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1、第二讲半导体二极管第1页，此课件共13页哦1.2 半导体二极管半导体二极管二、二极管的伏安特性二、二极管的伏安特性1.1.正向特性正向特性正向特性正向特性 外加正向电压较小时，外电场不足以克服内电场对多子外加正向电压较小时，外电场不足以克服内电场对多子扩散的阻力，扩散的阻力，PN结仍处于截止状态结仍处于截止状态。正向电压大于死区电压后，正向电流正向电压大于死区电压后，正向电流 随着正向电压增随着正向电压增大迅速上升。通常死区电压硅管约为大迅速上升。通常死区电压硅管约为0.5V，锗管约为，锗管约为0.2V。开启电压开启电压 ：使二极管开始导通的临界电压。：使二极管开始导通的临界电压。第2页，此课
2、件共13页哦1.2 半导体二极管半导体二极管2.2.反向特性反向特性反向特性反向特性 外加反向电压时，外加反向电压时，PN结处于结处于截止状态，反向电流截止状态，反向电流 很小。反很小。反向电压大于击穿电压时，反向向电压大于击穿电压时，反向电流急剧增加。电流急剧增加。3.温度的影响温度的影响 因为随着温度的升高，其导电性因为随着温度的升高，其导电性增强，所以伏安特性曲线的增强，所以伏安特性曲线的“正正向向”部分将左移，反向电流值增部分将左移，反向电流值增加，即加，即“反向反向”部分将下移。部分将下移。图1.2.2 二极管的伏安特性第3页，此课件共13页哦1.2 半导体二极管半导体二极管4.与与
3、PN结比较结比较 二极管二极管 PN结结 单向导电性单向导电性 单向导电性单向导电性 加正向电压加正向电压 管压降大（管压降大（）压降小压降小加反向电压加反向电压 反向电流大（漏电流）反向电流大（漏电流）反向电流小反向电流小体电阻引线电阻第4页，此课件共13页哦1.2 半导体二极管半导体二极管三、主要参数指标三、主要参数指标1）最大整流电流）最大整流电流IF：指管子长期运行时，允许通过的最大正：指管子长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。向平均电流。2）反向击穿电压）反向击穿电压U(BR)：指管子反向击穿时的电压值。：指管子反向击穿时的电压值。3）最大反向工作电压）最大反向工作电压UR：二极
4、管运行时允许承受的最大反向电压：二极管运行时允许承受的最大反向电压（约为（约为U(BR)的一半）。的一半）。4）反向电流）反向电流IR：指管子未击穿时的反向电流，其值越小，则管：指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。子的单向导电性越好。5）最高工作频率）最高工作频率fM：主要取决于：主要取决于PN结结电容的大小。结结电容的大小。第5页，此课件共13页哦1.2 半导体二极管半导体二极管四、等效电路四、等效电路1.折线化等效电路折线化等效电路图1.2.3由伏安特性折线化得到的等效电路第6页，此课件共13页哦1.2 半导体二极管半导体二极管2.微变等效电路微变等效电路图1.2.
5、4二极管的微变等效电路图第7页，此课件共13页哦1.2 半导体二极管半导体二极管五、稳压二极管五、稳压二极管1.稳压原理稳压原理 稳压管是一种用特殊工艺制造的半导体二极管，稳压管在反向稳压管是一种用特殊工艺制造的半导体二极管，稳压管在反向击穿时，在一定的电流范围内，端电压几乎不变，表现出稳压击穿时，在一定的电流范围内，端电压几乎不变，表现出稳压特性。稳压管的稳定电压就是反向击穿电压。特性。稳压管的稳定电压就是反向击穿电压。图1.2.5稳压二极管的符号图第8页，此课件共13页哦1.2 半导体二极管半导体二极管2.伏安特性伏安特性正向特性为指数曲线；正向特性为指数曲线；反向特性：当外加反向电压达反
6、向特性：当外加反向电压达到一定值时，反向击穿，击穿到一定值时，反向击穿，击穿区曲线陡峭，在电流变化的某区曲线陡峭，在电流变化的某一范围内，电压变化很小，几一范围内，电压变化很小，几乎不变。乎不变。注意：反向电流不应超过摸一个特注意：反向电流不应超过摸一个特定值，否则管子会因过热而损坏。定值，否则管子会因过热而损坏。图1.2.6稳压二极管的伏安特性曲线第9页，此课件共13页哦1.2 半导体二极管半导体二极管3.稳压管的主要参数：稳压管的主要参数：（1）稳定电压）稳定电压UZ:反向击穿后稳定工作的电压。反向击穿后稳定工作的电压。（2）稳定电流）稳定电流IZ:工作电压等于稳定电压时的电流。工作电压等
7、于稳定电压时的电流。（3）动态电阻）动态电阻rZ:稳定工作范围内，管子两端电压的变化量与稳定工作范围内，管子两端电压的变化量与相应电流的变化量之比。即：相应电流的变化量之比。即：rZ=UZ/IZ（4）额定功率）额定功率PZM和最大稳定电流和最大稳定电流IZM:额定功率额定功率PZM是在稳压管是在稳压管允许结温下的最大功率损耗。最大稳定电流允许结温下的最大功率损耗。最大稳定电流IZM是指稳压管允许是指稳压管允许通过的最大电流。它们之间的关系是：通过的最大电流。它们之间的关系是：PZM=UZIZM（5）温度系数）温度系数：温度每变化：温度每变化1 1摄氏度稳压值的变化量，即摄氏度稳压值的变化量，即
8、=UZ/T第10页，此课件共13页哦1.2 半导体二极管半导体二极管4.使用稳压管时注意事项使用稳压管时注意事项（1）稳压管两端要加）稳压管两端要加反向电压反向电压；（2）稳压管要）稳压管要并联并联到电路中才能稳压；到电路中才能稳压；（3）必须限制稳压管电流）必须限制稳压管电流IZmin IIZM,限流电阻的取值可实现限流电阻的取值可实现这一点。这一点。练习：见教材例练习：见教材例1.2.2图1.2.7 稳压管稳压电路第11页，此课件共13页哦1.2 半导体二极管半导体二极管六、发光二极管六、发光二极管发光二极管具有单向导电性，发光二极管具有单向导电性，当外加正向电压使得正向电当外加正向电压使
9、得正向电流足够大时才发光。正向电流足够大时才发光。正向电流越大，发光越强。其发光流越大，发光越强。其发光颜色取决于所用材料。颜色取决于所用材料。练习：见教材例练习：见教材例1.2.3图1.2.8 发光二极管符号图1.2.9 例图1.2.3 电路图第12页，此课件共13页哦1.2 半导体二极管半导体二极管七、光电二极管七、光电二极管它是一种光能与电能进行转换的它是一种光能与电能进行转换的器件。器件。1.原理：利用原理：利用PN结的光敏性，结的光敏性，将接收到的光的变化转换将接收到的光的变化转换成电流的变化。成电流的变化。2.伏安特性：伏安特性：图1.2.10 光电二极管的伏安特性第13页，此课件共13页哦