ch2二极管及其应用电路1

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1、第2章半导体二极管及常用二极管电路2.1PN结的形成及特性2.2半导体二极管2.3二极管的常用模型和分析方法2.4稳压二极管2.5常用二极管电路2.6稳压管电路内容1PN结的形成PN结的单向导电性2.1PN结的形成及特性21.PN结的形成P区掺杂浓度高，N区掺杂浓度低P区和N区掺杂浓度相同32.PN结的单向导电性外加正向电压阻挡层内的总电场减弱，空间电荷总量减少；空间电荷区变窄；势垒区的电位差减小。正向偏置情况下给PN结一个小电压可得到较大电流。42.PN结的单向导电性外加反向电压阻挡层内的总电场增强，空间电

2、荷总量增加；空间电荷区变宽；势垒区的电位差增大。反向偏置情况下，反向电流很小，可以认为PN结基本上不导电，表现为一个很大的电阻。5关键问题什么是二极管的门坎电压？为什么使用二极管时要注意不要超过最高反向工作电压VBR？半导体二极管二极管的伏安特性2.2半导体二极管61.半导体二极管？？？72.二极管的V-I特性当vD>0,且时,当vD<0,且时，82.二极管的V-I特性例：已知PN结在T=300K时，,m=1,求及时的结电流。解：当时，PN结上为正偏压，有当时，PN结上为负偏压，有92.二极管的V-I特性1

3、02.二极管的V-I特性正向特性112.二极管的V-I特性反向特性对Si二极管而言，一般地VBR<4伏----齐纳击穿；VBR>7伏----雪崩击穿；4伏

4、管模型二极管的分析方法2.3二极管的常用模型和分析方法151.常用的二极管模型理想二极管开关模型正向导通，VD=0(内阻r=0)，相当于开关闭合c反向截止，IS=0(内阻r=)，相当于开关断开。161.常用的二极管模型恒压源模型Si管：Von≈0.7(V)（实际：0.6～0.8）Ge管：Von≈0.2（V）V>Von，D通，通后压降为VonV

5、小变化电压)，求iD、vD。解：①设vi=0，②E=0，③叠加交，直流量，20关键问题稳压管为什么能够起到稳压的作用？稳压管是利用PN结的反向击穿特性所具有的稳压性能而做成的，是一种用特殊工艺制造的面结型Si半导体二极管。2.4稳压二极管21稳压管Dz的伏安特性反向击穿电压为VBR=-VzDz的反向击穿特性越陡，稳压特性越好。22稳压管的主要参数①Vz：Dz中I为额定电流时，稳压管两端的电压值。②Iz：Dz正常工作时的参考电流值。（～Izmin）③rz：rz随工作电流不同而变。④Pz：额定功耗。Pz=Izma

6、xVz⑤α：温度每升高10℃时稳定电压值的相对变化量。Vz<4时，α<0（齐纳击穿）Vz>7时，α>0(雪崩击穿)4Von时，二极管导通，vovi；vi

7、达峰值后开始下降。理想情况下，电容不放电，vc=Vim-Von当vi下降到与vc值相等时，二极管变为反偏。输出271.限幅和箝位电路箝位电路283.整流电路整流电路是二极管的一个重要应用。是小功率（200W以下）直流稳压电源的组成部分。其主要功能是利用二极管的单向导电性，将市电电网的单相正弦（AC）→单方向脉动（DC）（后经滤波、稳压→直流电源）。即，整流是将交流电转化成单一极性的直流的过程。可用二极管的理想模型分析这类电路。工作原理电路分析293.整流电路——工作原理单相半波整流利用二极管的单向导电性能，使

8、经变压器出来的电压只有半个周期可以到达负载，造成负载电压vo是单方向的脉动直流电压。特点：电路结构简单，脉动大。303.整流电路——工作原理单相桥式全波整流电桥的简化符号：特点：输出电压高；波纹电压较小（脉动小）；Tr在正负半周都有电流供给RL，效率较高。313.整流电路——电路分析分析整流电路的性能时，主要考察四项参数：①整流电路的输出电压平均值（直流电压）Vo（AV）②整流电路的输出电压脉动系数