【文章內(nèi)容簡介】 P N + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + R S E內(nèi) + + + + + + 2． PN結(jié)反向偏置 外電場和內(nèi)電場方向一致，內(nèi)電場加強，使多子擴散難于進行，加強了漂移運動。 PN結(jié)呈現(xiàn)高阻、截止狀態(tài)。 此電流稱為 反向飽和電流，記為 IS。 外電場作用下， N中的空穴越過 PN結(jié)進入 P區(qū)， P區(qū)自由電子越過 PN結(jié)進入 N區(qū)，在電路中形成反向電流（ N流向 P），少數(shù)載流子數(shù)量少 ， 所以反向電流不大，此時 PN結(jié)反向電阻很高。由于少子是靠熱能激發(fā)產(chǎn)生，所以溫度越高反向電流越大。 P N + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + R S E內(nèi) + + + + + + 因此，少子濃度度主要與溫度有關(guān)，反向電流與反向電壓幾乎無關(guān) PN 結(jié)具有單向?qū)щ娦? PN 結(jié)變窄 P接正、 N接負 外電場 IF 內(nèi)電場 P N － － － － － － － － － － － － － － － － － － + + + + + + + + + + + + + + + + + + + – 正向偏置時導通，正向電阻很小 PN 結(jié)具有單向?qū)щ娦? 外電場 P接負、 N接正 內(nèi)電場 P N + + + － － － － － － + + + + + + + + + － － － － － － － － － + + + + + + － － － – + 反向偏置時截止，反向電阻很大 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。 小功率二極管 大功率二極管 穩(wěn)壓 二極管 發(fā)光 二極管 半導體二極管 一、二極管的組成 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。 二極管導通電路 E D PN結(jié)加正向電壓 PN結(jié)加反向電壓 半導體二極管的類型 （ 1）按使用的半導體材料不同分為 （ 2）按結(jié)構(gòu)形式不同分 硅管 鍺管 點接觸型 平面型 2 半導體二極管的伏安特性 硅管 0 0. 8 反向特性 正向特性 擊穿特性 0 0. 8 反向特性 鍺管 正向特性 uD iD (1) 整個正向特性曲線近似地呈現(xiàn)為指數(shù)形式。 (2) 有死區(qū) （ iD≈0的區(qū)域 ） 1． 正向特性 死區(qū)電壓約為 硅管 鍺管 O iD 正向特性 擊穿電壓 死區(qū)電壓 U(BR) 反向特性 uD (3) 導通后 （ 即 uD大于死區(qū)電壓后 ） 管壓降 uD 約為 硅管 ~ 鍺管 ~ 取管壓降 uD 硅管 鍺管 O iD 正向特性 擊穿電壓 死區(qū)電壓 U(BR) 反向特性 uD 即 uD升高 ， iD急劇 增大 2． 反向特性 （ 1） 當 時 ， IS 硅管 ?A 鍺管幾十到幾百 ?A O iD 正向特性 擊穿電壓 死區(qū)電壓 U(BR) 反向特性 uD 反向飽和電流 IS 硅管 0 0. 8 反向特性 鍺管 正向特性 (2) 當 時 反向電流急劇增大 擊穿的類型： 根據(jù)擊穿可逆性分為 電擊穿 熱擊穿 二極管發(fā)生反向擊穿 O iD 正向特性 擊穿電壓 死區(qū)電壓 U(BR) 反向特性 uD 3 半導體二極管的主要電參數(shù) 1. 最大整流電流 IF 2. 反向擊穿電壓 U(BR) 管子長期運行所允許通過的電流平均值。 二極管能承受的最高反向電壓。 O iD 正向特性 擊穿電壓 死區(qū)電壓 U(BR) 反向特性 uD 4. 反向飽和電流 Is 3. 最高允許反向工作電壓 UR 為了確保管子安全工作，所允許的最高反向電壓是擊穿電壓的 1/2倍。 室溫下加上規(guī)定的反向電壓測得的電流。電流越小說明管子的單向?qū)щ娦栽胶谩? O iD 正向特性 擊穿電壓 死區(qū)電壓 U(BR) 反向特性 uD UR=（ 1/2~2/3） U(BR) 反向擊穿電壓 5. 正向電壓降 UD 6. 最高工作頻率 fM 指通過一定的直流測試電流時的管壓降。 當工作頻率過高時，其單向?qū)щ娦悦黠@變差。 O iD 正向特性 擊穿電壓 死區(qū)電壓 U(BR) 反向特性 uD 二極管 的單向?qū)щ娦? 1. 二極管加正向電壓（正向偏置，陽極接正、陰極接負 ）時， 二極管處于正向?qū)顟B(tài)，二極管正向電阻較小，正向電流較大。 2. 二極管加反向電壓（反向偏置，陽極接負、陰極接正 ）時， 二極管處于反向截止狀態(tài)，二極管反向電阻較大，反向電流很小。 3. 外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦浴? 4. 二極管的反向電流受溫度的影響，溫度愈高反向電流愈大。 二極管電路分析方法 導通截止 否則，正向管壓降 硅 ~ ~ 分析方法：將二極管斷開，分析二極管兩端電位 的高低或所加電壓 UD的正負 。 若 V陽 V陰 或 UD為正 ( 正向偏置 )，二極管導通 若 V陽 V陰 或 UD為負 ( 反向偏置 )，二極管截止 若二極管是理想的，正向?qū)〞r正向管壓降為零，反向截止時二極管相當于斷開。 定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài) 二極管的應用 利用二極管的單向?qū)щ娦?，可實現(xiàn)整流、限幅、鉗位、檢波、保護、開關(guān)等。 書例 整流電路是利用二極管的單向?qū)щ娮饔茫瑢⒔涣麟娮兂芍绷麟姷碾娐贰? RL ui uo ui uo t t 限幅電路 限幅電路是限制輸出信號幅度的電路。書例 ( a )0( b )圖 1 1 3 二 極 管 構(gòu) 成 的 上 限 幅 電 路?_iu?_ouCCVDRimUiuCCVouCCV1t 2t 3t 4ttt電路如圖，求： UAB V陽 =－ 6 V V陰 =－ 12 V V陽 V陰 二極管導通 若忽略管壓降，二極管可看作短路， UAB =－ 6V 否則， UAB為－ － 例 1： 取 B 點作參考點，斷開二極管，分析二極管陽極和陰極的電位。 D 6V 12V 3k? B A UAB + – 因為 ， 正向管壓降 硅 ~ ~ 兩個二極管的陰極接在一起 取 B 點作參考點，斷開二極管，分析二極管陽極和陰極的電位。 V1陽 =－ 6 V， V2陽 =0 V， V1陰 = V2陰 = － 12 V UD1 = 6V， UD2 =12V ∵ UD2 UD1 ∴ D2 優(yōu)先導通， D1截止。 若忽略管壓降，二極管可看作短路， UAB = 0 V 例 2: D1承受反向電壓為 － 6 V 流過 D2 的電流為 mA43122D ??I求： UAB B D1 6V 12V 3k? A D2 UAB + – ui 8V，二極管導通，可看作短路 uo = 8V ui 8V，二極管截止，可看作開路 uo = ui 已知： 二極管是理想的，試畫出 uo 波形。 V s i n18i tu ??8V 例 3： 二極管的用途： 整流、檢波、 限幅、鉗位、開 關(guān)、元件保護、 溫度補償?shù)取? ui t ?18V 參考點 二極管陰極電位為 8 V D 8V R uo ui + + – – 167。 特殊二極管 2. 伏安特性 穩(wěn)壓管正常工作時加反向電壓 穩(wěn)壓管反向擊穿后，電流變化很大，但其兩端電壓變化很小，利用此特性，穩(wěn)壓管在電路中可起穩(wěn)壓作用。 _ + U IZ IZmax ?UZ ?IZ UZ I 曲線越陡，電壓越穩(wěn)定。 穩(wěn)壓