模電數(shù)電第講半導體二極管

模電數(shù)電課件第講半導體二極管第一頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日

一、二極管的組成將PN結(jié)封裝，引出兩個電極，就構(gòu)成了二極管。點接觸型：結(jié)面積小，結(jié)電容小故結(jié)允許的電流小最高工作頻率高面接觸型：結(jié)面積大，結(jié)電容大故結(jié)允許的電流大最高工作頻率低平面型：結(jié)面積可小、可大小的工作頻率高大的結(jié)允許的電流大第二頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日

二、二極管的伏安特性及電流方程

二極管的電流與其端電壓的關(guān)系稱為伏安特性材料開啟電壓導通電壓反向飽和電流硅Si0.5V0.5~0.8V1μA以下鍺Ge0.1V0.1~0.3V幾十μA開啟電壓反向飽和電流擊穿電壓溫度的電壓當量第三頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日從二極管的伏安特性可以反映出：

1.單向?qū)щ娦?.

伏安特性受溫度影響T（℃）↑→在電流不變情況下管壓降u↓→反向飽和電流IS↑，U(BR)↓T（℃）↑→正向特性左移，反向特性下移正向特性為指數(shù)曲線反向特性為橫軸的平行線第四頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日三、二極管的等效電路

1.

將伏安特性折線化理想二極管近似分析中最常用理想開關(guān)導通時UD＝0截止時IS＝0導通時UD＝Uon截止時IS＝0導通時i與u成線性關(guān)系應(yīng)根據(jù)不同情況選擇不同的等效電路！第五頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日三、二極管的等效電路Q越高，rd越小。

當二極管在靜態(tài)基礎(chǔ)上有一動態(tài)信號作用時，則可將二極管等效為一個電阻，稱為動態(tài)電阻，也就是微變等效電路。ui=0時直流電源作用小信號作用靜態(tài)電流2.

微變等效電路第六頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日四、二極管的主要參數(shù)最大整流電流IF：最大平均值最大反向工作電壓UR：最大瞬時值反向電流IR：即IS最高工作頻率fM：因PN結(jié)有電容效應(yīng)結(jié)電容為擴散電容（Cd）與勢壘電容（Cb）之和。擴散路程中電荷的積累與釋放空間電荷區(qū)寬窄的變化有電荷的積累與釋放第七頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日五、穩(wěn)壓二極管1.伏安特性進入穩(wěn)壓區(qū)的最小電流不至于損壞的最大電流

由一個PN結(jié)組成，反向擊穿后在一定的電流范圍內(nèi)端電壓基本不變，為穩(wěn)定電壓。2.主要參數(shù)穩(wěn)定電壓UZ、穩(wěn)定電流IZ最大功耗PZM＝IZMUZ動態(tài)電阻rz＝ΔUZ

/ΔIZ第八頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日六、其它類型二極管一.發(fā)光二極管發(fā)光二極管包括可見光,不可見光,激光等不同的類型,這里只對可見光發(fā)光二極管做一簡單介紹發(fā)光二極管的發(fā)光顏色決定于所用材料,目前有紅,綠,黃,橙等色,可以制成各種形狀,如長方型,圓形[見圖(a)所示]等.圖(b)所示為發(fā)光二極管的符號.圖1.2.12發(fā)光二極管第九頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日二.光電二極管光電二極管是遠紅外線接受管,是一種光能與電能進行轉(zhuǎn)換的器件.它的幾種常見外形如圖1.2.13(a)所示,符號見圖(b)圖1.2.14(a)所示為光電二極管的伏安特性.在無光照時,與普通二極管一樣,具有單向?qū)щ娦?有光照時,特性曲線下移,它們分布在第三,四象限內(nèi).圖1.2.13光電二極管的外形和符號圖1.2.14光電二極管的伏安特性第十頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日特性曲線在第四象限時呈光電池特性圖(b).(c).(d).所示分別是光電二極管工作在特性曲線的第一,三,四象限時原理電路.除上述特殊二極管外,還有利用PN結(jié)勢壘電容制成的變?nèi)荻O管.例[1.2.3]見右圖圖1.2.15例圖1.2.3電路圖第十一頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日討論1

判斷電路中二極管的工作狀態(tài)，求解輸出電壓。判斷二極管工作狀態(tài)的方法？第十二頁，共十三頁，編輯于2023年，星期日討論2