電子技術基礎--第一章--半導體二極管及其基本電路

1、電子技術基礎電工電子中心李月喬51971619答疑地點：教5樓D321課程郵箱 密碼：dianzi要求要求2 2、認真聽講，課后復習，課前預習。、認真聽講，課后復習，課前預習。1 1、保證出勤，課堂有序。、保證出勤，課堂有序。3 3、獨立完成作業(yè)，按時交作業(yè)，即時改錯。、獨立完成作業(yè)，按時交作業(yè)，即時改錯。4 4、多提問，有疑難即時解決。、多提問，有疑難即時解決。5 5、多交流，互相促進。、多交流，互相促進。本課程本課程與電路與電路 聯(lián)系緊密。聯(lián)系緊密。復習電路復習電路 中參考方向、歐姆定律、中參考方向、歐姆定律、KCL、KVL。第一章第一章 半導體二極管及其基本半導體二極管及其基本電路電路第

2、一節(jié) 半導體的基本知識第一節(jié)第一節(jié) 半導體的基本知識半導體的基本知識 一、半導體硅、鍺的原子結構與共價鍵一、半導體硅、鍺的原子結構與共價鍵 二、半導體導電的兩個方面二、半導體導電的兩個方面 三、空穴三、空穴 四、本征半導體的特性四、本征半導體的特性 五、雜質(zhì)半導體五、雜質(zhì)半導體自然界物質(zhì)按導電能力分類： 導體：導電能力最強，電解液，碳，金屬，金屬元素價電子數(shù)少于4個 絕緣體：導電能力最弱，橡膠，石英，價電子數(shù)8個 半導體：導電能力介于二者之間，價電子數(shù)4個常用的半導體材料有：常用的半導體材料有： 元素半導體：硅（元素半導體：硅（SiSi）、鍺（）、鍺（GeGe） 化合物半導體：砷化鎵（化合物半

3、導體：砷化鎵（GaAsGaAs）半導體材料硅（半導體材料硅（Si ）鍺（）鍺（ Ge）的原子結構與共價鍵）的原子結構與共價鍵外層電子（價電子）數(shù)4個，價電子受原子核的束縛力最小，決定其化學性質(zhì)本征半導體、空穴、及其導電作用本征半導體、空穴、及其導電作用本征半導體：完全純凈、結構完整的半導體晶體。完全純凈、結構完整的半導體晶體。 純度：純度：99.9999999%，“九個九個9” 它在物理結構上呈單晶體形態(tài)。它在物理結構上呈單晶體形態(tài)。T=0K 且無外界激發(fā)，只有束縛電子，沒有自由電子，本征半導體相當于絕緣體T=300K，本征激發(fā)，少量束縛電子擺脫共價鍵成為自由電子+4+4+4+4+4+4+4+

4、4+4共價鍵內(nèi)的電子共價鍵內(nèi)的電子稱為稱為束縛電子束縛電子掙脫原子核束縛的電子掙脫原子核束縛的電子稱為稱為自由電子自由電子二、半導體導電的兩個方面 自由電子的運動 束縛電子的運動與金屬導電相比，金屬導電只有自由電子的運動，因為金屬沒有共價鍵，而半導體有共價鍵,所以有兩個方面三、空穴直接描述束縛電子的運動不太方便用我們假想的（自然界不存在的）、帶正電的、與束縛電子反方向運動的那么一種粒子來描述束縛電子的運動比較方便，這種粒子起名叫做“空穴”半導體中的載流子半導體中的載流子 自由電子 空穴本征半導體中的自由電子和空穴成對出現(xiàn)四、本征半導體的特性四、本征半導體的特性（1）熱敏特性（2）光敏特性（3）

5、攙雜特性三種方式都可使本征半導體中的載流子數(shù)目增加，導電能力增強，但是并不是當做導體來使用，因為與導體相比，導電能力還差得遠。雜質(zhì)半導體雜質(zhì)半導體摻入雜質(zhì)的本征半導體。摻入雜質(zhì)的本征半導體。摻雜后半導體的導電率大為提高摻雜后半導體的導電率大為提高摻入三價元素，如摻入三價元素，如B形成形成P型半導體，也稱空穴型半導體型半導體，也稱空穴型半導體摻入五價元素，如摻入五價元素，如P形成形成N型半導體，也稱電子型半導體型半導體，也稱電子型半導體五、雜質(zhì)半導體五、雜質(zhì)半導體 （一）一） N型半導體型半導體+4+4+4+4+4+4+4+4+4+5+5在本征半導體中摻入五價元素如在本征半導體中摻入五價元素如P

6、自由電子是多子自由電子是多子（雜質(zhì)、熱激發(fā)）（雜質(zhì)、熱激發(fā)）空穴是少子空穴是少子 （熱激發(fā)）（熱激發(fā)） 由于五價元素很容易貢獻電由于五價元素很容易貢獻電子，因此將其稱為子，因此將其稱為施主雜質(zhì)。施主雜質(zhì)。施主雜質(zhì)因提供自由電子而施主雜質(zhì)因提供自由電子而帶正電荷成為帶正電荷成為正離子正離子 （二）二）P型半導體型半導體+4+4+4+4+4+4+4+4+4+3+3在本征半導體中摻入三價元素如在本征半導體中摻入三價元素如B自由電子是少子（熱激發(fā)）自由電子是少子（熱激發(fā)） 空穴是多子空穴是多子 （雜質(zhì)、熱激發(fā)）（雜質(zhì)、熱激發(fā)）因留下的空穴很容易俘獲因留下的空穴很容易俘獲電子，使雜質(zhì)原子成為電子，使雜質(zhì)

7、原子成為負負離子。離子。三價雜質(zhì)三價雜質(zhì) 因而也因而也稱為稱為受主雜質(zhì)受主雜質(zhì)。 本征半導體、雜質(zhì)半導體本征半導體、雜質(zhì)半導體 本節(jié)中的有關概念本節(jié)中的有關概念 自由電子、空穴自由電子、空穴 N型半導體、型半導體、P型半導體型半導體 多數(shù)載流子、少數(shù)載流子多數(shù)載流子、少數(shù)載流子 施主雜質(zhì)、受主雜質(zhì)施主雜質(zhì)、受主雜質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) PN結結 一、一、PN結的形成過程結的形成過程 二、二、PN結的單向?qū)щ娦越Y的單向?qū)щ娦?三、三、PN結的伏安特性曲線結的伏安特性曲線 四、四、PN結的反向擊穿結的反向擊穿 五、五、PN結的電容效應（非線性電容）結的電容效應（非線性電容）雜質(zhì)半導體雖然比本征半導體中的載

8、流子數(shù)目要多得多，導電能力增強，但是也并不能象導體那樣被用來傳導電能，而是用來形成PN結一、一、PN結的形成過程結的形成過程 擴散運動：擴散運動：載流子由于濃度的差別而產(chǎn)生的運動稱為擴散運動擴散運動。 漂移運動：漂移運動：載流子在電場的作用下的運動稱為漂移運動漂移運動 。 電流的參考方向的定義電流的參考方向的定義 電流的真實方向的定義電流的真實方向的定義P區(qū)區(qū)N區(qū)區(qū)P區(qū)區(qū)N區(qū)區(qū)載流子由于濃度的差別而產(chǎn)生的運動稱為載流子由于濃度的差別而產(chǎn)生的運動稱為擴散運動擴散運動。 在擴散的過程中，在交界面處自由電子和空穴在擴散的過程中，在交界面處自由電子和空穴復合。復合。自由電子和空穴自由電子和空穴復合復合

9、出現(xiàn)內(nèi)電場出現(xiàn)內(nèi)電場 。P區(qū)區(qū)N區(qū)區(qū)P區(qū)區(qū)N區(qū)區(qū)P區(qū)區(qū)N區(qū)區(qū)P區(qū)區(qū)N區(qū)區(qū)P區(qū)區(qū)N區(qū)區(qū)擴散運動擴散運動=漂移運動時漂移運動時達到達到動態(tài)平衡動態(tài)平衡1. 交界面出現(xiàn)自由電子、空穴的濃度差別P區(qū)N區(qū)空穴多自由電子少空穴少自由電子多P區(qū)空穴（多子）向N區(qū)擴散N區(qū)自由電子（多子）向P區(qū)擴散同時進行2.擴散的過程中自由電子和空穴復合，留下不能移動的雜質(zhì)離子，形成內(nèi)電場3. 內(nèi)電場的出現(xiàn)使少數(shù)載流子向?qū)Ψ狡芅區(qū)空穴（少子）向P區(qū)漂移P區(qū)自由電子（少子）向N區(qū)漂移同時進行4. 剛開始,擴散運動大于漂移運動, 最后,擴散運動等于漂移運動,達到動態(tài)平衡擴散運動擴散運動多子從濃度大向濃度小的區(qū)域擴散多子從濃度大

10、向濃度小的區(qū)域擴散,稱擴散運動稱擴散運動擴散運動產(chǎn)生擴散電流。擴散電流擴散運動產(chǎn)生擴散電流。擴散電流的真實方向是的真實方向是從從P區(qū)指向區(qū)指向N區(qū)的區(qū)的 。漂移運動漂移運動少子在電場的作用下向?qū)Ψ狡粕僮釉陔妶龅淖饔孟孪驅(qū)Ψ狡?稱漂移運動。稱漂移運動。漂移運動產(chǎn)生漂移電流。漂移電流漂移運動產(chǎn)生漂移電流。漂移電流的真實方向是從的真實方向是從N區(qū)指向區(qū)指向P 區(qū)的區(qū)的 。動態(tài)平衡動態(tài)平衡擴散電流擴散電流= =漂移電流，漂移電流，PNPN結內(nèi)總電流結內(nèi)總電流=0=0。PN PN 結結穩(wěn)定的空間電荷區(qū)穩(wěn)定的空間電荷區(qū)又稱高阻區(qū)又稱高阻區(qū) 也稱耗盡層也稱耗盡層二、二、PN結的單向?qū)щ娦越Y的單向?qū)щ娦?

11、定義：定義：P區(qū)的電位高于區(qū)的電位高于N區(qū)的電位，稱為加區(qū)的電位，稱為加正向電壓，簡稱正偏。正向電壓，簡稱正偏。 定義：定義：P區(qū)的電位低于區(qū)的電位低于N區(qū)的電位，稱為加區(qū)的電位，稱為加反向電壓，簡稱反偏。反向電壓，簡稱反偏。（一）（一） PNPN結加正向電壓時的導電情況結加正向電壓時的導電情況 外電場方向與外電場方向與PN結內(nèi)電場結內(nèi)電場方向相反，削弱了內(nèi)電場。方向相反，削弱了內(nèi)電場。 動態(tài)平衡被打破。動態(tài)平衡被打破。 擴散電流大于漂移電流。擴散電流大于漂移電流。 擴散電流遠大于漂移電流。擴散電流遠大于漂移電流。 可忽略漂移電流的影響?？珊雎云齐娏鞯挠绊?。 空間電荷區(qū)變窄?？臻g電荷區(qū)變窄。

12、P區(qū)的電位高于區(qū)的電位高于N區(qū)的電位，稱為加區(qū)的電位，稱為加正向電壓正向電壓，簡稱，簡稱正偏正偏；內(nèi)內(nèi)外外PN結呈現(xiàn)低阻性結呈現(xiàn)低阻性電壓的真實方向（二）（二） PNPN結加反向電壓時的導電情況結加反向電壓時的導電情況 外電場與外電場與PN結內(nèi)電場方向結內(nèi)電場方向相同，增強內(nèi)電場。相同，增強內(nèi)電場。 動態(tài)平衡被打破。動態(tài)平衡被打破。 擴散電流小于漂移電流。擴散電流小于漂移電流。 漂移電流本身就很小，因漂移電流本身就很小，因為是少子形成的。為是少子形成的。 結變寬。結變寬。P區(qū)的電位低于區(qū)的電位低于N區(qū)的電位，稱為加區(qū)的電位，稱為加反向電壓反向電壓，簡稱，簡稱反偏反偏；內(nèi)內(nèi)外外PN結呈現(xiàn)高阻性結

13、呈現(xiàn)高阻性電壓的真實方向由此可以得出結論：由此可以得出結論：PN結結具有單向?qū)щ娦浴＞哂袉蜗驅(qū)щ娦浴N結加正向電壓時，呈現(xiàn)低電阻，結加正向電壓時，呈現(xiàn)低電阻，具有較大的電流，具有較大的電流，真實方向為真實方向為P指向指向N。PN結加反向電壓時，呈現(xiàn)高結加反向電壓時，呈現(xiàn)高電阻，具有很小的電流，電阻，具有很小的電流，真實真實方向為方向為N指向指向P。線性電阻具有雙向?qū)щ娦跃€性電阻具有雙向?qū)щ娦訮N結結具有單向?qū)щ娦詥蜗驅(qū)щ娦跃€性電阻具有雙向?qū)щ娦哉鎸嵎较蛉?、三、PN結的伏安特性曲線結的伏安特性曲線 PN結電壓電流參考方向的規(guī)定1)(eISTDUuDiUT=26mV其中其中 Is 飽和電流飽和電

14、流; UT = kT/q 等效電壓等效電壓 k 波爾茲曼常數(shù)；波爾茲曼常數(shù)； T=300k（室溫）時（室溫）時 UT= 26mv由半導體物理可推出由半導體物理可推出： 當加反向電壓時：當加反向電壓時： 當加正向電壓時：當加正向電壓時：(uDUT)S-IDiTDUuDieIS1)(eISTDUuDi四、四、PN結的反向擊穿結的反向擊穿反向擊穿反向擊穿PN結上所加的反向電壓達到某一數(shù)值時，反向電結上所加的反向電壓達到某一數(shù)值時，反向電流激增的現(xiàn)象流激增的現(xiàn)象雪崩擊穿雪崩擊穿當反向電壓增高時，當反向電壓增高時，少子獲得能量高速運動，在少子獲得能量高速運動，在空間電荷區(qū)與原子發(fā)生碰撞，產(chǎn)生碰撞電離。形

15、空間電荷區(qū)與原子發(fā)生碰撞，產(chǎn)生碰撞電離。形成連鎖反應，象雪崩一樣，使反向電流激增。成連鎖反應，象雪崩一樣，使反向電流激增。齊納擊穿齊納擊穿當反向電壓較大時，當反向電壓較大時，強電場直接從共價鍵強電場直接從共價鍵中將電子拉出來，形成大量載流子中將電子拉出來，形成大量載流子, ,使反向使反向電流電流激增。激增。擊穿是可逆。擊穿是可逆。擊穿是可逆。擊穿是可逆。（不可逆擊穿）（不可逆擊穿） 熱擊穿熱擊穿PN結的電流或電壓較大，使結的電流或電壓較大，使PN結耗散功結耗散功率超過極限值，使結溫升高，導致率超過極限值，使結溫升高，導致PN結結過熱而燒毀過熱而燒毀五、五、PN結的電容效應（非線性電容）結的電容

16、效應（非線性電容） （一）勢壘電容（一）勢壘電容CB （二）擴散電容（二）擴散電容CD第三節(jié)第三節(jié) 半導體二極管半導體二極管 一、半導體二極管的結構一、半導體二極管的結構 二、二極管的伏安特性二、二極管的伏安特性 三、溫度對二極管的伏安特性的影響三、溫度對二極管的伏安特性的影響 四、二極管的電阻四、二極管的電阻 五、二極管的主要參數(shù)五、二極管的主要參數(shù) 六、二極管的型號六、二極管的型號一、半導體二極管的結構一、半導體二極管的結構將將PN結封裝，引出兩個電極，就構成了二極管。結封裝，引出兩個電極，就構成了二極管。點接觸型：點接觸型：結面積小，結電容小結面積小，結電容小故結允許的電流小故結允許的電

17、流小最高工作頻率高最高工作頻率高面接觸型：面接觸型：結面積大，結電容大結面積大，結電容大故結允許的電流大故結允許的電流大最高工作頻率低最高工作頻率低平面型：平面型：結面積可小、可大結面積可小、可大小的工作頻率高小的工作頻率高大的結允許的電流大大的結允許的電流大二極管的代表符號二極管的代表符號規(guī)定二極管的端電壓規(guī)定二極管的端電壓uD的參考方向和二極管的電流的參考方向和二極管的電流iD的參考方向的參考方向 二、二極管的伏安特性二、二極管的伏安特性參考方向的選取共有四種可能，本教材中選擇其中的一種。參考方向的選取共有四種可能，本教材中選擇其中的一種。線性電阻參考方向的選取只有兩種可能：關聯(lián)、非關聯(lián)。

18、線性電阻參考方向的選取只有兩種可能：關聯(lián)、非關聯(lián)。因為雙向?qū)щ奃/DS(1)TuUiIe（a）硅二極管2CP10的伏安特性曲線 （b）鍺二極管2AP15的伏安特性曲線 死區(qū)電壓Uth 硅二極管的死區(qū)電壓一般為0.5V，鍺二極管的死區(qū)電壓一般為0.1V。 硅二極管正向?qū)妷杭s為0.7V，鍺二極管正向?qū)妷杭s為0.2V。 反向擊穿電壓UBR 。三、溫度對二極管的伏安特性的三、溫度對二極管的伏安特性的影響影響 當溫度升高時，二極管的伏安特性曲線左移。當溫度降低時，二極管的伏安特性曲線右移。四、二極管的電阻四、二極管的電阻 （一）二極管的直流電阻（一）二極管的直流電阻rDDDDIUr 二極管兩端的

19、直流電壓UD與直流電流ID之比就是二極管的直流電阻rD。非線性電阻Q點處的直流電阻rD是連接Q點與坐標原點的直線的斜率的倒數(shù)。 （二）二極管的交流電阻（二）二極管的交流電阻rdDDdiur在工作點Q附近，二極管兩端電壓的變化量和與之對應的電流變化量之比就是二極管的交流電阻rd。 非線性電阻非線性電阻的直流電阻和交流電阻不同線性電阻的直流電阻和交流電阻相同 交流電阻rd的大小也是隨工作點Q的變化而變化的，工作點的電流越大，rd就越小。 rd =26mv/ ID(mA)五、二極管的主要參數(shù)五、二極管的主要參數(shù) (一一) 最大整流電流最大整流電流IF 二極管長期連續(xù)工作時，允許通過的最大正向平均電流

20、。 (二二) 反向擊穿電壓反向擊穿電壓UBR 二極管反向電流急劇增加時對應的反向電壓值稱為反向擊穿電壓UBR。 (三三)最大反向工作電壓最大反向工作電壓URM 指管子允許施加的反向電壓最大值。UBR=2URM (四四)反向電流反向電流IR 在室溫下，在規(guī)定的反向電壓下的反向電流值。硅二極管的反向電流一般在納安(nA)級；鍺二極管在微安(A)級。國家標準對半導體器件型號的命名舉例如下：國家標準對半導體器件型號的命名舉例如下：2AP9用數(shù)字代表同類器件的不同規(guī)格。用數(shù)字代表同類器件的不同規(guī)格。代表器件的類型，代表器件的類型，P為普通管，為普通管，Z為整流管，為整流管，K為開關管。為開關管。代表器件

21、的材料，代表器件的材料，A為為N型型Ge，B為為P型型Ge， C為為N型型Si， D為為P型型Si。2代表二極管，代表二極管，3代表三極管。代表三極管。六、二極管的型號六、二極管的型號第三節(jié)第三節(jié) 半導體二極管的模型及應用半導體二極管的模型及應用 一、二極管的模型一、二極管的模型 二、二極管模型的應用二、二極管模型的應用一、二極管的模型一、二極管的模型 （一）直流模型（一）直流模型 （1） 直流理想模型直流理想模型 （2） 直流恒壓降模型直流恒壓降模型 （3）直流折線模型）直流折線模型 （4） 直流指數(shù)模型直流指數(shù)模型 （二）交流小信號模型（二）交流小信號模型（1 1）直流理想模型）直流理想模

22、型（2 2）直流恒壓降模型）直流恒壓降模型 （3 3）直流折線模型）直流折線模型（4 4）直流指數(shù)模型）直流指數(shù)模型模型越來越準確，但是計算越來越復雜直流模型用在直流電源作用的電路中（一）直流模型（一）直流模型正偏時導通，管壓降為正偏時導通，管壓降為0V0V，電，電流決定于外電路流決定于外電路反偏時截止，電流為反偏時截止，電流為0 0，兩端，兩端電壓決定于外電路電壓決定于外電路 （1）直流理想模型）直流理想模型理想二極管的符號（2） 直流恒壓降模型直流恒壓降模型管子導通后管子導通后, ,管壓降認為是恒定的管壓降認為是恒定的, ,典典型值為型值為0.7V0.7V。（硅二極管）（硅二極管）（鍺二極

23、管將（鍺二極管將0.7V變?yōu)樽優(yōu)?.2V）（3）直流折線模型）直流折線模型管壓降不是恒定的管壓降不是恒定的, ,而是隨電流而是隨電流的增加而增加。的增加而增加。（硅二極管）（硅二極管）200mA1V5 . 0V7 . 0Dr0.5V是二極管的死區(qū)電壓是二極管的死區(qū)電壓（鍺二極管將（鍺二極管將0.5V變?yōu)樽優(yōu)?.1V）（4） 直流指數(shù)模型直流指數(shù)模型D/DS(1)TuUiI e（二）交流小信號模型（二）交流小信號模型（小小信號模型）信號模型）TD/TSDDDdDuUIeUIUIddigQUuTQTD/DS(1)TuUiI eDDTddmV261IIUgr注意：二極管的交流模型用在交流小信號電源作

24、用的電路中交流模型用在交流小信號電源作用的電路中?。耗軌虬亚€看成直線，而誤差能夠忍受 （一）用二極管直流模型來分析電路 （二）用二極管交流模型來分析電路二極管在某個電路中可以這樣來使用：1、當作非線性電阻來使用，即所有時間內(nèi)全部在正向?qū)▍^(qū)2、當作開關來使用，即某段時間內(nèi)導通，某段時間內(nèi)截止3、當作開關來使用，即在所有時間內(nèi)均導通 4、當作開關來使用，即在所有時間內(nèi)均截止 5、當作小電壓穩(wěn)壓器件來使用，即所有時間內(nèi)全部在正向?qū)▍^(qū)6、當作大電壓穩(wěn)壓器件來使用，即所有時間內(nèi)全部在反向擊穿區(qū)二、二極管模型的應用二、二極管模型的應用（一）用二極管直流模型來分析電路 例1 求電路的ID和UD ，已知

25、R=10K在兩種情況下計算: （1） UDD =10V（2） UDD =1V 解解:V 0DUmA 1/DDDRUI1)二極管使用直流理想模型二極管使用直流理想模型（1）UDD=10V 時時首先：將原始電路中的二極管用它的理想模型代替，得到右側(cè)的電路然后：判斷判斷理想二極管理想二極管的狀態(tài)（導通或截止）。的狀態(tài)（導通或截止）。方法：將理想二極管斷開，求陽極和陰極的電位差，若0,則理想二極管正向?qū)ǎ蝗?,則理想二極管正向?qū)?；?,則理想二極管正向?qū)?；?,則理想二極管正向?qū)?；?,則理想二極管正向?qū)?；?,則理想二極管正向?qū)ǎ蝗?,則理想二極管正向?qū)?；?，則理想二極管反向截止1）

26、當）當 =0V時，求輸出電壓值iOuu 理想二極管截止，支路斷開iuiu2）當）當 =4V時，求輸出電壓值iu理想二極管導通，用理想導線代替V583. 3Ou V583. 335 . 02 . 02 . 0135 . 045 . 05 . 0REFDDREFoVrrRVuui3）當）當 =6V時，求輸出電壓值理想二極管導通，用理想導線代替V917. 3Ouiu V917. 335 . 02 . 02 . 0135 . 065 . 05 . 0REFDDREFoVrrRVuui（2）當 時輸出電壓的波形 雖然 是一個交流電壓源，但是對二極管來說，并不是小信號，所以二極管仍然采用直流模型，交流電壓

27、源可以看成為某個瞬時值的直流電壓源時 V 5 . 3)( ) 1REFthIVVv理想二極管被反偏，處于截止狀態(tài)Vsin6ituVsin6ituVsin6iotuu時 V 5 . 3)( )2REFthIVVv理想二極管導通，理想導線代替 O/V O/V t t 斜率斜率斜率斜率0.17rDrD+RVREF+Vth=3.5 V I/V(c)(d)5 . 35 . 35 . 35 . 35 . 3RrrRrrvRrvrivDDDDIDIDo本題目中二極管當作開關來使用，即某段時間內(nèi)導通，某段時間內(nèi)截止例3 有兩個二極管的開關電路本題目中，二極管當作開關來使用，即在所有時間內(nèi)均導通 ，或者在所有時

28、間內(nèi)均截止 (一)用二極管直流模型來分析電路設二極管是理想的，判斷兩個二極管的狀態(tài)，并求輸出電壓Uo解題思路1、將二極管從電路中拿走，在此電路的基礎上求兩個二極管的陽極和陰極之間的電位差2、兩個二極管的陽極和陰極之間的電位差共有三種情況：1）均小于02）均大于03）一個為正，另一個為負3、根據(jù)不同的情況做出判斷：1）均小于0 ：立即得出結論，兩個二極管均截止2）均大于0：這其中會有一大一小，可以得出結論，大的那個二極管一定導通，小的那個狀態(tài)不定，需要做進一步的判斷。大的那個二極管導通后用理想的導線代替，這時整個電路就轉(zhuǎn)化成了只有一個二極管的電路，按照例3的方法繼續(xù)判斷，從而得出最后的結論。3）

29、一個為正，另一個為負：正的那個二極管一定導通，負的那個狀態(tài)不定，需要做進一步的判斷。正的那個二極管導通后用理想的導線代替，這時整個電路就轉(zhuǎn)化成了只有一個二極管的電路，按照例3的方法繼續(xù)判斷，從而得出最后的結論。UO= 5V (二)用二極管交流模型來分析電路例4 低電壓穩(wěn)壓電路直流電壓源UI的正常值為10V，R=10K，若UI變化1V時，問相應的硅二極管電壓（即輸出電壓）的變化如何？解（1）求靜態(tài)工作點，畫出直流通路，二極管采用直流模型 （2）畫交流通路，二極管采用交流模型（這時的信號是小信號）mA93. 0107 . 010DI96.2793. 026mV261DDTddIIUgr mV58.

30、 521000096.2796.272ddORrrU第五節(jié)第五節(jié) 特殊二極管特殊二極管 一、穩(wěn)壓二極管一、穩(wěn)壓二極管 二、光電二極管二、光電二極管 三、發(fā)光二極管三、發(fā)光二極管一、穩(wěn)壓二極管一、穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓原理穩(wěn)壓原理：在反向擊穿時，電流：在反向擊穿時，電流在很大范圍內(nèi)變化時，只引起很在很大范圍內(nèi)變化時，只引起很小的電壓變化。小的電壓變化。正向部分與普通二極管相同正向部分與普通二極管相同穩(wěn)壓管穩(wěn)壓時必須工作在反向電擊穿狀態(tài)。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓時必須工作在反向電擊穿狀態(tài)。當反向電壓加到一定值時，反向當反向電壓加到一定值時，反向電流急劇增加，產(chǎn)生反向擊穿。電流急劇增加，產(chǎn)生反向擊穿。 (1) 穩(wěn)定電壓U

31、Z ：在規(guī)定的穩(wěn)壓管反向工作電流IZ下，所對應的反向工作電壓。 (2) 動態(tài)電阻rZ ：rZ =U Z /I Z ，rZ 愈小，反映穩(wěn)壓管的擊穿特性愈陡。 (3) 最小穩(wěn)定工作電流Izmin ：保證穩(wěn)壓管擊穿所對應的電流，若IZIzmin 則不能穩(wěn)壓。 (4) 最大穩(wěn)定工作電流Izmax ：電流超過Izmax穩(wěn)壓管會因功耗過大而燒壞。穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù) （5）額定功耗PZM：PZM等于穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓UZ與最大穩(wěn)定工作電流Izmax的乘積。穩(wěn)壓二極管的功耗超過此值時，會因PN結的溫度過高而損壞。對于一只具體的穩(wěn)壓二極管，可以通過其PZM的值，求出Izmax的值。穩(wěn)壓管的計算 例例1-5 已知穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路中，輸入電壓Ui為13V，最小穩(wěn)定工作電流Izmin=5mA，額定功耗PZM