極管及其基本電路ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 21:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 – 0 –25 –50 i/ mA u / V 正向特性 死區(qū)電壓 擊穿電壓 U(BR) 反向特性 當(dāng) PN結(jié)的反向電壓增加到一定數(shù)值時，反向電流突然快速增加，此現(xiàn)象稱為 PN結(jié)的 反向擊穿。 熱擊穿 ——不可逆 雪崩擊穿 齊納擊穿 電擊穿 ——可逆 （ 324） PN結(jié)的電容效應(yīng) 當(dāng) PN上的電壓發(fā)生變化時， PN 結(jié)中儲存的電荷量 將隨之發(fā)生變化，使 PN結(jié)具有電容效應(yīng)。 電容效應(yīng)包括兩部分 勢壘電容 擴(kuò)散電容 1. 勢壘電容 Cb 是由 PN 結(jié)的空間電荷區(qū)變化形成的。 (a) PN 結(jié)加正向電壓 （ b) PN 結(jié)加反向電壓 ? N 空間 電荷區(qū) P V R I + U N 空間 電荷區(qū) P R I + ? U V （ 325） 空間電荷區(qū)的正負(fù)離子數(shù)目發(fā)生變化 ， 如同電容的放電和充電過程 。 勢壘電容的大小可用下式表示： lSUQC ???ddb 由于 PN 結(jié) 寬度 l 隨外加電壓 u 而變化 ， 因此 勢壘電容 Cb不是一個常數(shù) 。 其 Cb = f (U) 曲線如圖示 。 ? ：半導(dǎo)體材料的介電比系數(shù)； S ：結(jié)面積； l ：耗盡層寬度 。 O u Cb （ 326） 2. 擴(kuò)散電容 Cd ? Q 是由多數(shù)載流子在擴(kuò)散過程中積累而引起的 。 在某個正向電壓下 ， P 區(qū)中的電子濃度 np(或 N 區(qū)的空穴濃度 pn)分布曲線如圖中曲線 1 所示 。 x = 0 處為 P 與 耗盡層的交界處 當(dāng)電壓加大 ， np (或 pn)會升高 ，如曲線 2 所示 (反之濃度會降低 )。 O x nP Q 1 2 ? 當(dāng)加反向電壓時 ， 擴(kuò)散運(yùn)動被削弱 ，擴(kuò)散電容的作用可忽略 。 ? 正向電壓變化時 ， 變化載流子積累電荷量發(fā)生變化 ， 相當(dāng)于電容器充電和放電的過程 —— 擴(kuò)散電容效應(yīng) 。 P N PN 結(jié) （ 327） 綜上所述： PN 結(jié)總的結(jié)電容 Cj 包括勢壘電容 Cb 和擴(kuò)散電容 Cd 兩部分 。 Cb 和 Cd 值都很小 ， 通常為幾個皮法 ~ 幾十皮法 ， 有些結(jié)面積大的二極管可達(dá)幾百皮法 。 當(dāng)反向偏置時，勢壘電容起主要作用，可以認(rèn)為 Cj ? Cb。 一般來說，當(dāng)二極管正向偏置時，擴(kuò)散電容起主要作用，即可以認(rèn)為 Cj ? Cd； 在信號頻率較高時，須考慮結(jié)電容的作用。 （ 328） 半導(dǎo)體二極管 在 PN結(jié)上加上引線和封裝，就成為一個二極管。 二極管按結(jié)構(gòu)分有 點接觸型、面接觸型和平面型 二極管的幾種 外形 （ 329） 點接觸型二極管 (a)點接觸型 二極管的結(jié)構(gòu)示意圖 二極管的幾種常見結(jié)構(gòu) PN結(jié)面積小，結(jié)電容小，用于檢波和變頻等高頻電路。 （ 330） 平面型二極管 往往用于集成電路制造工藝中。 PN 結(jié)面積可大可小，用于高頻整流和開關(guān)電路中。 面接觸型二極管 PN結(jié)面積大，用于工頻大電流整流電路。 (b)面接觸型 (c)平面型 陰極引線陽極引線PNP 型支持襯底二極管的代表符號 ( d ) 代表符號k 陰極陽極 aD （ 331） 二極管的伏安特性 二極管的伏安特性曲線可用下式表示 0 ?D/ V0 .2 0 . 4 0 . 6 0 .8? 10? 20? 3 0? 4 05101 520? 10? 20? 3 0? 40iD/? AiD/ mA死區(qū)VthVBR硅二極管 2CP10的 伏安 特性 +i Dv DR正向特性 反向特性 反向擊穿特性 開啟電壓： 導(dǎo)通電壓： )1e(S ?? TD VvD Ii一、伏安特性 0?D/ V0
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