.2半导体二极管.ppt

1.2 半导体二极管 * 1.2 半导体二极管 将PN结用外壳封装起来，并加上电极引线就构成了半导体二极管。由P区引出的电极为阳极（A） ，由N区引出的电极为阴极（ K ）。 二极管的符号： P N 阳极 阴极 一、伏安特性 U I 导通压降: 硅管0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V。 反向击穿电压UBR 死区电压 硅管0.6V,锗管0.2V。 环境温度升高时，二极管的正向特性曲线将左移，反向特性曲线下移。在室温附近,温度每升高1°C,正向压降减小2~2.5mV;温度每升高10°C，反向电流约增大1倍。二极管的特性对温度很敏感。 二、 二极管的主要参数 1.最大整流电流IF 2.最高反向工作电压UR 二极管长期运行时允许通过的最大平均电流。 二极管工作时允许加的最大反向电压，通常为击穿电压的一半。 半导体的参数是对其特性和极限应用的定量描述， 是设计电路时选择器件的主要依据。 由于二极管的特性是非线性的，为了分析问题的简单、方便，可在特定情况下对其进行线性化处理，即用线性化的等效模型来代替二极管。 三、二极管的等效电路 当二极管两端电压远小于与 之串联的元器件电压，流过 二极管的电流远小于与之并 联分支电流时，可将二极管 理想化。 认为：二极管正向导通，导 通电压为0，反向截止，截止 电流为0。 三、二极管的等效电路 当二极管两端电压超过导通电压时，认为二极管导通，导通电压为Uon,当二极管两端电压小与导通电压或者为负电压时，认为二极管截止,截止电流为0。 Q △iD △uD 三、二极管的等效电路 四、二极管的应用 t t u o 0 u i 0 D u i ＋ － u o ＋ － R L 【例1】画出二极管电路的输出波形（设UD=0）。 EWB 仿真 二极管整流 【例2】画出二极管电路的输出波形（设UD=0.7V） 。 0.7V 0.7V -3V EWB 仿真 二极管限幅 UO1≈( )，UO2＝( )，UO3≈( )， UO4≈( )，UO5≈( )，UO6≈( ) 【例3】写出图T1.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压UD ＝0.7V。 1.3V 0 －1.3V 2V 1.3V －2V 五、 稳压二极管及应用 1. 稳压管的工作原理 稳压管的符号 2. 稳压管的主要参数 ①稳定电压UZ UZ是指击穿后在电流为规定值时，管子两端的电压值。 ②稳压电流IZ ③额定功耗PZM IZ是稳压二极管正常工作时的参考电流。工作电流小 于此值时，稳压二极管将失去稳压作用。 PZM 等于稳定电压UZ与最大稳定电流IZM （或 IZmax ） 的乘积。 3. 稳压管的稳压条件 稳压管正向工作时和二极管的特性完全相同。 必须工作在反向击穿状态； 流过稳压管的电流在IZ和IZM之间 。 注意！ 4. 稳压管的应用 【例1】典型应用电路： RL为负载电阻，R限流电阻 当UI变化时，由于稳压管的作用，输出UO不变。 【例2】已知稳压管的UZ=6V, 最小电流IZmin=5mA, 最大电流IZmax=25mA。 （1）分别计算UI为10V、15V、35V时输出UO的值。 （2）若UI为35V时负载开路，则会出现什么现象？ 解题思路 首先假设稳压管不工作（开路），求出其两端电压， 是否满足稳压条件①；然后假设稳压管工作（文雅）， 看其是否满足稳压条件②。 解：假设稳压管不工作 Uo’ UI为10V时 UO ’=RL/(RL+R)=3.33V ∵ UO ’ UZ ∴稳压管不工作，UO=3.33V 【例2】已知稳压管的UZ=6V, 最小电流IZmin=5mA, 最大电流IZmax=25mA。 （1）分别计算UI为10V、20V、35V时输出UO的值。 （2）若UI为35V时负载开路，则会出现什么现象？ *