第一章 半导体器件-lm.ppt

（二）输出特性 iC / mA uCE /V 100 μA 80 μA 60 μA 40 μA 20 μA iB = 0 O 2 4 6 8 4 3 2 1 截止区： iB ? 0 iC = ICEO ? 0 条件：两个结反偏 2. 放大区： 3. 饱和区： uCE ? u BE uCB = uCE ? u BE ? 0 条件：两个结正偏 特点：iC ? ? iB 临界饱和时： uCE = uBE 深度饱和时： 0.3 V (硅管) uCE=U(CES)= 0.1 V (锗管) 放大区 截止区 饱 和 区 条件：发射结正偏 集电结反偏 特点：水平、等间隔 ICEO 反向击穿类型： 电击穿 热击穿 特别注意：温度对二极管的特性有显著影响 — PN 结未损坏，断电即恢复。 — PN 结烧毁。 T 升高时， UV(th)以 (2 ? 2.5) mV/ ?C 下降 60 40 20 – 0.02 0 0.4 –25 –50 IV / mA UV / V 20?C 80?C 温度升高，正向特性曲线向左移，反向特性曲线向下移。 (1-*) 2.3 主要参数 1. 最大整流电流 IF 二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。 3. 反向击穿电压UBR 二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。手册上给出的最高反向工作电压URM一般是UBR的一半。 2. 反向工作峰值电压URM 保证二极管不被击穿时的反向峰值电压。 (1-*) 4. 反向电流 IR 二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流要比硅管大几十到几百倍。 5. 正向压降 UF 规定的正向电流下，二极管的正向电压降。 (1-*) 6. 微变电阻 rD iD uD ID UD Q ?iD ?uD rD 是二极管特性曲线上工作点Q 附近电压的变化与电流的变化之比： 显然，rD是对Q附近的微小变化区域内的电阻。 (1-*) 7. 二极管的极间电容（结电容） 二极管的两极之间有电容，此电容由两部分组成：势垒电容CB和扩散电容CD。 势垒电容：势垒区是积累空间电荷的区域，当电压变化时，就会引起积累在势垒区的空间电荷的变化，这样所表现出的电容是势垒电容。 当外加电压发生变化时，耗尽层的宽度要相应地随之改变，即PN结中存储的电荷量要随之变化，就像电容充放电一样。 (1-*) 当外加正向电压不同时，PN结两侧堆积的少子的数量及浓度梯度也不同，这就相当电容的充放电过程。 电容效应在交流信号作用下才会明显表现出来 扩散电容：为了形成正向电流（扩散电流），注入P 区的少子（电子）在P 区有浓度差，越靠近PN结浓度越大，即在P 区有电子的积累。同理，在N区有空穴的积累。正向电流大，积累的电荷多。这样所产生的电容就是扩散电容. PN结高频小信号时的等效电路： 势垒电容和扩散电容的综合效应 rd (1-*) 二极管：死区电压=0 .5V，正向压降?0.7V(硅二极管) 理想二极管：死区电压=0 ，正向压降=0 RL ui uo ui uo t t 二极管的应用举例1：二极管半波整流将交流电变成脉动直流电 二极管的应用是主要利用它的单向导电性，主要应用于整流、限幅、保护等等。 钳位电路 输出波形 输入波形 O O 二极管的应用举例2：钳位电路将脉冲信号的某一部分固定在指定电压值上，并保持原波形形状不变的电路。 二极管的应用举例3：限幅电路 当输入信号电压在一定范围内变化时, 输出电压随输入电压相应变化；而当输入电压超出该范围时, 输出电压保持不变, 这就是限幅电路。 上限幅 下限幅 上限幅电路 下限幅电路 二极管的应用举例4：元器件保护电路 在电子电路中常用二极管来保护其他元器件免受过高电压损害的电路。 7 特殊二极管 稳压误差 + - 动态电阻： rz越小，稳压性能越好。 7.1 稳压二极管 U I IZ IZmax ?UZ ?IZ 曲线越陡，电压越稳定。 UZ (1-*) （4）稳定电流IZ、最大、最小稳定电流Izmax、Izmin。 （5）最大允许功耗 稳压二极管的参数: （1）稳定电压 UZ （2）电压温度系数?U（%/℃） 稳压值受温度变化影响的的系数。 （3）动态电阻 (1-*) 在电路中稳压管只有与适当的电阻连接才能起到稳压作用。 U I IZ IZmax ?UZ ?IZ UZ (1-*) 稳压二