中篇電子技術(shù)PPT課件

1、 中中 篇篇 電電 子子 技技 術(shù)術(shù)第第 5 5 章章 半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用及其應(yīng)用 5 51 1 半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管 5 52 2 二極管二極管應(yīng)用電路應(yīng)用電路 5 53 3 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管及其穩(wěn)壓電路及其穩(wěn)壓電路* *5 54 4 特殊用途二極管特殊用途二極管5 51 1 半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管導(dǎo)體：很容易傳導(dǎo)電流導(dǎo)體：很容易傳導(dǎo)電流自然界的物質(zhì)自然界的物質(zhì)半導(dǎo)體：導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間半導(dǎo)體：導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間絕緣體：幾乎不傳導(dǎo)電流絕緣體：幾乎不傳導(dǎo)電流一、一、N型和型和P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體GeSi價電價電子子價電價電子子晶體點陣晶體點陣+4+4+4+

2、4共價鍵結(jié)構(gòu)共價鍵結(jié)構(gòu)+4+4+4+4自由電子自由電子束縛電子束縛電子空穴空穴電場電場載流子載流子載流子載流子P 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體（空穴半導(dǎo)體）（空穴半導(dǎo)體） ：空穴濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體。：空穴濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體。N 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體（電子半導(dǎo)體）（電子半導(dǎo)體） ：自由電子濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體。自由電子濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體。 雜質(zhì)雜質(zhì)半導(dǎo)體半導(dǎo)體P 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體+N 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體注意注意：雜質(zhì)半導(dǎo)體中的正負(fù)電荷數(shù)是相等的，雜質(zhì)半導(dǎo)體是：雜質(zhì)半導(dǎo)體中的正負(fù)電荷數(shù)是相等的，雜質(zhì)半導(dǎo)體是電中性電中性的。的。電子電子空穴空穴二二、PN結(jié)及其結(jié)及其單向?qū)щ娦詥蜗驅(qū)щ娦訮 P型半

3、導(dǎo)體型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體+PN結(jié)結(jié)內(nèi)電場內(nèi)電場E擴散運動擴散運動漂移運動漂移運動1 1、PN結(jié)結(jié) PN 結(jié)結(jié)加上正向電壓加上正向電壓、正向偏置正向偏置的意思都是的意思都是： P 區(qū)區(qū)加正、加正、N 區(qū)加負(fù)電壓。區(qū)加負(fù)電壓。 PN 結(jié)結(jié)加上反向電壓加上反向電壓、反向偏置反向偏置的意思都是：的意思都是： P區(qū)區(qū)加負(fù)、加負(fù)、N 區(qū)加正電壓。區(qū)加正電壓。2 2、PN結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦?RE（1 1）PN 結(jié)加正向電壓（正向偏置）結(jié)加正向電壓（正向偏置）內(nèi)電場內(nèi)電場外電場外電場變薄變薄PN+_（2 2）PN 結(jié)加反向電壓（反向偏置）結(jié)加反向電壓（反向偏置）內(nèi)電場內(nèi)電場外電場外電場變厚變厚

4、NP+_RE三三、二極管的結(jié)構(gòu)和符號、二極管的結(jié)構(gòu)和符號PN 結(jié)加上管殼和引線，就成為半導(dǎo)體二極管結(jié)加上管殼和引線，就成為半導(dǎo)體二極管點接觸型點接觸型面接觸型面接觸型PN正極正極負(fù)極負(fù)極二極管的電路符號二極管的電路符號 PN結(jié)在正向偏置時有正向電流，稱為結(jié)在正向偏置時有正向電流，稱為導(dǎo)通導(dǎo)通，在反向偏，在反向偏置時有極小的反向電流，稱為置時有極小的反向電流，稱為截止截止。這種特性，稱為。這種特性，稱為單向單向?qū)щ娦詫?dǎo)電性。四、二極管的伏安特性四、二極管的伏安特性U/VI/mA0二極管的伏安特性曲線二極管的伏安特性曲線反向擊反向擊穿電壓穿電壓死區(qū)電壓死區(qū)電壓 正向?qū)▍^(qū)正向?qū)▍^(qū)死區(qū)死區(qū)反向擊穿

5、區(qū)反向擊穿區(qū)反向截止區(qū)反向截止區(qū)五、二極管的主要參數(shù)五、二極管的主要參數(shù) 最大整流電流最大整流電流 IOM二極管長期使用時允許通過的二極管長期使用時允許通過的最大正向平均電流。最大正向平均電流。允許加在二極管上的反向電壓的峰值。允許加在二極管上的反向電壓的峰值。反向工作峰值電壓反向工作峰值電壓 URWM 由于二極管具有單向?qū)щ娦?，因此利用它可以進(jìn)行交由于二極管具有單向?qū)щ娦?，因此利用它可以進(jìn)行交流電到直流電的轉(zhuǎn)換。這樣的電路叫整流電路流電到直流電的轉(zhuǎn)換。這樣的電路叫整流電路(Rectifier Circuits)。 整流電路是將交流電變換成方向不變、大小隨時間整流電路是將交流電變換成方向不變、

6、大小隨時間變化的變化的脈動直流電脈動直流電。根據(jù)電流形式分為半波整流電路、。根據(jù)電流形式分為半波整流電路、全波整流電路等。全波整流電路等。三、二極管的整流與濾波電路三、二極管的整流與濾波電路5 52 2 二極管應(yīng)用電路二極管應(yīng)用電路 tu2 tuo tuD tiD1 1、半波整流電路、半波整流電路 工作原理工作原理u1正半周時，正半周時，u20二極管導(dǎo)通二極管導(dǎo)通uo=u2u1負(fù)半周時，負(fù)半周時，u20且且uUR時，二極管時，二極管D導(dǎo)導(dǎo)通，開關(guān)閉合，輸出電壓通，開關(guān)閉合，輸出電壓uO = UR。 當(dāng)當(dāng)uUR時，時，uO = UR ；uUZ時，穩(wěn)壓管擊穿時，穩(wěn)壓管擊穿ZRUUIZUUZ時，穩(wěn)壓

7、管未擊穿，電路不通。時，穩(wěn)壓管未擊穿，電路不通。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管特點特點：正向?qū)ǎ聪蚪刂?，擊穿穩(wěn)壓。：正向?qū)?，反向截止，擊穿穩(wěn)壓。RzUzDzI+_U+_RZ稱為限流電阻。稱為限流電阻。必須適當(dāng)選擇必須適當(dāng)選擇RZ值，使得值，使得IIZM。uz6V+_uik1+_uO 例例 題題 穩(wěn)壓管電路如圖所示，已知輸入電穩(wěn)壓管電路如圖所示，已知輸入電壓壓 ，穩(wěn)壓管的，穩(wěn)壓管的 ，其正向壓降不計。畫出輸出電壓其正向壓降不計。畫出輸出電壓 的的波形。波形。)(sin12VtuiVUZ6ou穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管工作條件工作條件的判斷方法：的判斷方法： 兩端加正向電壓時，當(dāng)作普通二極管使用，正向壓降不計，相當(dāng)于開關(guān)閉合。兩端加正向電壓時，當(dāng)作普通二極管使用，正向壓降不計，相當(dāng)于開關(guān)閉合。 兩端加反向電壓，且反向電壓大于或等于穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓兩端加反向電壓，且反向電壓大于或等于穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ時，穩(wěn)壓管起時，穩(wěn)壓管起到穩(wěn)壓作用，輸出電壓等于到穩(wěn)壓作用，輸出電壓等于UZ。 兩端加反向電壓，且反向電壓小于穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓兩端加反向電壓，且反向電壓小于穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ時，穩(wěn)壓管截止，時，穩(wěn)壓管截止，相當(dāng)與開關(guān)斷開。相當(dāng)與開關(guān)斷開。uz6V+_uik1+_uOVUuVuZoi6