大学电路电子学半导体二极管

第三讲半导体二极管一、二极管的结构二、二极管的伏安特性及电流方程四、二极管的等效电路三、二极管的主要参数五、稳压二极管六、其他类型二极管

一、二极管的结构将PN结封装，引出两个电极，就构成二极管。点接触型：结面积小，结电容小故结允许的电流小最高工作频率高（检波或小功率整流）面接触型：结面积大，结电容大故结允许的电流大最高工作频率低（整流管）平面型：结面积可小、可大小的工作频率高（开关管）大的结允许的电流大（大功率整流）

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材料开启电压导通电压反向饱和电流硅Si0.5V0.5~0.8V1µA以下锗Ge0.1V0.1~0.3V几十µA开启电压反向饱和电流击穿电压温度的电压当量从二极管的伏安特性可以反映出：

1、单向导电性2、伏安特性受温度影响T（℃）↑→在电流不变情况下管压降u↓→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为指数曲线反向特性为横轴的平行线三、二极管的主要参数最大整流电流IF：最大正向平均电流最大反向工作电压UR：最大反向瞬时值，UR=U(BR)/2反向电流IR：即IS最高工作频率fM：因PN结有电容效应结电容为扩散电容（Cd）与势垒电容（Cb）之和。扩散路程中电荷的积累与释放空间电荷区宽窄的变化有电荷的积累与释放参数型号最大整流电流最高反向工作电压最高反向工作电压下的反向电流（125oC）正向压降（平均值）（25oC）最高工作频率AVµAVkHz2CZ520.125,50,100,200,300,400,500,600,700,800,900,100,1200,1400,1600,1800,2000,2200,2400,2600,2800,30001000≤0.832CZ540.51000≤0.832CZ5751000≤0.83表1

国产半导体二极管参数（2CZ52~57系列整流二极管）2CZ52表示电极数目。二极管表示材料和极性。硅材料，N型表示类型。低频大功率管表示序号。汉字拼音字母表示规格号。半导体器件型号命名方法四、二极管的等效电路

1、将伏安特性折线化理想二极管近似分析中最常用理想开关导通时UD＝0截止时IS＝0导通时UD＝Uon截止时IS＝0应根据不同情况选择不同的等效电路！四、二极管的等效电路Q越高，rd越小。

当二极管静态基础上有一微小动态信号作用，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时直流电源作用小信号作用静态电流2、微变等效电路五、稳压二极管（齐纳二极管）1、伏安特性进入稳压区的最小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、主要参数稳定电压UZ、稳定电流IZ额定功耗PZM＝IZMUZ动态电阻rz＝ΔUZ/ΔIZ温度系数α=ΔUZ/ΔT3、应用讨论一

判断电路中二极管的工作状态，求解输出电压。判断二极管工作状态的方法？ 断开二极管，观察阳、阴两极间为正向电压还是反向电压。图(a)是一个二极管组成的限幅电路(ClippingCircuit)。这种电路常用于有选择地传输信号波形的一部分，所传输的波形部分处在电路设定的参考电压以上或以下。DURRuou++––（a）uo讨论二2）为了限制稳压管击穿以后的电流，使用时必须在电路中串联限流电阻，使得I<IZM

。RzUzDzI+-U+-稳压管电路3、稳压管稳压电路U<UZ时，稳压管未击穿，电路不通。U>UZ时，稳压管击穿1）工作在反向击穿区。3）与要稳压的负载并联。六、其他类型二极管1、发光二极管2、光电二极管具有单向导电性。3、变容二极管、隧道二极管、肖特基二极管无光照时，具有单向导电性。有光照时，特性曲线下移。讨论三1、V＝2V、5V、10V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5mV，则上述各种情况下二极管中的交流电流各为多少？

V较小时应实测伏安特性，用图解ID。QIDV＝5V时，V=10V时，u