文档介绍：第2章半导体二极管及其基本应用电路
PN结的形成
PN结的形成及其单向导电性
在内电场的作用下产生的漂移运动
由载流子浓度差产生的扩散运动
空穴的漂移速度 ：
电子的漂移速度：
3. 反向电流IR
—二极管未击穿时的反向电流。
4. 最高工作频率fM
—二极管工作的上限频率。
二极管的等效电路
半导体二极管
理想模型
3. 折线模型
二极管的等效电路
半导体二极管
vs =0 时, Q点称为静态工作点 ，反映直流时的工作状态。
vs =Vmsint 时（Vm<<VDD）, 将Q点附近小范围内的V-I 特性线性化，得到小信号模型，即以Q点为切点的一条直线。
过Q点的切线可以等效成一个微变电阻
即
根据
得Q点处的微变电导
则
常温下（T=300K）
（a）V-I特性 （b）电路模型
二极管的等效电路
半导体二极管
二极管的等效电路
半导体二极管
根据二极管的小信号模型画出电路的交流通路，并求出电阻R两端的电压和电流的表达式。
电路的交流通路
半导体二极管
1. 二极管整流电路
（a）电路图 （b）输入、输出波形
半导体二极管
2. 二极管限幅电路
【】 图示为二极管限幅电路R=1K，VREF=2V ，二极管为硅二极管，输入信号为uI 。
（1）若uI为5V的直流信号，分别采用理想模型、恒压降模型计算电流 和输出电压 。
（2）若uI =10sinωtV ，分别采用理想模型和恒压降模型求输出电压的波形。
半导体二极管
解：
（1）理想模型：
恒压降模型：
（2）
采用理想模型
采用恒压降模型
解：
先断开D，以O为基准电位，
即O点为0V。
则接D阳极的电位为-6V，接阴极的电位为-12V。
阳极电位高于阴极电位，D接入时正向导通。
导通后，，所以，AO的电压值为-6V。
半导体二极管
【】二极管限幅电路如图所示，求输出电压UAO。
半导体二极管
【】 二极管开关电路如图所示，采用二极管理想模型，当UA 和 UB分别为0V或3V时，求解 UA 和UB不同组合时，输出电压 的值。
UA
UB
二极管工作状态
UO
D1
D2
0V
0V
导通
导通
0V
0V
3V
导通
截止
0V
3V
0V
截止
导通
0V
3V
3V
导通
导通
3V
稳压二极管的伏-安特性
稳压二极管
稳压管符号和等效电路
稳压管的伏安特性曲线
稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态。
稳压二极管的主要参数
稳压二极管
1 稳定电压UZ
4 动态电阻rZ
在规定的工作电流IZ下，所对应的反向工作电压。
rZ =UZ /IZ
3 额定功耗 PZmax
2 最大稳定工作电流 IZmax 和最小稳定工作电流 IZmin
5 温度系数
稳压二极管基本应用电路
稳压二极管
1. 稳压原理
输入电压变化时：
负载变化时：
稳压管的技术参数:
负载电阻RL＝600Ω，求限流电阻R取值范围。
解：由电路可得：
+
VZ
-
IZ
DZ
R
IL
IR
+
Vi
-
RL
15V
稳压二极管基本应用电路
稳压二极管
稳压二极管基本应用电路
稳压二极管
3. 稳压管和普通二极管的区分
普通二极管一般在正向电压下工作，而稳压管则在反向击穿状态下工作，二者用法不同。
普通二极管的反向击穿电压一般较大，高的可达几百伏至上千伏，而且反向击穿区的伏安特性曲线不陡，即反向击穿电压的范围较大，动态电阻也比较大。当稳压管的反向电压超过其工作电压时，反向电流将突然增大，而端电压基本保持恒定，对应的反向伏安特性曲线非常陡，动