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1、长江职业学院长江职业学院采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物二、二、PN 结的单向导电性结的单向导电性1. 外加外加正向正向电压电压( (正向偏置正向偏置) )P 区区N 区区内电场内电场+ UR外电场外电场外电场使多子向外电场使多子向 PN 结移动结移动,中和部分离子中和部分离子使空间电荷区使空间电荷区变窄。变窄。 IF限流电阻限流电阻扩散运动加强形成正向电流扩散运动加强形成正向电流 IF 。IF = I多子多子 I少子少子 I多子多子2. 外加外加反向反向电压电压( (反向偏置反向偏置) )P
2、 区区N 区区 +UR内电场内电场外电场外电场外电场使少子背离外电场使少子背离 PN 结移动，结移动，空间电荷区变宽。空间电荷区变宽。IRPN 结的单向导电性：正偏导通，呈小电阻，电流较大结的单向导电性：正偏导通，呈小电阻，电流较大; 反偏截止，电阻很大，电流近似为零。反偏截止，电阻很大，电流近似为零。漂移运动加强形成反向电流漂移运动加强形成反向电流 IRIR = I少子少子 0正偏正偏反偏反偏长江职业学院长江职业学院采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物3、PN结单向导电的数学表达式结单向导电的数
3、学表达式反向饱反向饱和电流和电流温度的温度的电压当量电压当量电子电量电子电量玻尔兹曼玻尔兹曼常数常数当当 T = 300( (27 C) )：UT = 26 mV长江职业学院长江职业学院采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物1.2二极管及其应用二极管及其应用1.2.1 二极管的结构二极管的结构1.2.2 二极管的伏安特性二极管的伏安特性1.2.3 二极管的主要参数二极管的主要参数长江职业学院长江职业学院采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证
4、切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物1.2.1 半导体二极管的结构和类型半导体二极管的结构和类型构成：构成： PN 结结 + 引线引线 + 管壳管壳 = 二极管二极管( (Diode) )符号：符号：正极负极负极分类：分类：按材料分按材料分硅二极管硅二极管锗二极管锗二极管按结构分按结构分点接触型点接触型面接触型面接触型点接触型点接触型正极正极引线引线触丝触丝N 型锗片型锗片外壳外壳负极负极引线引线负极引线负极引线 面接触型面接触型N型锗型锗PN 结结 正极引线正极引线铝合金铝合金小球小球底座底座金锑金锑合金合金平面型平面型正极正极引线引线负极负极引线引线集成电路中平面型集成电路中平面型PNP
5、型支持衬底型支持衬底长江职业学院长江职业学院采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物长江职业学院长江职业学院采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物1.2.2 二极管的伏安特性二极管的伏安特性一、一、PN 结的伏安方程结的伏安方程反向饱反向饱和电流和电流温度的温度的电压当量电压当量电子电量电子电量玻尔兹曼玻尔兹曼常数常数当当 T = 300( (27 C) )：UT = 26 mV长江职业学院长江职业学院采用
6、PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物二、二极管的伏安特性二、二极管的伏安特性OuD /ViD /mA正向特性正向特性 Uth UD(on) 死区死区电压电压iD = 0Uth = 0.5 V 0.1 V( (硅管硅管) )( (锗管锗管) )U UthiD 急剧上升急剧上升0 U Uth UD(on) = (0.6 0.8) V硅管硅管 0.7 V(0.1 0.3) V锗管锗管 0.2 V反向特性反向特性ISU (BR)反反向向击击穿穿U(BR) U 0 iD = IS 0.1 A( (硅硅) ) 几
7、十几十 A ( (锗锗) )U U(BR)反向电流急剧增大反向电流急剧增大( (反向击穿反向击穿) )导通导通电压电压长江职业学院长江职业学院采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物反向击穿类型：反向击穿类型：电击穿电击穿热击穿热击穿反向击穿原因反向击穿原因： 齐纳击穿齐纳击穿：( (Zener) )反向电场太强，将电子强行拉出共价键。反向电场太强，将电子强行拉出共价键。 ( (击穿电压击穿电压 6 V，正，正温度系数温度系数) )击穿电压在击穿电压在 6 V 左右时，温度系数趋近零。左右时，温度系数
8、趋近零。长江职业学院长江职业学院采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物硅管的伏安特性硅管的伏安特性锗管的伏安特性锗管的伏安特性604020 0.02 0.040 0.4 0.82550iD / mAuD / ViD / mAuD / V0.20.4 25 50510150.010.020结论结论：锗管比硅管易导通，硅管比锗管反向饱和电流：锗管比硅管易导通，硅管比锗管反向饱和电流小得多，所以硅管的单向导电性和温度稳定性较好小得多，所以硅管的单向导电性和温度稳定性较好长江职业学院长江职业学院采用PP管及
9、配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物温度对二极管特性的影响温度对二极管特性的影响604020 0.0200.42550iD / mAuD / V20 C90 CT 升高时，由本征激发产生的少子浓度增加，导致升高时，由本征激发产生的少子浓度增加，导致PN结内建电位差结内建电位差UB减小。减小。UD(on)以以 (2 2.5) mV/ C 下降下降思考：为什么温度过高，将导致思考：为什么温度过高，将导致PN结失效？结失效？长江职业学院长江职业学院采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直
10、角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物1.2.3 二极管的主要参数二极管的主要参数1. IF 最大整流电流最大整流电流( (最大正向平均电流最大正向平均电流) )2. URM 最高反向工作电压最高反向工作电压，为，为 U(BR) / 2 3. IR 反向电流反向电流( (越小单向导电性越好越小单向导电性越好) )4. fM 最高工作频率最高工作频率( (超过时单向导电性变差超过时单向导电性变差) )iDuDU (BR)I FURMO长江职业学院长江职业学院采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，
11、保持熔接部位干净无污物影响工作频率的原因影响工作频率的原因 PN 结的电容效应结的电容效应 结论：结论：1. 低频低频时，因结电容很小，对时，因结电容很小，对 PN 结影响很小。结影响很小。 高频高频时，因容抗变小，使时，因容抗变小，使结电容分流结电容分流，导致，导致单向单向 导电性变差。导电性变差。2. 结面积小时结电容小，工作频率高。结面积小时结电容小，工作频率高。长江职业学院长江职业学院采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物1.3二极管电路二极管电路的的 分析方法分析方法1.3.1 理想二极管
12、及二极管特性的折线近似理想二极管及二极管特性的折线近似*1.3.2 图解法和微变等效电路法图解法和微变等效电路法长江职业学院长江职业学院采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物1.3.1 理想二极管及二极管特性的折线近似理想二极管及二极管特性的折线近似一、理想二极管一、理想二极管特性特性uDiD符号及符号及等效模型等效模型SS正偏导通，正偏导通，uD = 0；反偏截止，；反偏截止， iD = 0 U(BR) = 二、二极管的恒压降模型二、二极管的恒压降模型uDiDUD(on)uD = UD(on)0.
13、7 V (Si)0.2 V (Ge)UD(on)三、二极管的折线近似模型三、二极管的折线近似模型uDiDUD(on)UI斜率斜率1/ rDrDUD(on)长江职业学院长江职业学院采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物UD(on)例例 1.3.1 硅硅二二极极管管，R = 2 k ，分分别别用用二二极极管管理理想想模模型型和和恒恒压降模型求出压降模型求出 VDD = 2 V 和和 VDD = 10 V 时时 IO 和和 UO 的值。的值。UOVDDIORUOVDDIOR 解解 VDD = 2 V 理想
14、理想IO = VDD / R = 2 / 2 = 1 (mA)UO = VDD = 2 V恒压降恒压降 UO = VDD UD(on) = 2 0.7 = 1.3 (V)IO = UO / R = 1.3 / 2 = 0.65 (mA)VDD = 10 V 理想理想UO = VDD = 10V IO = VDD/ R = 10 / 2 = 5 (mA)恒压降恒压降 UO = 10 0.7 = 9.3 (V)IO = 9.3 / 2 = 4.65 (mA)UOVDDIORVDD 大，大， 采用理想模型采用理想模型VDD 小，小， 采用恒压降模型采用恒压降模型长江职业学院长江职业学院采用PP管及配
15、件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物例例1.3.2 试求电路中电流试求电路中电流 I1、I2、IO 和输出电压和输出电压 UO 的值的值。解：解：假设二极管断开假设二极管断开UP = 15 VUP UN二极管导通二极管导通等效为等效为 0.7 V 的恒压源的恒压源 UO = VDD1 UD(on)= 15 0.7 = 14.3 (V)IO = UO / RL= 14.3 / 3 = 4.8 (mA)I2 = (UO VDD2) / R = (14.3 12) / 1 = 2.3 (mA)I1 = IO + I2 = 4.8 + 2.3 = 7.1 (mA)VDD1VDD2UORLR1 k 3 k IOI1I215 V12VPN
