第 1 章 晶体二极管
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第 1 章 晶体二极管
*1 晶体二极管 : 由 PN 结构成的电子器件 ..
*2 晶体二极管的主要特性 : 单向导电性 .
*3 晶体二极管结构 . 符号
1.1 半导体的基础知识一、半导体特性*1 导体 . ρ<10-3Ω•cm
绝缘体 . ρ>108Ω•cm
半导体 10-3Ω•cm < ρ < 108Ω•cm
*2 半导体的独特性质 1 )掺杂性 : ρ 受‘掺杂’影响大 2 )热敏性: ρ 随温度上升而下降 3 )光敏性: ρ 随光照的增强而下降
*3 导电性有差异的根本原因 : 物质内部原子结构 .
1 本征半导体 1) 本征半导体 2) 共价键
3) 本征半导体的导电性 ① 本征激发 . 载流子 ② 空穴 ③ 本征半导体两种载流子 : 自由电子 . 空穴 ④ 电子 - 空穴对 ⑤ 复合
2 、杂质半导体 * 杂质半导体 1)N 型半导体 ① 多子 - 电子 ,
少子 - 空穴 n>>p
②施主杂质 ③ 热平衡条件: n·p=ni
2
电中性条件: n=Nd+p
2 ) P 型半导体
① 多子 - 空穴 ,
少子 - 电子, p>>n
②受主杂质 ③ 热平衡条件: n·p=ni
2
电中性条件: p=Na+n
一、 PN 结的基本原理 1.PN 结 1 ) PN 结中载流子的运动→空间电荷区
1.2 PN 结
*1 漂移电流 *2 扩散电流 *3 动态平衡:
二 .PN 结的单向导电性 1 、正向特性
2 、反向特性
3 、伏安特性
Is :反向饱和电流; VT :热电压。常温( 300k )下, VT=26mV 。
4 、温度特性
)1( TV
V
s eII
5 、击穿特性 ① 雪崩击穿 ② 齐纳击穿
1.3 晶体二极管一、符号及特性曲线1 、符号
)1( TV
V
s eII
• 2 、特性曲线 )1( TV
V
s eII
二、二极管模型 1 、简化电路模型
°°
°
D
+
-VD(on)
RD
2 、小信号电路模型
Q
Td
T
Q
T
SQ
VV
V
V
SQd
I
Vr
V
I
V
II
eIVV
I
rQ
T
11
rs
rd
°
°
三 . 晶体二极管电路分析方法 1 、图解法
)(VfI
IRVV DD
2 、简化分析法 采用简化电路模型
3 、小信号分析法( |ΔV|<5.2mV )
例:电路如图:1 )利用硅二极管恒压模型求电路的 ID 和 uo=Uo
= ?2 )在室温( 300K )的情况下,利用二极管小
信 号模型求 uo 的变化范围。
解: 1 )
2 ))(6.8
1
7.0210
2 )(
mA
R
UVI onDDDD
)(602.3202.3210
1
22
)(02.36.8
26
3
21
mV
rrR
Vu
mA
mV
I
Urrr
dd
DDo
D
Tddd
四、晶体二极管的应用1 、整流电路:将交流电压变换为单极性电压
2 、限幅电路(削波电路)
3 、门电路
五 . 参数1. 反向击穿电压 UBR :2. 正向直流电压 UF :3. 正向导通平均耗散功率 PFT ( AV ):