第五章 半导体二极管及直流稳压电源.pptx
模拟集成运放解题0首先看反馈信号输入,如反馈信号接入在运放负极,则运放工作在线性区;如反馈信号接入在正极或无反馈信号接入,则运放工作在非线性区。工作在线性区的运放有:比例电路(同相/反相),加法、减法电路,积分和微分电路。工作在非线性区的运放为电压比较器非线性区线性区
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第5章半导体二极管及直流稳压电源
8第5章半导体二极管及直流稳压电源5.1半导体二极管的外部特性5.2晶体二极管电路的分析方法5.3晶体二极管的应用及直流稳压电源5.4半导体器件型号命名及方法
95.1半导体二极管的外部特性根据物体导电能力(电阻率)的不同,来划分,可分为:导体、绝缘体和半导体。1.导体:容易导电的物体。如:铁、铜等2.绝缘体:几乎不导电的物体。如:橡胶等3.半导体:半导体是导电性能介于导体和绝缘体之间的物体。在一定条件下可导电。典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。
105.1半导体二极管的外部特性杂质半导体及PN结利用半导体的掺杂工艺,在纯净、晶格完整的半导体中掺入其他杂质元素形成的半导体。主要有两种:P型半导体和N型半导体N型半导体:掺入5价元素(如磷P),主要导电粒子为带负电的自由电子。P型半导体:掺入3价元素(如硼B),主要导电粒子为带正电的空穴。P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上,交界面形成“PN结”
11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5.1半导体二极管的外部特性
12二极管按结构分有点接触型、面接触型几大类。(1)点接触型二极管PN结面积小,结电容小,用于检波和变频等高频电路。1、二极管的类型(a)点接触型二极管的结构示意图
13(a)面接触型(b)硅平面型(c)代表符号(2)面接触型二极管PN结面积大,用于工频大电流整流电路。(b)面接触型1、二极管的类型
142、二极管的伏安特性二极管伏安特性测试电路
15其中二极管的伏安特性IS——反向饱和电流UT——温度的电压当量且在常温下(T=300K)2、二极管的伏安特性
16伏安特性受温度影响正向特性为指数曲线反向特性为横轴的平行线若正向电压uUT,则若反向电压|u|UT,则2、二极管的伏安特性i≈?IS
17锗二极管2AP15的伏安特性2、二极管的伏安特性硅二极管2CP10的伏安特性
18硅二极管的死区电压Uth=0.5V左右,锗二极管的死区电压Uth=0.1V左右。当0<uD<Uth时,正向电流为零,Uth称为死区电压或开启电压。当uD>0即处于正向特性区域。正向区又分为两段:当uD>Uth时,开始出现正向电流,并按指数规律增长。开启电压2、二极管的伏安特性
19当uD<0时,即处于反向特性区域。反向区也分两个区域:当UBR<uD<0时,反向电流很小,且基本不随反向电压的变化而变化,此时的反向电流也称反向饱和电流IS。当uD≥UBR时,反向电流急剧增加,UBR称为反向击穿电压。锗二极管2AP15的伏安特性击穿电压2、二极管的伏安特性
20当PN结的反向电压增加到一定数值时,反向电流突然快速增加,此现象称为PN结的反向击穿。热击穿——不可逆雪崩击穿齐纳击穿电击穿——可逆PN结被击穿后,PN结上的压降高,电流大,功率大。当PN结上的功耗使PN结发热,并超过它的耗散功率时,PN结将发生热击穿。这时PN结的电流和温度之间出现恶性循环,最终将导致PN结烧毁。2、二极管的伏安特性
212、二极管的伏安特性材料开启电压导通电压反向饱和电流硅Si0.5V0.5~0.8V1μA以下锗Ge0.1V0.1~0.3V几十μA二极管伏安特性特征参数
22(1)最大整流电流IF(2)反向击穿电压UBR和最大反向工作电压UR二极管反向电流急剧增加时对应的反向电压值称为反向击穿电压UBR。为安全计,在实际工作时,最大反向工作电压URM一般只按反向击穿电压UBR的一半计算。