[工學(xué)]ch3半導(dǎo)體二極管及其基本電路(完整版)
【正文】 盡層 。 空穴很容易俘獲電子，使雜質(zhì)原子成為 負(fù)離子 。摻入雜質(zhì)的本征半導(dǎo)體稱為 雜質(zhì)半導(dǎo)體 。 自由電子 在外電場的作用下，空穴吸引相鄰原子的價電子來填補(bǔ)，而在相鄰原子中出現(xiàn)一個空穴，其結(jié)果相當(dāng)于空穴的運(yùn)動（相當(dāng)于正電荷的移動）。 它在物理結(jié)構(gòu)上呈單晶體形態(tài) 。 空穴 ——共價鍵中的空位 。 本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理 當(dāng)半導(dǎo)體兩端加上外電壓時，在半導(dǎo)體中將出現(xiàn)兩部分電流 (1)自由電子作定向運(yùn)動 ?電子電流 (2)價電子遞補(bǔ)空穴 ?空穴電流 注意： (1) 本征半導(dǎo)體中載流子數(shù)目極少 , 其導(dǎo)電性能很差； (2) 溫度愈高， 載流子的數(shù)目愈多 ,半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能也就愈好。 N型半導(dǎo)體 ——摻入五價雜質(zhì)元素（如磷）的半導(dǎo)體。三價雜質(zhì) 因而也稱為 受主雜質(zhì) 。 PN結(jié)的單向?qū)щ娦? 當(dāng)外加電壓使 PN結(jié)中 P區(qū)的電位高于 N區(qū)的電位，稱為加正向電壓 ，簡稱 正偏 ；反之稱為加 反向電壓 ，簡稱 反偏 。 (1) 點(diǎn)接觸型二極管 (a)點(diǎn)接觸型 二極管的結(jié)構(gòu)示意圖 PN結(jié)面積小，結(jié)電容小，用于檢波和變頻等高頻電路。 反映二極管中 PN結(jié)的電容效應(yīng) , Cd=（ CB+ CD ），在高 頻或開關(guān)狀態(tài)下需考慮。 ? 該模型用于二極管處于正向偏置條件下，且 vDVT 。 所以， AO的電壓值為 6V。 (1) 穩(wěn)定電壓 VZ (2) 動態(tài)電阻 rZ 表示反向擊穿電壓，即穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓，它是在特定的測試電流 IZT下得到的電壓值。反向工作 時 PN結(jié)的功率損耗為 PZ= VZ IZ，由 PZM和 VZ可以決定 IZmax。 解： V1陽 =－ 6 V， V2陽 =0 V， V1陰 = V2陰 = － 12 V UD1 = 6V， UD2 =12V ∵ UD2 UD1 ∴ D2 優(yōu)先導(dǎo)通， D1截止。 2．模型分析法應(yīng)用舉例 （ 2）靜態(tài)工作情況分析 V 0D ?V mA 1/DDD ?? RVI理想模型 （ R=10k?） 當(dāng) VDD=10V 時， mA )( DDDD ??? RVVI恒壓模型 V ?V（硅二極管典型值） 折線模型 V ?V（硅二極管典型值） mA 9 3 DthDDD ????rRVVI?? k V ??? rIVV當(dāng) VDD=1V 時， （自看） （ a）簡單二極管電路 （ b）習(xí)慣畫法 2．模型分析法應(yīng)用舉例 （ 3）限幅電路 電路如圖， R = 1kΩ， VREF = 3V，二極管為硅二極管。 例 電路如圖所示，已知二極管的 VI特性曲線、電源 VDD和電阻 R，求二極管兩端電壓 vD和流過二極管的電流 iD 。 (b)面接觸型 二極管的伏安特性 二極管的伏安特性曲線可用下式表示 )1e(/SD D ?? TVIi v鍺二極管 2AP15的 VI 特性 硅二極管 2CP10的 VI 特性 Vth門坎電壓 (死區(qū)電壓 ) 硅管 正向?qū)▔航? 硅管 二極管的主要參數(shù) (1) 最大整流電流 IF (2) 反向擊穿電壓 VBR和最高反向工作電壓 VRM (3) 反向電流 IR 二極管長期使用時，允許流過二極管的最大正向平均電流。 (2) PN結(jié)加反向電壓時 ? 高電阻 ? 很小的反向漂移電流 ? PN結(jié)截止 在一定的溫
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