c)平面型(4)二极管的代表符号(3)平面型二极管往往用于集成电路制6晶体二极管1.正向起始部分存在一个死区或门坎，称为门限电压。硅：Vr=0.5-0.6v;锗：Vr=0.1-0.2v2.加反向电压时，反向电流很小即Is硅(nA)<Is锗(A)

硅管比锗管稳定3.当反压增大VB时再增加，反向电流激增，发生反向击穿，VB称为反向击穿电压。①②③二极管的伏安特性可用下式表示

1.3.2二极管的伏安特性晶体二极管1.正向起始部分存在一个死区或门坎，称为门限电压。7

1.3.3二极管的参数(1)最大整流电流IF(2)反向击穿电压VBR和最大反向工作电压VRM(3)反向电流IR(4)正向压降VF(5)极间电容CB1.3.3二极管的参数(1)最大整流电流IF(2)反81.3.4

二极管基本电路及其分析方法

1.3.4.1二极管V-I特性的建模

1.3.4.2应用举例主要内容3、应用电路分析举例

2、二极管状态判断

1、二极管电路的分析概述1.3.4二极管基本电路及其分析方法1.3.4.1二极9

1.3.4.1二极管V-I特性的建模

1.理想模型3.折线模型

2.恒压降模型正偏时导通，管压降为0V;反偏时截止，电流为0。VD=0.7V（硅）

VD=0.2V（锗）管子导通后,管压降认为是恒定的。Vth=0.5V(硅）Vth=0.1V(锗）管压降不是恒定的,而是随电流的增加而增加。1.3.4.1二极管V-I特性的建模1.理想模型101、二极管电路的分析概述1.3.4.2应用举例初步分析——依据二极管的单向导电性D导通：vO=vI-vDD截止：vO=0D导通：vO=vDD截止：vO=vI左图中图显然，vO与

vI的关系由D的状态决定而且，D处于反向截止时最简单！右图D导通：vO=vD+vREFD截止：vO=vI1、二极管电路的分析概述1.3.4.2应用举例初步分析——112.二极管状态判断例1：2CP1（硅），IF=16mA，VBR=40V。求VD、ID。(a)(b)(c)(d)正偏正偏反偏反偏iD>IF？D反向截止ID=0VD=-10VD反向击穿iD=

？vD=

？二极管状态判断方法假设D截止(开路)，求D两端开路电压普通：热击穿－损坏齐纳：电击穿VD=-VBR=-40VVD>0VD正向导通？-VBR<VD0VD反向截止，ID=0VD-VBRD反向击穿，VD=-VBRD正向导通？D正向导通！2.二极管状态判断例1：2CP1（硅），IF=16mA，VB12例2.电路如图所示，判断D的状态解：先断开D，求二极管端电压则接D阳极的电位为-6V，接阴极的电位为-12V。导通后，D的压降等于零，即A点的电位就是D阳极的电位。所以，AO的电压值为-6V。以O为基准电位，即O点为0V。VD=-6V-(-12V)=6V>0D接入时正向导通例2.电路如图所示，判断D的状态解：先断开D，求二极管端电13

3.应用电路分析举例（1）整流电路见P57（2）限幅电路见P583.应用电路分析举例（1）整流电路见P57（2141.3.5特殊二极管稳压二极管1.3.5特殊二极管稳压二极管15稳压二极管稳压特性稳压原理：在反向击穿时，电流在很大范围内变化时，只引起很小的电压变化。正向部分与普通二极管相同RZVZ稳压管稳压时必须工作在反向电击穿状态。（齐纳击穿）当反向电压加到一定值时，反向电流急剧增加，产生反向击穿。稳压二极管稳压特性稳压原理：在反向击穿时，电流在很大范围内变16

稳压管工作时应反接，并串入一只电阻。电阻的作用一是起限流作用。二是调节稳压管的工作电流，从而起到稳压作用。应用方法稳压二极管稳压电路IZmin

≤IZ≤IZmaxVIVOIZIRVRVO稳压管工作时应反接，并串入一只电阻。电阻的作用一是起171.半导体二极管的单向导电性。2.二极管的伏安特性是非线性的，所以它是非线性器件。简化的模型:理想模型、恒压降模型、折线模型。3.稳压管稳压时必须工作在反向电击穿状态。小结1.半导体二极管的单向导电性。小结18重点难点重点：(1)半导体二极管的单向导电性(2)半导体二极管的V-I特性

(3)二极管的基本电路及分析方法(4)稳压管工作原理难点：二极管的基本电路及分析方法。重点难点重点：19作业作业：P643.2.5作业作业：P643.2.520半导体二极管图片附录半导体二极管图片附录21半导体二极管图片附录半导体二极管图片附录22半导体二极管图片附录半导体二极管图片附录23《ch1半导体二极管》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！《ch1半导体二极管》幻灯片本课件PPT仅供大家学习24学习指导半导体二极管是由一个PN构造成的半导体器件,在电子电路有广泛的应用。

主要内容:半导体二极管的构造、特性、参数、模型及应用电路。学习指导半导体二极管是由一个PN构造成的半导体器件25学习目标：1、半导体二极管的单向导电性；2、掌握半导体二极管的伏安特性及其电路的分析方法；3、正确理解半导体二极管的主要参数；4、掌握稳压管工作原理及使用中的本卷须知。学习目标：261.3半导体二极管

1.3.1半导体二极管的结构

1.3.2二极管的伏安特性

1.3.3二极管的参数实物图片1.3.4二极管基本电路及其分析方法1.3.5特殊二极管1.3半导体二极管1.3.1半导体二极管的结构1.27

1.3.1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。二极管按结构分为点接触型、面接触型和平面型三大类。(1)点接触型二极管PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。(a)点接触型

二极管的结构示意图1.3.1半导体二极管的结构在PN结上28(3)平面型二极管往往用于集成电路制造工艺中。PN结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。(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(c)平面型(4)二极管的代表符号(3)平面型二极管往往用于集成电路制29晶体二极管1.正向起始部分存在一个死区或门坎，称为门限电压。硅：Vr=0.5-0.6v;锗：Vr=0.1-0.2v2.加反向电压时，反向电流很小即Is硅(nA)<Is锗(A)

硅管比锗管稳定3.当反压增大VB时再增加，反向电流激增，发生反向击穿，VB称为反向击穿电压。①②③二极管的伏安特性可用下式表示

1.3.2二极管的伏安特性晶体二极管1.正向起始部分存在一个死区或门坎，称为门限电压。30

1.3.3二极管的参数(1)最大整流电流IF(2)反向击穿电压VBR和最大反向工作电压VRM(3)反向电流IR(4)正向压降VF(5)极间电容CB1.3.3二极管的参数(1)最大整流电流IF(2)反311.3.4

二极管基本电路及其分析方法

1.3.4.1二极管V-I特性的建模

1.3.4.2应用举例主要内容3、应用电路分析举例

2、二极管状态判断

1、二极管电路的分析概述1.3.4二极管基本电路及其分析方法1.3.4.1二极32

1.3.4.1二极管V-I特性的建模

1.理想模型3.折线模型

2.恒压降模型正偏时导通，管压降为0V;反偏时截止，电流为0。VD=0.7V（硅）

VD=0.2V（锗）管子导通后,管压降认为是恒定的。Vth=0.5V(硅）Vth=0.1V(锗）管压降不是恒定的,而是随电流的增加而增加。1.3.4.1二极管V-I特性的建模1.理想模型331、二极管电路的分析概述1.3.4.2应用举例初步分析——依据二极管的单向导电性D导通：vO=vI-vDD截止：vO=0D导通：vO=vDD截止：vO=vI左图中图显然，vO与

vI的关系由D的状态决定而且，D处于反向截止时最简单！右图D导通：vO=vD+vREFD截止：vO=vI1、二极管电路的分析概述1.3.4.2应用举例初步分析——342.二极管状态判断例1：2CP1（硅），IF=16mA，VBR=40V。求VD、ID。(a)(b)(c)(d)正偏正偏反偏反偏iD>IF？D反向截止ID=0VD=-10VD反向击穿iD=

？vD=

？二极管状态判断方法假设D截止(开路)，求D两端开路电压普通：热击穿－损坏齐纳：电击穿VD=-VBR=-40VVD>0VD正向导通？-VBR<VD0VD反向截止，ID=0VD-VBRD反向击穿，VD=-VBRD正向导通？D正向导通！2.二极管状态判断例1：2CP1（硅），IF=16mA，VB35例2.电路如图所示，判断D的状态解：先断开D，求二极管端电压则接D阳极的电位为-6V，接阴极的电位为-12V。导通后，D的压降等于零，即A点的电位就是D阳极的电位。所以，AO的电压值为-6V。以O为基准电位，即O点为0V。VD=-6V-(-12V)=6V>0D接入时正向导通例2.电路如图所示，判断D的状态解：先断开D，求二极管端电36

3.应用电路分析举例（1）整流电路见P57（2）限幅电路见P583.应用电路分析举例（1）整流电路见P57（2371.3.5特殊二极管稳压二极管1.3.5特殊二极管稳压二极管38稳压二极管稳压特性稳压原理：在反向击穿时，电流在很大范围内变化时，只引起很小的电压变化。正向部分与普通二极管相同RZVZ稳压管稳压时必须工作在反向电击穿状态。（齐纳击穿