模拟电子技术基础教学课件 作者 任英玉第1章半导体二极管及其应用电路1.3半导体二极管.ppt

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1、载流子是能够运动的，分为多子的扩散运动和少子的漂移运动运动的结果，载流子成为非平衡少子复习与总结1.2PN结及其特性空间电荷区是由不能移动的杂质正负离子构成的区域。掺杂浓度与空间电荷区的宽窄关系是怎样的？掺杂浓度越大，PN结由正偏到反偏经历的过渡过程时间越长，掺杂浓度越大，PN结由反偏到正偏经历的过渡过程时间越长。在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。(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1.3.1二极管的结构1.3半导体二极管二极管符号iDuD＋－阳极正极阴极负极二极管按结构有点接触型，面接触型和平面型三大类。(c

2、)平面型(3)平面型二极管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1.3半导体二极管二极管符号iDuD＋－半导体二极管图片1.2.3半导体二极管二极管符号iDuD＋－二极管的型号国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：1.2.3半导体二极管二极管符号在仿真软件Multisim软件中二极管1N4001系列，“1N”就是一个PN结的意思。iDuD＋－1.3.2二极管的伏安特性IS是为反向饱和电流UD为二极管两端的电压降UT=kT/q温度的电压当量k为玻耳兹曼常数，k=1.38×10-23J/Kq为电子电荷量,q=1

3、.6×10-19CT为热力学温度对于室温T=300K，则有UT=26mV1.3半导体二极管二极管符号iDuDuDiDiDuD＋－(1)正向特性硅二极管的死区电压(阈值电压)Uth=0.5V左右，锗二极管的死区电压(阈值电压)Uth=0.1V左右。当0＜uD＜Uth时，正向电流为零，Uth称为死区电压。当uD＞0即处于正向特性区域，分为两段：当uD＞Uth时，开始出现正向电流，并按指数规律增长。1.3半导体二极管二极管符号iDuD＋－(2)反向特性当UD＜0时，即处于反向特性区域，分两个区域：当UBR＜UD＜0时，反向电流很小，且基本不随反向电压的变化而变化，此时的反向

4、电流也称反向饱和电流。当UD≥UBR时，反向电流急剧增加，UBR称为反向击穿电压。1.3半导体二极管二极管符号iDuD＋－1.3.3二极管的主要参数二极管长期连续工作时，允许通过二极管的最大整流电流的平均值。（1）最大整流电流IF二极管反向电流急剧增加时对应的反向电压值称为反向击穿电压UBR。为安全计，在实际工作时，最大反向工作电压URM一般只按反向击穿电压UBR的一半计算。1.3半导体二极管（2）反向击穿电压UBR（3）最大反向工作电压URM二极管符号半导体二极管的参数是其选用依据，在实际应用中不容忽视。iDuD＋－(4)反向电流IR(5)正向压降UF(6)动态电阻

5、rd在室温下，在规定的反向电压下，一般是最大反向工作电压下的反向电流值。硅二极管的反向电流一般在纳安(nA)级；锗二极管在微安(uA)级。在规定的正向电流下，二极管的正向电压降。硅二极管约0.6～0.8V；锗二极管约0.2～0.3V。反映了二极管正向特性曲线斜率的倒数。rd与工作电流的大小有关，rd=UT/ID1.3半导体二极管二极管符号iDuD＋－二极管的温度特性温度对二极管的性能有较大的影响，温度升高时，反向电流将呈指数规律增加。温度升高时，二极管的正向压降将减小，每增加1℃，正向压降UF(UD)大约减小2mV，即具有负的温度系数。1.3半导体二极管二极管符号iD

6、uD＋－uDUD2UD1UD1＞UD21.3.4二极管的模型及分析方法1.3半导体二极管二极管符号iDuD＋－1.理想模型1.3.4二极管的模型及分析方法1.3半导体二极管二极管符号iDuD＋－2.恒压降模型1.3.4二极管的模型及分析方法1.3半导体二极管二极管符号iDuD＋－3.折线模型1.3.4二极管的模型及分析方法1.3半导体二极管二极管符号iDuD＋－4.交流小信号模型