第二讲半导体二极管

第二讲半导体二极管第1页，共13页，2023年，2月20日，星期一1.2半导体二极管二、二极管的伏安特性1.正向特性外加正向电压较小时，外电场不足以克服内电场对多子扩散的阻力，PN结仍处于截止状态。正向电压大于死区电压后，正向电流随着正向电压增大迅速上升。通常死区电压硅管约为0.5V，锗管约为0.2V。开启电压：使二极管开始导通的临界电压。第2页，共13页，2023年，2月20日，星期一1.2半导体二极管2.反向特性外加反向电压时，PN结处于截止状态，反向电流很小。反向电压大于击穿电压时，反向电流急剧增加。3.温度的影响因为随着温度的升高，其导电性增强，所以伏安特性曲线的“正向”部分将左移，反向电流值增加，即“反向”部分将下移。图1.2.2二极管的伏安特性第3页，共13页，2023年，2月20日，星期一1.2半导体二极管4.与PN结比较二极管PN结单向导电性单向导电性加正向电压管压降大（）压降小加反向电压反向电流大（漏电流）反向电流小体电阻引线电阻第4页，共13页，2023年，2月20日，星期一1.2半导体二极管三、主要参数指标1）最大整流电流IF：指管子长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。2）反向击穿电压U(BR)：指管子反向击穿时的电压值。3）最大反向工作电压UR：二极管运行时允许承受的最大反向电压（约为U(BR)的一半）。4）反向电流IR：指管子未击穿时的反向电流，其值越小，则管子的单向导电性越好。5）最高工作频率fM：主要取决于PN结结电容的大小。第5页，共13页，2023年，2月20日，星期一1.2半导体二极管四、等效电路1.折线化等效电路图1.2.3由伏安特性折线化得到的等效电路第6页，共13页，2023年，2月20日，星期一1.2半导体二极管2.微变等效电路图1.2.4二极管的微变等效电路图第7页，共13页，2023年，2月20日，星期一1.2半导体二极管五、稳压二极管1.稳压原理稳压管是一种用特殊工艺制造的半导体二极管，稳压管在反向击穿时，在一定的电流范围内，端电压几乎不变，表现出稳压特性。稳压管的稳定电压就是反向击穿电压。图1.2.5稳压二极管的符号图第8页，共13页，2023年，2月20日，星期一1.2半导体二极管2.伏安特性正向特性为指数曲线；反向特性：当外加反向电压达到一定值时，反向击穿，击穿区曲线陡峭，在电流变化的某一范围内，电压变化很小，几乎不变。注意：反向电流不应超过摸一个特定值，否则管子会因过热而损坏。图1.2.6稳压二极管的伏安特性曲线第9页，共13页，2023年，2月20日，星期一1.2半导体二极管3.稳压管的主要参数：（1）稳定电压UZ:反向击穿后稳定工作的电压。（2）稳定电流IZ:工作电压等于稳定电压时的电流。（3）动态电阻rZ:稳定工作范围内，管子两端电压的变化量与相应电流的变化量之比。即：rZ=ΔUZ/ΔIZ（4）额定功率PZM和最大稳定电流IZM:额定功率PZM是在稳压管允许结温下的最大功率损耗。最大稳定电流IZM是指稳压管允许通过的最大电流。它们之间的关系是：PZM=UZ×IZM（5）温度系数α：温度每变化1摄氏度稳压值的变化量，即α=ΔUZ/ΔT第10页，共13页，2023年，2月20日，星期一1.2半导体二极管4.使用稳压管时注意事项（1）稳压管两端要加反向电压；（2）稳压管要并联到电路中才能稳压；（3）必须限制稳压管电流IZmin<I<IZM,限流电阻的取值可实现这一点。练习：见教材例1.2.2图1.2.7稳压管稳压电路第11页，共13页，2023年，2月20日，星期一1.2半导体二极管六、发光二极管发光二极管具有单向导电性，当外加正向电压使得正向电流足够大时才发光。正向电流越大，发光越强。其发光颜色取决于所用材料。练习：见教材例1.2.3图1.2.8发光二极管符号图1.2.9例图1.2.3电路图第12页，共13页，2023年，2月20日，星期一1.2半导体二极管七、光电二极管它是一种