模電數(shù)電第講半導(dǎo)體二極管

1、模電數(shù)電課件第講半導(dǎo)體二極管第1頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)50分，星期四 一、二極管的組成將PN結(jié)封裝，引出兩個(gè)電極，就構(gòu)成了二極管。點(diǎn)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)允許的電流大第2頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)50分，星期四 二、二極管的伏安特性及電流方程 二極管的電流與其端電壓的關(guān)系稱為伏安特性材料開啟電壓導(dǎo)通電壓反向飽和電流硅Si0.5V0.50.8V1A以下鍺Ge0.1V0.10.3V幾十A開啟電壓反向飽和電流擊穿電壓溫度的電壓當(dāng)量

2、第3頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)50分，星期四從二極管的伏安特性可以反映出： 1. 單向?qū)щ娦?. 伏安特性受溫度影響T（）在電流不變情況下管壓降u 反向飽和電流IS，U(BR) T（）正向特性左移，反向特性下移正向特性為指數(shù)曲線反向特性為橫軸的平行線第4頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)50分，星期四三、二極管的等效電路 1. 將伏安特性折線化理想二極管近似分析中最常用理想開關(guān)導(dǎo)通時(shí) UD0截止時(shí)IS0導(dǎo)通時(shí)UDUon截止時(shí)IS0導(dǎo)通時(shí)i與u成線性關(guān)系應(yīng)根據(jù)不同情況選擇不同的等效電路！第5頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)50分，星期四三、二極管的等效電路Q越高

3、，rd越小。 當(dāng)二極管在靜態(tài)基礎(chǔ)上有一動(dòng)態(tài)信號(hào)作用時(shí)，則可將二極管等效為一個(gè)電阻，稱為動(dòng)態(tài)電阻，也就是微變等效電路。ui=0時(shí)直流電源作用小信號(hào)作用靜態(tài)電流2. 微變等效電路第6頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)50分，星期四四、二極管的主要參數(shù)最大整流電流IF：最大平均值最大反向工作電壓UR：最大瞬時(shí)值反向電流 IR：即IS最高工作頻率fM：因PN結(jié)有電容效應(yīng)結(jié)電容為擴(kuò)散電容（Cd）與勢(shì)壘電容（Cb）之和。擴(kuò)散路程中電荷的積累與釋放空間電荷區(qū)寬窄的變化有電荷的積累與釋放第7頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)50分，星期四五、穩(wěn)壓二極管1. 伏安特性進(jìn)入穩(wěn)壓區(qū)的最小電流不至于損

4、壞的最大電流 由一個(gè)PN結(jié)組成，反向擊穿后在一定的電流范圍內(nèi)端電壓基本不變，為穩(wěn)定電壓。2. 主要參數(shù)穩(wěn)定電壓UZ、穩(wěn)定電流IZ最大功耗PZM IZM UZ動(dòng)態(tài)電阻rzUZ /IZ第8頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)50分，星期四六、其它類型二極管一.發(fā)光二極管 發(fā)光二極管包括可見光,不可見光,激光等不同的類型,這里只對(duì)可見光發(fā)光二極管做一簡(jiǎn)單介紹 發(fā)光二極管的發(fā)光顏色決定于所用材料,目前有紅,綠,黃,橙等色,可以制成各種形狀,如長(zhǎng)方型,圓形見圖 (a)所示等.圖 (b)所示為發(fā)光二極管的符號(hào).圖1.2.12 發(fā)光二極管第9頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)50分，星期四二.

5、光電二極管光電二極管是遠(yuǎn)紅外線接受管,是一種光能與電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換的器件.它的幾種常見外形如圖1.2.13(a)所示,符號(hào)見圖(b)圖1.2.14(a)所示為光電二極管的伏安特性.在無光照時(shí),與普通二極管一樣,具有單向?qū)щ娦?有光照時(shí),特性曲線下移,它們分布在第三,四象限內(nèi). 圖1.2.13 光電二極管的外形和符號(hào)圖1.2.14 光電二極管的伏安特性第10頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)50分，星期四特性曲線在第四象限時(shí)呈光電池特性圖(b).(c).(d).所示分別是光電二極管工作在特性曲線的第一,三,四象限時(shí)原理電路.除上述特殊二極管外,還有利用PN結(jié)勢(shì)壘電容制成的變?nèi)荻O管.例1.2.3見右圖圖1.2.15 例圖1.2.3 電路圖第11頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)50分，星期四討論1 判斷電路中二極管的工作狀態(tài)，求解輸出電壓。判斷二極管工作狀態(tài)的方法？第12頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)50分，星期四討論2