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1、第第1章章 半导体二极管和三极管半导体二极管和三极管1.1 半导体基础知识半导体基础知识1.2 半导体二极管及其基本电路半导体二极管及其基本电路1.3 晶体管晶体管1.4 场效应管场效应管1.1 半导体基础知识半导体基础知识1.1.1 本征半导体本征半导体1.1.2 杂质半导体杂质半导体1.1.3 PN结的形成及特性结的形成及特性 半导体的导电特性(可做成温度敏感元件，如热敏电阻可做成温度敏感元件，如热敏电阻可做成温度敏感元件，如热敏电阻可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。掺杂性：掺杂性：掺杂性：掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电能往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电能往纯净的半导体中掺入
2、某些杂质，导电能往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电能 力明显改变力明显改变力明显改变力明显改变(可做成各种不同用途的半导可做成各种不同用途的半导可做成各种不同用途的半导可做成各种不同用途的半导 体器件，如二极管、晶体管和晶闸管等）。体器件，如二极管、晶体管和晶闸管等）。体器件，如二极管、晶体管和晶闸管等）。体器件，如二极管、晶体管和晶闸管等）。光敏性：光敏性：光敏性：光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化当受到光照时，导电能力明显变化当受到光照时，导电能力明显变化当受到光照时，导电能力明显变化 (可做可做可做可做 成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极成各种光
3、敏元件，如光敏电阻、光敏二极成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极 管、光敏晶体管等管、光敏晶体管等管、光敏晶体管等管、光敏晶体管等)。热敏性：热敏性：热敏性：热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强当环境温度升高时，导电能力显著增强当环境温度升高时，导电能力显著增强当环境温度升高时，导电能力显著增强晶体中原子的排列方式晶体中原子的排列方式晶体中原子的排列方式晶体中原子的排列方式硅单晶中的共价健结构硅单晶中的共价健结构硅单晶中的共价健结构硅单晶中的共价健结构价电子价电子价电子价电子:共价键中的两个电子共价键中的两个电子共价键中的两个电子共价键中的两个电子。Si Si Si Si价电子价电子本征
4、半导体是完全纯净的、具有晶体结构的半导体。本征半导体是完全纯净的、具有晶体结构的半导体。本征半导体是完全纯净的、具有晶体结构的半导体。本征半导体是完全纯净的、具有晶体结构的半导体。共价健共价健1.1.本征半导体的结构本征半导体的结构1.1.1 1.1.1 本征半导体本征半导体 2.2.本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理1.1.1 1.1.1 本征半导体本征半导体 2.2.本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理1.1.1 1.1.1 本征半导体本征半导体 Si Si Si Si这一现象称为本征激发。这一现象称
5、为本征激发。2.2.本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理价电子在温度升高或受光照时获得价电子在温度升高或受光照时获得价电子在温度升高或受光照时获得价电子在温度升高或受光照时获得一定能量后，可挣脱共价键的束缚一定能量后，可挣脱共价键的束缚一定能量后，可挣脱共价键的束缚一定能量后，可挣脱共价键的束缚 ，成为，成为，成为，成为自由电子自由电子自由电子自由电子(带负电带负电带负电带负电)。自由电子的产生使共价键中留有一自由电子的产生使共价键中留有一个空位个空位 ,称为称为空穴空穴(带正电带正电带正电带正电)。自由电子与空穴相碰同时消失，称为复合。自由电子与空
6、穴相碰同时消失，称为复合。一定温度下，自由电子与空穴对的浓度一定；一定温度下，自由电子与空穴对的浓度一定；温度升高，自由电子与空穴对的浓度加大。温度升高，自由电子与空穴对的浓度加大。1.1.1 1.1.1 本征半导体本征半导体价电子价电子 Si Si Si Si价电子价电子 在在在在外外外外电电电电场场场场作作作作用用用用下下下下，空空空空穴穴穴穴吸吸吸吸引引引引相相相相邻邻邻邻原原原原子子子子的的的的价价价价电电电电子子子子来来来来填填填填补补补补，而而而而在在在在该该该该原原原原子子子子中中中中出出出出现现现现一一一一个个个个空空空空穴穴穴穴，以以以以此此此此类类类类推推推推，就就就就形形
7、形形成成成成了了了了价价价价电电电电子子子子填填填填补补补补空空空空穴穴穴穴的的的的移移移移动动动动，其其其其结结结结果果果果相相相相当当当当于于于于空空空空穴穴穴穴的的的的运运运运动动动动，相相相相当当当当于于于于正正正正电荷的移动。电荷的移动。电荷的移动。电荷的移动。空穴空穴 2.2.本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理1.1.1 1.1.1 本征半导体本征半导体自由电子自由电子自由电子和自由电子和自由电子和自由电子和空穴都称为载流子。空穴都称为载流子。空穴都称为载流子。空穴都称为载流子。运载电荷的粒子称为载流子。运载电荷的粒子称为载流子。注意：
8、注意：注意：注意：(1)(1)(1)(1)本征半导体中的本征半导体中的载流子数目极少载流子数目极少载流子数目极少载流子数目极少,其导电性能很差。其导电性能很差。其导电性能很差。其导电性能很差。(2)(2)(2)(2)温度对半导体器件性能影响很大。温度对半导体器件性能影响很大。温度对半导体器件性能影响很大。温度对半导体器件性能影响很大。自自自自由由由由电电电电子子子子和和和和空空空空穴穴穴穴成成成成对对对对地地地地产产产产生生生生的的的的同同同同时时时时，又又又又不不不不断断断断复复复复合合合合。在在在在一一一一定定定定温温温温度度度度下下下下,载载载载流流流流子子子子的的的的产产产产生生生生和
9、和和和复复复复合合合合达达达达到到到到动动动动态平衡态平衡态平衡态平衡 ,半导体中载流子便维持一定的数目。半导体中载流子便维持一定的数目。半导体中载流子便维持一定的数目。半导体中载流子便维持一定的数目。2.2.本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理 温度升高，热运动加剧，载流子浓度增大，导温度升高，热运动加剧，载流子浓度增大，导电性增强。电性增强。热力学温度热力学温度0K时不导电。时不导电。1.1.1 1.1.1 本征半导体本征半导体 当半导体两端加上外电压时，其将出现两部分电流当半导体两端加上外电压时，其将出现两部分电流当半导体两端加上外电压时，其将
10、出现两部分电流当半导体两端加上外电压时，其将出现两部分电流 (1)(1)自由电子作定向运动自由电子作定向运动自由电子作定向运动自由电子作定向运动 电子电流电子电流电子电流电子电流 (2)(2)价电子递补空穴价电子递补空穴价电子递补空穴价电子递补空穴 空穴电流空穴电流空穴电流空穴电流 2.2.本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理1.1.1 1.1.1 本征半导体本征半导体 自由电子和自由电子和自由电子和自由电子和空穴同时参与导电是半导体导电和金属空穴同时参与导电是半导体导电和金属空穴同时参与导电是半导体导电和金属空穴同时参与导电是半导体导电和金属导电的
11、本质区别。导电的本质区别。导电的本质区别。导电的本质区别。掺掺掺掺杂杂杂杂五五五五价价价价元元元元素素素素后后后后自自自自由由由由电电电电子子子子数数数数目目目目大大大大量量量量增增增增加加加加，成成成成为为为为多多多多数数数数载载载载流流流流子子子子，空空空空穴穴穴穴是是是是少少少少数数数数载载载载流流流流子子子子。这这这这种种种种半半半半导导导导体体体体主主主主要要要要靠靠靠靠自自自自由由由由电电电电子子子子导电，称导电，称导电，称导电，称N N N N型半导体型半导体型半导体型半导体。1.1.2 1.1.2 杂质半导体杂质半导体 1.N1.N型半导体型半导体型半导体型半导体 掺入杂质越多
12、掺入杂质越多,多子浓多子浓度越高度越高,导电性越强导电性越强,实实现导电性可控。现导电性可控。Si Si Si Sip+多余多余电子电子磷原子磷原子在常温下在常温下即可变为即可变为自由电子自由电子失失 去去 一一 个个电电 子子 变变 为为正正离离子子N N型半导体形成过程动画演示型半导体形成过程动画演示型半导体形成过程动画演示型半导体形成过程动画演示 掺掺掺掺杂杂杂杂三三三三价价价价元元元元素素素素后后后后空空空空穴穴穴穴数数数数目目目目大大大大量量量量增增增增加加加加,成成成成为为为为多多多多数数数数载载载载流流流流子子子子,自自自自由由由由电电电电子子子子是是是是少少少少数数数数载载载载
13、流流流流子子子子。空空空空穴穴穴穴导导导导电电电电成成成成为为为为这这这这种种种种半半半半导导导导体体体体的的的的主主主主要要要要导导导导电电电电方方方方式，称为式，称为式，称为式，称为P P P P型半导体。型半导体。型半导体。型半导体。2.P2.P型半导体型半导体型半导体型半导体1.1.2 1.1.2 杂质半导体杂质半导体 掺入杂质越多掺入杂质越多,多子浓多子浓度越高度越高,导电性越强导电性越强,实实现导电性可控。现导电性可控。Si Si Si SiB硼原子硼原子接接 受受 一一 个个接接 受受 一一 个个电电 子子 变变 为为电电 子子 变变 为为负负离离子子负负离离子子空穴空穴P型半导
14、体的形成过程动画演示型半导体的形成过程动画演示 1.PN1.PN结的形成结的形成1.1.3 PN1.1.3 PN结的形成及特性结的形成及特性 物物质质因因浓浓度度差差而而产产生生的的运运动动称称为为扩扩散散运运动动。气气体、液体、固体均有扩散运动。体、液体、固体均有扩散运动。-+-空穴扩散空穴扩散电子扩散电子扩散PN浓度差浓度差多子扩散运动多子扩散运动空间电荷区空间电荷区内电场内电场少子漂移运动少子漂移运动动动态态平平衡衡+-+-+-空间电空间电荷区荷区内电场内电场PNPN结：空间电荷区、耗尽层结：空间电荷区、耗尽层 1.PN1.PN结的形成结的形成1.1.3 PN1.1.3 PN结的形成及特
15、性结的形成及特性-+-空穴扩散空穴扩散电子扩散电子扩散PN+-+-+-空间电空间电荷区荷区内电场内电场 1.PN1.PN结的形成结的形成1.1.3 PN1.1.3 PN结的形成及特性结的形成及特性扩散运动：由浓度差引起扩散运动：由浓度差引起扩散电流：扩散电流：P N漂移运动：由内电场引起漂移运动：由内电场引起内电场的作用：抑制扩散内电场的作用：抑制扩散 促进漂移促进漂移漂移电流漂移电流:N PPN结动态平衡时，扩散电结动态平衡时，扩散电流与漂移电流大小相等、流与漂移电流大小相等、方向相反，流过方向相反，流过PN的总电的总电流为流为0。2.PN2.PN结的单向导电性结的单向导电性 （1 1）PN
16、 PN 结加正向电压（正向偏置）结加正向电压（正向偏置）1.1.3 PN1.1.3 PN结的形成及特性结的形成及特性PN 结变窄结变窄外电场外电场IF PN PN 结加正向电压时结加正向电压时结加正向电压时结加正向电压时,PN,PN结变窄结变窄结变窄结变窄,扩散运动加剧扩散运动加剧,由于由于外电源的作用，形成扩散电流，外电源的作用，形成扩散电流，正向电流较大正向电流较大正向电流较大正向电流较大 ,正向正向正向正向电阻较小，电阻较小，电阻较小，电阻较小，PNPNPNPN结处于导通状态。结处于导通状态。结处于导通状态。结处于导通状态。内电场内电场PN+（1 1）PN PN 结加正向电压（正向偏置）
17、结加正向电压（正向偏置）正正 向向 电电 流流+R2.PN2.PN结的单向导电性结的单向导电性1.1.3 PN1.1.3 PN结的形成及特性结的形成及特性（2 2）PN PN 结加反向电压（反向偏置）结加反向电压（反向偏置）2.PN2.PN结的单向导电性结的单向导电性1.1.3 PN1.1.3 PN结的形成及特性结的形成及特性PN PN PN PN 结变宽结变宽结变宽结变宽外电场外电场外电场外电场IR反向电流将随温度增加。反向电流将随温度增加。反向电流将随温度增加。反向电流将随温度增加。+内电场内电场内电场内电场P PN N+（2 2）PN PN 结加反向电压（反向偏置）结加反向电压（反向偏置
18、）RPN PN 结结结结加加加加反反反反向向向向电电电电 压压压压 时时时时,PN,PN结结结结变变变变宽宽宽宽,阻阻止止扩扩散散运运动动,有有利利于于漂漂移移运运动动,形形成成漂漂移移电电流流。反反反反向向向向电电电电流流流流较较较较小小小小,反反反反向向向向电电电电阻阻阻阻较较较较大大大大,处处处处于截止状态。于截止状态。于截止状态。于截止状态。2.PN2.PN结的单向导电性结的单向导电性1.1.3 PN1.1.3 PN结的形成及特性结的形成及特性（3）PN结的结的iu特性特性 其中其中IS 反向饱和电流反向饱和电流UT 温度电压当量温度电压当量且在常温下（且在常温下（T=300K）PN结
19、单向导电性的结单向导电性的IU特性曲线特性曲线2.PN2.PN结的单向导电性结的单向导电性1.1.3 PN1.1.3 PN结的形成及特性结的形成及特性n发射系数，其值发射系数，其值1-2。（1 1）PNPN结结结结的反向击穿的反向击穿的反向击穿的反向击穿 反反向向击击穿穿:当当PNPN结结的的反反向向电电压压增增加加到到一一定定数数值值时时，反反向向电电流流突突然然快快速速增加的现象。增加的现象。热击穿热击穿不可逆不可逆电击穿电击穿可逆可逆3.PN3.PN结的反向击穿和电容效应结的反向击穿和电容效应结的反向击穿和电容效应结的反向击穿和电容效应1.1.3 PN1.1.3 PN结的形成及特性结的形
20、成及特性势垒电容示意图势垒电容示意图3.PN3.PN结的反向击穿和电容效应结的反向击穿和电容效应结的反向击穿和电容效应结的反向击穿和电容效应1.1.3 PN1.1.3 PN结的形成及特性结的形成及特性（2 2）PNPN结的电容效应结的电容效应结的电容效应结的电容效应u 势垒电容：势垒电容：PN结外加反向电压变化时，空间电荷区的宽结外加反向电压变化时，空间电荷区的宽度将发生变化，度将发生变化，PN结内存储的正负离子数量改变，其类似结内存储的正负离子数量改变，其类似于电容两极上电荷的变化，其等效电容称为势垒电容于电容两极上电荷的变化，其等效电容称为势垒电容Cb。uu扩扩扩扩散散散散电电电电容容容容
21、：PN结结外外加加正正向向电电压压变变化化时时,在在扩扩散散路路程程中中载载流流子子浓浓度度及及其其梯梯度度均均有有变变化化,也也有有电电荷荷的的积积累累和和释释放放的的过过程程,其其等等效效电容称为扩散电容电容称为扩散电容Cd。结电容：结电容：结电容不是常量！若结电容不是常量！若PN结外加电压频率高到一定程度，则结外加电压频率高到一定程度，则失去单向导电性！失去单向导电性！PN结结电容一般都很小（一般为几个结结电容一般都很小（一般为几个pF几十几十pF）扩散电容示意图扩散电容示意图3.PN3.PN结的反向击穿和电容效应结的反向击穿和电容效应结的反向击穿和电容效应结的反向击穿和电容效应1.1.
22、3 PN1.1.3 PN结的形成及特性结的形成及特性结的形成及特性结的形成及特性（2 2）PNPN结的电容效应结的电容效应结的电容效应结的电容效应问题问题为什么将自然界导电性能中等的半导体材料制为什么将自然界导电性能中等的半导体材料制成本征半导体，导电性能极差，又将其掺杂，成本征半导体，导电性能极差，又将其掺杂，改善导电性能？改善导电性能？为什么半导体器件的温度稳定性差？是多子还为什么半导体器件的温度稳定性差？是多子还是少子是影响温度稳定性的主要因素？是少子是影响温度稳定性的主要因素？为什么半导体器件有最高工作频率？为什么半导体器件有最高工作频率？1.2 半导体二极管及其基本电路半导体二极管及
23、其基本电路1.2.1 半导体二极管的几种常见结构半导体二极管的几种常见结构1.2.2 二极管的伏安特性及电流方程二极管的伏安特性及电流方程1.2.4 二极管的几种电路模型二极管的几种电路模型1.2.3 二极管的主要参数二极管的主要参数1.2.6 特殊二极管特殊二极管1.2.5 二极管基本电路及其分析方法二极管基本电路及其分析方法1 1.2.1.2.1 半导体二极管的几种常见结构半导体二极管的几种常见结构半导体二极管的几种常见结构半导体二极管的几种常见结构将将PN结封装，引出两个电极，就构成了二极管。结封装，引出两个电极，就构成了二极管。阴极阴极阳极阳极 电路符号电路符号D小功率二极管小功率二极
24、管稳压二极管稳压二极管大功率二极管大功率二极管发光二极管发光二极管材料材料开启电压开启电压Uon硅管硅管0.5V锗管锗管0.1V1 1.2.2.2.2 二极管的伏安特性及电流方程二极管的伏安特性及电流方程二极管的伏安特性及电流方程二极管的伏安特性及电流方程二极管电流与其端电压关系二极管电流与其端电压关系iD=f（uD）称为伏安特性。）称为伏安特性。导通导通导通导通压降压降压降压降+死区电压死区电压死区电压死区电压U UONON正正正正向向向向特特特特性性性性反向特性反向特性iDuD(2)近似呈现为指数曲线近似呈现为指数曲线(1)死区死区iD01.1.正向特性正向特性正向特性正向特性(3)导通后
25、（导通后（u大于死区电压后）大于死区电压后）u略有升高，略有升高，i急剧增大。急剧增大。导通电压导通电压UF0.60.8V0.20.3V材料材料反向饱和电流反向饱和电流I IS S硅硅Si1A以下锗锗Ge几十A1.2.2 二极管的伏安特性及电流方程二极管的伏安特性及电流方程反向击穿反向击穿电压电压UBRiDuD反向电流反向电流反向电流反向电流I IR R在一定电压范在一定电压范在一定电压范在一定电压范围内保持常数围内保持常数围内保持常数围内保持常数2.2.反向特性反向特性反向特性反向特性 (2)当当时，时，反向电流急剧增大，反向电流急剧增大，二极管发生反向击穿。二极管发生反向击穿。反向电压大于
26、反向电压大于反向电压大于反向电压大于U UBRBR,管子被击穿管子被击穿管子被击穿管子被击穿,失去单失去单失去单失去单向导电性。向导电性。向导电性。向导电性。电击穿二极管仍能正常工作，电击穿二极管仍能正常工作，热击穿二极管永久性的损坏。热击穿二极管永久性的损坏。3.3.伏安特性受温度影响伏安特性受温度影响伏安特性受温度影响伏安特性受温度影响T（）在电流不变情况下管压降在电流不变情况下管压降uD 反向饱和电流反向饱和电流IS，U(BR)T（）正向特性左移正向特性左移，反向特性下移，反向特性下移增大增大1倍倍/101.2.2 二极管的伏安特性及电流方程iDuD20801.2.3 二极管的主要参数二
27、极管的主要参数最大整流电流最大整流电流IF：是指管子长时间运行时，允许通过的：是指管子长时间运行时，允许通过的 最大正向平均电流。最大正向平均电流。反向击穿电压反向击穿电压UBR：管子反向击穿时的电压值。：管子反向击穿时的电压值。最大反向工作电压最大反向工作电压UR：允许加在管子上的最大反向峰值电压。：允许加在管子上的最大反向峰值电压。反向电流反向电流 IR：即：即IS极间电容极间电容Cj：Cj=Cb+Cd最高工作频率最高工作频率fM：超过此频率二极管失去单向导性。：超过此频率二极管失去单向导性。反向恢复时间反向恢复时间TRR：反向恢复时间越短，：反向恢复时间越短，fM越高。越高。1.2.4
28、二极管的几种电路模型二极管的几种电路模型理想理想二极管二极管理想开关：导通时理想开关：导通时 UD0 截止时截止时IR01.理想模型理想模型代表符号代表符号uD0正向导通时电路模型正向导通时电路模型uD0反向截止时电路模型反向截止时电路模型 理想模型属于大信号模型，理想模型属于大信号模型，i-u关系近似为两段直线，关系近似为两段直线，反向击穿状态不包含此模型中。反向击穿状态不包含此模型中。1.2.4 二极管的几种电路模型二极管的几种电路模型近似分析近似分析中最常用中最常用导通时导通时UDUF截止时截止时IR02.恒压降模型恒压降模型电路模型电路模型 恒压降模型属于大信号模型，恒压降模型属于大信
29、号模型，i-u关系近似为两段直关系近似为两段直线，反向击穿状态不包含此模型中。线，反向击穿状态不包含此模型中。uDUF正向导通正向导通uDUF反向截止反向截止1.2.4 二极管的几种电路模型二极管的几种电路模型导导通通时时i与与u成成线线性关系性关系3.折线模型折线模型电路模型电路模型 折线模型属于大信号模型，折线模型属于大信号模型，i-u关系近似为两段直线，关系近似为两段直线，反向击穿状态不包含此模型中。反向击穿状态不包含此模型中。uDUon正向导通正向导通uD v v阴阴阴阴或或或或 u uD D为正，则二极管正向偏置为正，则二极管正向偏置为正，则二极管正向偏置为正，则二极管正向偏置,导通
30、。导通。导通。导通。若若若若 v v阳阳阳阳 VV阴阴阴阴 ，二极管导通。，二极管导通。，二极管导通。，二极管导通。解解解解:取取取取 B B 点作参考点点作参考点点作参考点点作参考点,断开断开断开断开二极管，分析二极管阳极二极管，分析二极管阳极二极管，分析二极管阳极二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。和阴极的电位。和阴极的电位。和阴极的电位。D6V12V3k BAUAB+若采用二极管若采用二极管若采用二极管若采用二极管理想模型理想模型,管子视为短路管子视为短路管子视为短路管子视为短路,U UABAB=-6V=-6V。若采用二极管若采用二极管若采用二极管若采用二极管恒压降模型，恒压降模型，则则
31、U UABAB=-6.3=-6.3或或或或-6.7V-6.7V(2)钳位电路钳位电路1.2.5 二极管基本电路及其分析方法2 2.二极管基本电路二极管基本电路二极管基本电路二极管基本电路解解解解:取取取取 B B 点作参考点，点作参考点，点作参考点，点作参考点，断开二极管，分析管断开二极管，分析管断开二极管，分析管断开二极管，分析管子阳极和阴极的电位。子阳极和阴极的电位。子阳极和阴极的电位。子阳极和阴极的电位。V V1 1阳阳阳阳 =-6 V,=-6 V,V V2 2阳阳阳阳=0 V=0 V，V V1 1阴阴阴阴 =V V2 2阴阴阴阴=-12 V=-12 VD D2 2 起钳位作用起钳位作用
32、起钳位作用起钳位作用,D D1 1起隔离作用。起隔离作用。起隔离作用。起隔离作用。BD16V12V3k AD2UAB+(3)钳位隔离电路钳位隔离电路电路如图所示，求：电路如图所示，求：电路如图所示，求：电路如图所示，求：U UABABD D2 2 优先导通，优先导通，优先导通，优先导通，D D1 1截止。截止。截止。截止。若采用二极管的若采用二极管的若采用二极管的若采用二极管的理想模型理想模型,D D2 2管子视为短路管子视为短路管子视为短路管子视为短路,U UABAB=0V=0V。若采用二极管若采用二极管若采用二极管若采用二极管恒压降模型，恒压降模型，则则U UABAB=-0.3=-0.3或
33、或或或-0.7V-0.7V1.2.5 二极管基本电路及其分析方法2 2.二极管基本电路二极管基本电路二极管基本电路二极管基本电路设设设设开开开开关关关关断断断断开开开开、灯灯灯灯不不不不亮亮亮亮用用用用逻逻逻逻辑辑辑辑 “0”0”表表表表示示示示，开开开开关关关关闭闭闭闭 合合合合、灯灯灯灯 亮亮亮亮 用用用用 逻逻逻逻 辑辑辑辑“1”1”表示。表示。表示。表示。逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式：Y=A B “与与与与”逻辑关系：逻辑关系：逻辑关系：逻辑关系：是指是指是指是指当决定某事件的条件全部当决定某事件的条件全部当决定某事件的条件全部当决定某事件的条件全部具备时，该事件才发生。具
34、备时，该事件才发生。具备时，该事件才发生。具备时，该事件才发生。000101110100ABYY220V+-BA状态表状态表状态表状态表 特点特点:任任0 则则0,全全1则则11.2.5 二极管基本电路及其分析方法2 2.二极管基本电路二极管基本电路二极管基本电路二极管基本电路(4)开关电路开关电路二极管二极管二极管二极管“与与与与”门电门电门电门电路路路路0V0V0V0V0V3V+U 12VRDADCABYDBC3V3V3V0V00000010101011001000011001001111ABYC“与与与与”门逻辑状态表门逻辑状态表门逻辑状态表门逻辑状态表0V3V1.2.5 二极管基本电路
35、及其分析方法2 2.二极管基本电路二极管基本电路二极管基本电路二极管基本电路(4)开关电路开关电路 特点特点:任任0 则则0,全全1则则1逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式Y=A B C逻辑符号逻辑符号逻辑符号逻辑符号&ABYCUZIZminIZmax UZ IZ（1 1）伏安特性）伏安特性）伏安特性）伏安特性uiO1.1.稳压二极管稳压二极管斜率？斜率？不至于损坏的最大电流不至于损坏的最大电流c.管管子子反反向向击击穿穿后后在在一一定定的的电电 流流范范围围内内端端电电压压基基本本不不变变,为为 稳稳 定定 电电 压压。利利 用用 此此 特特 性性利利 用用 此此 特特 性性,稳稳压压
36、管管在在电电路路中中起起稳稳压压作作用用。稳稳压压管管在在电电路路中中起起稳稳压压作作用用。使用时要加限流电阻使用时要加限流电阻使用时要加限流电阻使用时要加限流电阻特特点点:a.正向特性与普通管类似正向特性与普通管类似b.反向击穿特性很陡反向击穿特性很陡进入稳压区的最小电流进入稳压区的最小电流1.2.6 特殊二极管特殊二极管1)1)1)1)稳定电压稳定电压稳定电压稳定电压U UZ Z 稳压管正常工作在反向击穿时，管子两端的电压。稳压管正常工作在反向击穿时，管子两端的电压。稳压管正常工作在反向击穿时，管子两端的电压。稳压管正常工作在反向击穿时，管子两端的电压。2)2)2)2)电压温度系数电压温度
37、系数电压温度系数电压温度系数C CTVTV 温度每变化温度每变化温度每变化温度每变化1 1 C C引起引起引起引起稳压值变化的稳压值变化的稳压值变化的稳压值变化的百分数百分数百分数百分数。U UZ Z低于低于低于低于4V4V的的的的C CTVTV是负值是负值是负值是负值,U UZ Z高于高于高于高于7V7V的的的的C CTVTV是正值，是正值，是正值，是正值，U UZ Z为为为为47V47V的温度稳定性较好。的温度稳定性较好。的温度稳定性较好。的温度稳定性较好。3)3)3)3)动态电阻动态电阻动态电阻动态电阻r rZ Z4)4)4)4)稳定电流稳定电流稳定电流稳定电流 I IZ Z、最大稳定电
38、流最大稳定电流最大稳定电流最大稳定电流 I IZmaxZmax5)5)5)5)最大允许耗散功率最大允许耗散功率最大允许耗散功率最大允许耗散功率 P PZM ZM=U UZ Z I IZMZMr rZ Z愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。（2 2）主要参数）主要参数）主要参数）主要参数1.1.稳压二极管稳压二极管1.2.6 特殊二极管特殊二极管把一只把一只C CTVTV为正的为正的管子与另一只管子与另一只C CTVTV为负的管子串联为负的管子串联将两只将两只C CTVTV为正为正的稳压管串联的稳压管串联(1)DZ1DZ2(2)（3 3）具有温度补偿的硅稳压管）具有温度补偿的硅稳压管）具有温度补偿的硅稳压管）具有温度补偿的硅稳压管1.1.稳压二极管稳压二极管1.2.6 特殊二极管特殊二极管