文档介绍：§ 半导体二极管

4 .了解发光二极管和光电二极管的性能、使用方法
5 .熟悉稳压管的工作原理及使用方法

、主要参数
学习目标:
学习重点:
2018/11/30
模电课件
点接触型二极管是由一根很细的金属触丝(如三价元素铝)和一块半导体(如锗)的表面接触,然后在正方向通过很大的瞬时电流,使触丝和半导体牢固地熔接在一起,三价金属与锗结合构成PN结,并做出相应的电极引线,外加管壳密封而成。
由于点接触型二极管金属丝很细,形成的PN结面积很小,所以极间电容很小,同时,也不能承受高的反向电压和大的电流。这种类型的管子适于做高频检波和脉冲数字电路里的开关元件,也可用来作小电流整流。如2AP1是点接触型锗二极管,最大整流电流为16mA,最高工作频率为150MHz。
金属触丝
阳极引线
N
型锗片
阴极引线
外壳
(
a
)
点接触型
§ 半导体二极管
一、常见结构
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模电课件
§ 半导体二极管
阴极引线
阳极引线
二氧化硅保护层
P
型硅
N
型硅
(
c
)
平面型
铝合金小球
N
型硅
阳极引线
PN
结
金锑合金
底座
阴极引线
(
b
) 面接触型
二极管的符号
阴极
阳极
(
d
)
符号
D
(b)面接触型
(c) 平面型
平面型二极管是集成电路中常见的一种形式。
面接触型二极管的结构如图(b)所示。由于这种二极管的PN结面积大,可承受较大的电流,但极间电容也大。这类器件适用于整流,而不宜用于高频电路中。如2CP1为面接触型硅二极管,最大整流电流为400mA,最高工作频率只有3kHz。
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二、伏安特性
1、正向导通
硅: V 锗: V
导通压降
反向饱和电流
死区
电压
击穿电压UBR
锗
伏安特性曲线
开启电压:Uon
导通电压:
硅: V 锗:
2、反向截止
反向饱和电流 IS
反向击穿电压 U(BR)
3、温度的影响
正向特性:T 上升,正向压降下降2~,曲线左移;
反向特性:T 上升,IS 增加一倍,曲线下移。
二极管是非线性元件
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三、主要参数
1、最大整流电流 IF
2、最高反向工作电压UR
3、反向电流 IR
4、最高工作频率 fM
二极管长期运行时,允许通过的最大正向平均电流。电流过大,结温太高而烧坏二极管。
二极管工作时,允许外加的最大反向电压。超过此值,二极管可能击穿。
二极管未击穿时的反向电流。 IR 越小,二极管的单向导电性越好。
二极管工作的上限频率。
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四、二极管的等效电路
1、折线等效电路
二极管伏安特性具有非线性,分析电路时,常用线性元件所构成的电路等效代替。
(1)理想二极管模型:正向导通压降为零,反向截止电流为零。
+
-
u
i
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模电课件
+
-
u
i
Uon
(2)正向导通压降为常数(硅管 ;锗管 ),反向截止电流为零;
u
i
Uon
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模电课件
+
+
-
-
I
UD
UR
R
V
(1)
两种等效电路:
(2)
2、微变等效电路
在Q点附近加上一个微小变化的量,则可用Q点为切点的直线近似微小变化时的曲线。
(动态电阻)
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+
+
+
-
-
-
V
D
R
幅值由rd与R分压决定
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例题1:
试求输出电压uo。
-5V
0V
uo
R
-12V
D1
D2
解:
两个二极管存在优先导通现象。
D2导通,D1截止。
?
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模电课件