極管及其基本電路(2)(參考版)
2025-05-02 12:11本頁面
【正文】 思考： VI特性的簡(jiǎn)化模型有哪幾種？ ？ 作業(yè)： (1) （ 2） (3) 預(yù)習(xí)： BJT 。主要應(yīng)用于小功率光電設(shè)備中，如光盤驅(qū)動(dòng)器和激光打印機(jī)的打印頭等。在正向偏置的情況下， LED結(jié)發(fā)射出光來并與光諧振腔相互作用，從而進(jìn)一步激勵(lì)從結(jié)上發(fā)射出單波長(zhǎng)的光，這種光的物理性質(zhì)與材料有關(guān)。 發(fā)光二極管常用來作為顯示器件，除單個(gè)使用外，也常作為七段式或矩陣式器件，工作電流一般為幾mA到十幾 mA。當(dāng)這種管子通以電流時(shí)將發(fā)出光來，這是由于電子與空穴直接復(fù)合而放出能量的結(jié)果。 光電二極管的主要特點(diǎn)是 ， 它的反向電流與照度成正比 。 光電二極管的結(jié)構(gòu)與 PN結(jié)二極管類似 ， 管殼上的一個(gè)玻璃窗口能接收外部的光 照 。 74 肖特基二極管 (P89) 75 光電子器件 1. 光電二極管 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 ， 在信號(hào)傳輸和存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)中 ， 越來越多地有效地應(yīng)用光信號(hào) 。 (b) 伏安特性 (1) 穩(wěn)定電壓 VZ 在規(guī)定的穩(wěn)壓管反向工作電流 IZ下，所對(duì)應(yīng)的反向工作電壓。在穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路中 一般都加限流電阻 R，使穩(wěn)壓管電流工作 在 IZmax和 IZmix的穩(wěn)壓范圍。 特殊二極管 穩(wěn)壓二極管 1. 符號(hào)及穩(wěn)壓特性 穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用原理在于，電流 有很大增量時(shí)，只引起很小的電壓變化。 應(yīng)用舉例 應(yīng)用舉例 特殊二極管 穩(wěn)壓二極管 變?nèi)荻O管 肖特基二極管 光電子器件 68 特殊二極管 穩(wěn)壓二極管 1. 符號(hào)及穩(wěn)壓特性 (a)符號(hào) (b) 伏安特性 利用二極管反向擊穿特性實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。 解： Vi 二極管導(dǎo)通， vo=。 在室溫 300K時(shí) ， D的小信號(hào)交流等效電 阻 r交 。 2 已知二極管 D的正向?qū)ü軌航?VD=， C為隔直電容， vi(t)為小信號(hào)交流信號(hào)源。 導(dǎo)通后， D的壓降等于零，即 A點(diǎn)的電位就是 D陽極的電位。 則接 D陽極的電位為 6V，接陰極的電位為 12V。 Vi VR時(shí) 二極管截止， vo=VR。 2. 恒壓降模型 二極管電路的簡(jiǎn)化模型分析方法 3. 折線模型（實(shí)際模型） ?????? 2022 mA VVi VVrDthDDDDthD riVV ?? 二極管電路的簡(jiǎn)化模型分析方法 4. 小信號(hào)模型 二極管工作在正向特性的某一小范圍內(nèi)時(shí)，其正向特性可以等效成一個(gè)微變電阻。 反向偏置時(shí)： 電流為 0，電阻為 ∞。 其規(guī)律是：在室溫附近 , 在同一電流下 , 溫度每升高１ ℃ , 正向壓降減小２～２ .５ｍ V；溫度每升高１０ ℃ , 反向電流約增大 1 倍 。 普通二極管反向擊穿電壓一般在幾十伏以上 (高反壓管可達(dá)幾千伏 )。 硅管反向飽和電流為納安 (ｎ Α)數(shù)量級(jí) , 鍺管的為微安數(shù)量級(jí) 。 通常認(rèn)為 , 當(dāng)正向電壓 Ｕ ＜ Ｕ th時(shí) , 二極管截止； Ｕ ＞ Ｕ th時(shí) , 二極管導(dǎo)通 。 該電壓稱為導(dǎo)通電壓 , 又稱為門限電壓或死區(qū)電壓 , 用 Ｕ th表示 。 (2) 面接觸型二極管 PN結(jié)面積大，可承受較大的電流 ,但極間電容也大 .適用于整流電路 ,不宜用于高頻電路。不能承受高的反向電壓和大電流 . (a)點(diǎn)接觸型 二極管的結(jié)構(gòu)示意圖 (3) 平面型二極管 往往用于集成電路制造工藝中。二極管按結(jié)構(gòu)分有 點(diǎn)接觸型、面接觸型和平面型 三大類。 擴(kuò)散電容 CD xO2? Qnp1 P區(qū)中電子濃度的分布曲線 及電荷的積累 半導(dǎo)體二極管 半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu) 二極管的伏安特性 二極管的參數(shù) 39 在 PN結(jié)上加上引線和封裝 ， 就成為一個(gè)二極管 。 所以ＰＮ結(jié)的結(jié)電容 Ｃ ｊ 包括兩部分 , 即 Cj＝ Ｃ Ｔ ＋ Ｃ Ｄ 。 由于擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) , 離交界處愈遠(yuǎn) , 載流子濃度愈低 , 這些擴(kuò)散的載流子 , 在擴(kuò)散區(qū)積累了電荷 , 總的電荷量相當(dāng)于圖中曲線１以下的部分(圖表示了Ｐ區(qū)電子 ｎ p的分布 )。 當(dāng)ＰＮ結(jié)加正向電壓時(shí) ,Ｎ區(qū)的電子擴(kuò)散到Ｐ區(qū) , 同時(shí)Ｐ區(qū)的空穴也向Ｎ區(qū)擴(kuò)散 。即阻擋層中的電荷量隨外加電壓變化而改變 , 形成了電容效應(yīng) , 稱為勢(shì)壘電容 ,用Ｃ Ｔ 表示。 PN結(jié)的電容效應(yīng) (1) 勢(shì)壘電容 CB 勢(shì)壘電容是由阻擋層內(nèi)空間電荷引起的。 當(dāng) PN結(jié)反向擊穿時(shí) , 只要注意控制反向電流的數(shù)值 (一般通過串接電阻 Ｒ 實(shí)現(xiàn) ), 不使其過大 , 以免因過熱而燒壞ＰＮ結(jié) , 當(dāng)反向電壓 (絕對(duì)值 )降低時(shí) , ＰＮ結(jié)的性能就可以恢復(fù)正常 。 PN結(jié)的反向擊穿 對(duì)硅材料的ＰＮ結(jié) , 擊穿電壓 Ｕ Ｂ 大于７ V時(shí)通常是雪崩擊穿 , 小于４ V時(shí)通常是齊納擊穿； Ｕ Ｂ 在４V和７ V之間時(shí)兩種擊穿均有 。 PN結(jié)的反向擊穿 所謂 “ 齊納 ” 擊穿 , 是指當(dāng)ＰＮ
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