二极管及基本电路.pptx

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半导体二极管的结构
二极管的伏安特性
二极管的主要参数
二极管的组成
将PN结封装,引出两个电极,就构成了二极管。
小功率二极管
大功率二极管
稳压
二极管
发光
二极管


在PN结上加上引线和封装,就成为一个二极管。二极管按结构分有点接触型、面接触型两大类。
点接触型:结面积小,结电容小,故结允许的电流小,最高工作频率高。
面接触型:结面积大,结电容大,故结允许的电流大,最高工作频率低。
平面型:结面积可小、可大,小的工作频率高,大的结允许的电流大。

二极管的伏安特性曲线可用下式表示
硅二极管2CP10的V-I特性
锗二极管2AP15的V-I特性
正向特性
反向特性
反向击穿特性
,
(),()
从二极管的伏安特性可以反映出:

T(℃)↑→在电流不变情况下管压降u↓
→反向饱和电流IS↑,U(BR)↓
T(℃)↑→正向特性左移,反向特性下移
正向特性为指数曲线
反向特性为横轴的平行线
增大1倍/10℃

在一定的温度条件下,由本征激发决定的少子浓度是一定的,故少子形成的漂移电流是恒定的,基本上与所加反向电压的大小无关,这个电流也称为反向饱和电流。

(1)最大整流电流IF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管子反向击穿时的电压值
(3)反向电流IR管子未击穿时的反向电流,其值越小,则管子的单向导电性越好
(4)极间电容CJ(CB、CD)高频和开关状态运用时需考虑
(5)最高工作频率fM因PN结有电容效应


二极管电路的简化模型分析方法

二极管是一种非线性器件,因而其电路一般要采用非线性电路的分析方法,相对来说比较复杂,而图解分析法则较简单,但前提条件是已知二极管的V-I特性曲线。
符号中大小写的含义:
大写字母大写下标:静态值(直流),如,IB
(参见“本书常用符号表”)
小写字母大写下标:总量(直流+交流),如,iB
小写字母小写下标:瞬时值(交流),如,ib
,已知二极管的V-I特性曲线、电源VDD和电阻R,求二极管两端电压vD和流过二极管的电流iD。
解:由电路的KVL方程,可得
即
是一条斜率为-1/R的直线,称为负载线
Q的坐标值(VD,ID)即为所求。Q点称为电路的工作点
二极管的V-I特性曲线

-I特性的建模
将指数模型分段线性化,得到二极管特性的等效模型。
(1)理想模型
V-I特性
代表符号
正向偏置时的电路模型
反向偏置时的电路模型