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1、3.1 半导体的基本知识,3.3 二极管,3.4 二极管的基本电路及其分析方法,3.5 特殊二极管,3.2 PN结的形成及特性,3.二极管及其基本电路,在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。,(1)点接触型二极管,PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。,3.3半导体二极管,1.分类,二极管按结构分有：点接触型、面接触型和平面型,(3)平面型二极管,往往用于集成电路制造艺中。PN 结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。,(2)面接触型二极管,PN结面积大，用于工频大电流整流电路。,(b)面接触型,(4)二极管的代表符号,Si二极管的死区电压Vth=0.5 V左右，Ge二极管
2、的死区电压Vth=0.1 V左右。,i)当0VVth时，正向电流为零，Vth称为死区或门坎电压,当V0 即处于正向特性区域，正向区又分为两段：,ii)当VVth时，开始出现正向电流，并按指数规律增长，二极管正向导通。,2.二极管的伏安特性,(1)正向特性,Si管正向导通压降约为0.7V;Ge管正向导通压降约为0.2V。,Si二极管的反向饱和电流IS 1，Ge二极管的反向饱和电流IS为几个-十几个,当VBRV0时，反向电流很小，且随|V|趋向于饱和IS,当V VBR时，反向电流急剧 增加，VBR称为反向击穿电压。,(2)反向特性,热击穿不可逆,(3)反向击穿特性,3.二极管的主要参数,1、最大整
3、流电流IF 是指管子长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。,2、反向击穿电压VBR 是指管子反向击穿时的电压值。手册上给出的最高反向工作电压约为击穿电压的一半。,3、反向电流IR 是指管子未击穿时的反向电流。其值越小，单向导电性越好。,4、极间电容Cd 是反映二极管中PN结电容效应的参数。工作在高频或开关状态时，必须考虑极间电容的影响。,5、反向恢复时间TRR 当二极管的外加电压从正偏变为反偏时，反向电流从较大变为正常值所需要的时间。,4.补充几个概念,(1)二极管的箝位作用,D导通后,理想D：,即D导通相当于短路,D加反压，I很小且趋向于IS D 截止；理想D时，IS 0 相当于开路或开关
4、断开。即D具有开关作用。,(2)如何判断D导通或截止,将D断开，测量V阳V阴 Vth,?,对于理想D，只要V阳 V阴导通(且导通后即箝位),否则截止,(3)关于优先导通,(V阳V阴)大的二极管优先导通且箝位,D2:V阳2V阴2=6v-(-3v)=9v,D1:V阳1V阴1=0v-(-3v)=3v,D2优先导通且优先箝位(短路)VAO=6v，D1受反压截止,例:,?,(1)整流(半波、全波)利用D的单向导电性,(2)限幅(削波),(3)低压稳压,(4)开关作用,D导通:开关闭和,D截止:开关断开,5.二极管应用举例,三、特殊二极管,1.光电二极管,2.发光二极管,其PN结通过管壳上的玻璃窗口接受光
5、照。在反偏状态下运行，反向电流随光照强度的增加而上升，与照度成正比。可用来进行光的测量，是将光信号转换为电信号的常用器件。,此管通过电流时将发出光来，是电子与空穴直接复合而放出能量的结果。使用的材料不同，光的波长不同，从而颜色也不同。常作显示器件。也可将电信号转换为光信号，之后经光缆传输，再通过光电二极管再现电信号，实现电信号的传输。,11,稳压管是特殊的面接触型半导体硅二极管,其反向击穿是可逆的,且反向电压较稳定.,伏安特性曲线,UZ表示反向击穿电压，亦即稳压管能稳定的电压。稳压管的稳压作用在于：在反向击穿状态，很大的电流变化量只能引起很小的电压变化量。曲线越陡，稳压性能越好。IZ和IZM表示工作在稳压状态的最小和最大工作电流。反向电流小于IZ时，稳压管在反向截止状态，稳压特性消失；大于IZM时，稳压管可能被烧毁。,3.稳压二极管,
