二極管新員工

1、會(huì)計(jì)學(xué)1二極管新員工二極管新員工而且在某些場(chǎng)合對(duì)直流電壓的穩(wěn)定程度要求很高，因此本部分主要介紹如何將交流電轉(zhuǎn)換成直流電源，以及穩(wěn)壓電路。第1頁(yè)/共36頁(yè)第2頁(yè)/共36頁(yè)第3頁(yè)/共36頁(yè)物質(zhì)的分類(導(dǎo)電能力)導(dǎo) 體(銅 鐵)半導(dǎo)體硅(Si) 鍺(Ge)絕緣體(石頭 木頭)第4頁(yè)/共36頁(yè)摻雜性摻雜性： 往純凈的半導(dǎo)體中往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，導(dǎo)電摻入某些雜質(zhì)，導(dǎo)電能力明顯改變能力明顯改變(可做成可做成各種不同用途的半導(dǎo)各種不同用途的半導(dǎo)體器件，如二極管、三體器件，如二極管、三極管和晶閘管極管和晶閘管)第5頁(yè)/共36頁(yè)硅原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型最外層有4個(gè)電子，受原子核的束縛力最小，稱為價(jià)電子價(jià)電子

2、。導(dǎo)電性能與價(jià)電子有關(guān)。第6頁(yè)/共36頁(yè)半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)第7頁(yè)/共36頁(yè)第8頁(yè)/共36頁(yè)共價(jià)鍵自由電子空穴電子空穴對(duì)本征激發(fā)（熱激發(fā)）空穴也可以看成是攜帶正電荷的載流子復(fù)合導(dǎo)電能力由電子空穴對(duì)的濃度決定常溫下，本征硅中自由電子的濃度或空穴的濃度為硅原子濃度的3萬(wàn)億分之一本征硅的導(dǎo)電能力是很弱的第9頁(yè)/共36頁(yè)為了提高提高半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力導(dǎo)電能力，摻入某些微量的元素作為雜質(zhì)，稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。摻入磷、砷等五價(jià)元素，多余的價(jià)電子成為自由電子，且濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)電子空穴對(duì)。自由電子為多子多子；空穴為少子少子。(1) N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體第10頁(yè)/共36頁(yè)(2) P型半導(dǎo)型半導(dǎo)體體摻入硼、鎵等三價(jià)元素。這種

3、半導(dǎo)體以空穴導(dǎo)電為主，稱為P型半導(dǎo)體。空穴為多子；自由電子為少子。雜質(zhì)半導(dǎo)體中，多子濃度由雜質(zhì)的含量決定，少子的濃度主要由溫度決定。第11頁(yè)/共36頁(yè)一、半導(dǎo)體中載流子的運(yùn)動(dòng)漂移運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)在電場(chǎng)作用下的定向運(yùn)動(dòng)。自由電子與空穴產(chǎn)生的電流方向一致。載流子由濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域擴(kuò)散。第12頁(yè)/共36頁(yè)P(yáng)區(qū)空穴(多子)向N區(qū)擴(kuò)散，留下不能移動(dòng)的負(fù)離子；N區(qū)電子(多子)向P區(qū)擴(kuò)散，留下不能移動(dòng)的正離子；正負(fù)離子形成空間電荷層。內(nèi)電場(chǎng)是多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)引起的。第13頁(yè)/共36頁(yè)正偏正偏：P() N()N區(qū)電子進(jìn)入空間電荷層，使PN結(jié)厚度變薄。多子的擴(kuò)散電流大大增加多子的擴(kuò)散電流大大增加少子的漂移電

4、流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于擴(kuò)散電流正向電流近似為多子的擴(kuò)正向電流近似為多子的擴(kuò)散電流散電流第14頁(yè)/共36頁(yè) 反偏反偏：P() N()外加電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)方向一致P區(qū)電子（少子）進(jìn)入空間電荷層，使PN結(jié)厚度變厚。多子的擴(kuò)散電流大大減小少子的漂移電流占優(yōu)勢(shì)反向電流近似為少子的反向電流近似為少子的漂移電流漂移電流少子濃度很小，因此反向電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于正向電流反向電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于正向電流；少子濃度與外加電壓無(wú)關(guān)，故稱反向飽和電流反向飽和電流。第15頁(yè)/共36頁(yè)P(yáng)N結(jié)在反向電壓作用下，電阻很大，PN結(jié)截止，阻止電流通過(guò)這種現(xiàn)象稱為PN結(jié)的單向?qū)щ娦缘?6頁(yè)/共36頁(yè)一、二極管的結(jié)構(gòu)一個(gè)PN結(jié)加上引出線和管殼就構(gòu)成二極管金屬觸絲金

5、屬觸絲陽(yáng)極引線陽(yáng)極引線N型鍺片型鍺片陰極引線陰極引線外殼外殼( a ) 點(diǎn)接觸型點(diǎn)接觸型第17頁(yè)/共36頁(yè)鋁合金小球鋁合金小球N 型硅型硅陽(yáng)極引線陽(yáng)極引線PN結(jié)結(jié)金銻合金金銻合金底座底座陰極引線陰極引線( b ) 面接觸型面接觸型第18頁(yè)/共36頁(yè)陰極引線陰極引線陽(yáng)極引線陽(yáng)極引線二氧化硅保護(hù)層二氧化硅保護(hù)層P 型硅型硅N 型硅型硅( c ) 平面型平面型第19頁(yè)/共36頁(yè)陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極( d ) 符號(hào)符號(hào)第20頁(yè)/共36頁(yè)反向擊穿反向擊穿電壓電壓U(BR)反向特性反向特性UIPN+PN+第21頁(yè)/共36頁(yè)1、最大整流電流、最大整流電流IF 是二極管長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)允許通過(guò)的最大半波整流電流平均值。

6、整流電流超過(guò)此值時(shí)，二極管將被燒壞。2、反向擊穿電壓、反向擊穿電壓V(BR) 當(dāng)反向電壓超過(guò)V(BR)時(shí)，反向電流劇增，二極管的單向?qū)щ娦阅鼙黄茐?，甚至引起二極管損壞。3、反向電流、反向電流IR 反向電流越小，管子的單向?qū)щ娦栽胶?。?2頁(yè)/共36頁(yè)第23頁(yè)/共36頁(yè)利用反向擊穿特性穩(wěn)壓范圍從1V到幾百伏一、穩(wěn)壓二極管主要參數(shù)： 穩(wěn)定電壓VZ 動(dòng)態(tài)電阻rzZZzIVrrz愈小，則擊穿特性愈陡，穩(wěn)壓特性愈好。 最大允許耗散功率PZM 最大穩(wěn)定電流IZ(max)ZZMZVPI(max) 最小穩(wěn)定電流IZ(min)反向擊穿區(qū)起始電流第24頁(yè)/共36頁(yè)正常工作在反偏狀態(tài)。無(wú)光照時(shí)，只有很小的反向飽和電

7、流，稱為暗電流；有光照時(shí)，PN結(jié)受光激發(fā)，產(chǎn)生大量電子空穴對(duì)，形成較大的光電流。通常由硅材料制成，管殼有接收光照的透鏡窗口。光電二極管的電流與照度成正比，用于信號(hào)檢測(cè)、光電傳感器、電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量等。第25頁(yè)/共36頁(yè)電致發(fā)光器件，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)。通常由磷砷化鎵（GaAsP)、磷化鎵（GaP)制成光的波長(zhǎng)（顏色）與材料有關(guān)正偏導(dǎo)通時(shí)發(fā)光發(fā)光二極管的開(kāi)啟電壓和正向?qū)妷罕绕胀ǘO管大，正向電壓一般為1.32.4V。亮度與正向電流成正比，一般需要幾個(gè)毫安以上。第26頁(yè)/共36頁(yè)第27頁(yè)/共36頁(yè)思思 考考 題題第28頁(yè)/共36頁(yè)思思 考考 題題第29頁(yè)/共36頁(yè)摻雜性摻雜性： 往純凈的半導(dǎo)體中

8、往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，導(dǎo)電摻入某些雜質(zhì)，導(dǎo)電能力明顯改變能力明顯改變(可做成可做成各種不同用途的半導(dǎo)各種不同用途的半導(dǎo)體器件，如二極管、三體器件，如二極管、三極管和晶閘管極管和晶閘管)第30頁(yè)/共36頁(yè)硅原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型最外層有4個(gè)電子，受原子核的束縛力最小，稱為價(jià)電子價(jià)電子。導(dǎo)電性能與價(jià)電子有關(guān)。第31頁(yè)/共36頁(yè)P(yáng)N結(jié)在反向電壓作用下，電阻很大，PN結(jié)截止，阻止電流通過(guò)這種現(xiàn)象稱為PN結(jié)的單向?qū)щ娦缘?2頁(yè)/共36頁(yè)陰極引線陰極引線陽(yáng)極引線陽(yáng)極引線二氧化硅保護(hù)層二氧化硅保護(hù)層P 型硅型硅N 型硅型硅( c ) 平面型平面型第33頁(yè)/共36頁(yè)1、最大整流電流、最大整流電流IF 是二極管長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)允許通過(guò)的最大半波整流電流平均值。整流電流超過(guò)此值時(shí)，二極管將被燒壞。2、反向擊穿電壓、反向擊穿電壓V(BR) 當(dāng)反向電壓超過(guò)V(BR)時(shí)，反向電流劇增，二極管的單向?qū)щ娦阅鼙黄茐模踔烈鸲O管損壞。3、反向電流、反向電流IR 反向電流越小，管子的單向?qū)щ娦栽胶?。?4頁(yè)/共3