电工学第8章直流稳压电源课件.ppt

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1、第8章直流稳压电源本章内容8.3直流稳压电源的组成8.2半导体二极管8.1半导体的基础知识8.6稳压电路8.5滤波电路8.4整流电路二极管半导体器件半导体器件发光二极管半导体器件发光二极管半导体器件发光二极管数码管半导体器件三极管普通三极管各式三极管半导体器件晶闸管（可控硅）半导体器件集成电路半导体器件本章要求三、会分析含有二极管的电路。一、理解PN结的单向导电性。二、了解二极管、稳压管和三端稳压源的基本构造、工作原理和特性曲线，理解主要参数的意义；四、掌握整流电路的作用、组成、工作原理和分析方法。五、掌握滤波电路的作用、组成、工作原

2、理。六、掌握三端稳压集成电路的应用。§8.0半导体器件概述学会用工程观点分析问题：就是根据实际情况，对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近似，以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结果。电路的分析计算：分析计算时只要能满足技术指标，就不要过分追究精确的数值。●学习电子技术的方法学习重点：了解元器件的特性、参数、技术指标和正确使用方法，不追究其内部机理。§8.0半导体器件概述●半导体的导电特性：（可做成温度敏感元件，如热敏电阻）3、掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些微量杂质，半导体的导电特性明显增强。2、光敏性：当受到光照激发时，导

3、电能力明显增强。1、热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强。（可做成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等）。（可做成各种不同用途的半导体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。§8.1半导体的基本知识一、本征半导体●半导体具有晶体结构。晶体中原子的排列方式硅单晶中的共价健结构共价健共价键中的两个电子，称为价电子。价电子●完全纯净的半导体，称为本征半导体。SiSiSiSi●●●●●SiSiSiSi§8.1半导体的基本知识一、本征半导体●本征半导体的导电机理这一现象称为本征激发。空穴温度愈高，晶体中产生的自由电子便愈多。自由

4、电子价电子在温升或受光照后获得一定能量，即可挣脱原子核的束缚，成为自由电子(带负电),同时共价键中留下一个空位,称为空穴(带正电)。§8.1半导体的基本知识一、本征半导体●本征半导体的导电机理SiSiSiSi在外电场的作用下，空穴吸引相邻的价电子来补充。又产生一个新空穴相当与空穴移动，也就是正电荷运动。§8.1半导体的基本知识一、本征半导体●本征半导体的导电机理自由电子和空穴成对的产生,同时又不断的复合,在一定的温度下达到动态平衡。在半导体上外加电压时，将出现两部分电流:⑴自由电子作定向运动电子电流⑵价电子递补空穴空穴电流自由电子

5、和空穴都称为载流子。§8.1半导体的基本知识二、N型半导体掺杂后自由电子数目大量增加，自由电子导电成为这种半导体的主要导电方式，称为电子半导体或N型半导体。掺入五价元素多余电子磷原子在常温下即可变为自由电子失去一个电子变为正离子在本征半导体中掺入微量的杂质,形成杂质半导体。动画在N型半导体中,自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子。SiSiSiSiP+SiSiSiSi§8.1半导体的基本知识三、P型半导体掺杂后空穴数目大量增加，空穴导电成为这种半导体的主要导电方式，称为空穴半导体或P型半导体。掺入三价元素B–硼原子接受一个电子变为负离

6、子空穴动画无论N型或P型半导体都是中性的，对外不显电性。在P型半导体中空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。扩散形成空间电荷区，且使空间电荷区变宽。§8.1半导体的基本知识四、PN结多子扩散运动内电场少子漂移运动载流子浓度差P型半导体N型半导体1、PN结的形成－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++§8.1半导体的基本知识四、PN结多子扩散运动内电场少子的漂移运动内电场越强，漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。扩散和漂移这一对相反的运动最终达到动态平衡，空间电荷区的厚度固定不

7、变。动画空间电荷区也称PN结1、PN结的形成－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++P型N型2、PN结的单向导电性⑴PN结加正向电压（正向偏置）PN结变窄P接正、N接负外电场IF内外电场方向相反，相互削弱。PN结加正向电压但电压值小于内电场时，PN结变窄，正向电流较小。+–E外﹤E内时，E总仍阻止多子扩散，IF很小。§8.1半导体的基本知识－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++PN内电场2、PN结的单向导电性⑴PN结加正向

8、电压（正向偏置）PN结消失外电场IFPN结加正向电压但电压值大于内电场时，PN结消失，正向电流较大，正向电阻较小，PN结导通。动画+–E外≥E外时，PN结消失。E总加速多子扩散，IF很大。§8.1半导体的基本知识－－－－