半导体二极管与直流稳压电源

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1、电子技术模拟电子技术：信号连续变化数字电子技术：信号不连续变化、离散武汉工程大学电工教研室第6章半导体二极管与直流稳压电源返回6.1半导体基础知识6.2半导体二极管6.3二极管应用电路6.4特殊二极管6.5直流稳压电源目录6.1半导体基础知识半导体：导电能力介乎于导体和绝缘体之间的物质。半导体特性：热敏特性、光敏特性、掺杂特性本征半导体就是完全纯净的半导体。应用最多的本征半导体为锗和硅，它们各有四个价电子，都是四价元素.硅的原子结构纯净的半导体其所有的原子基本上整齐排列，形成晶体结构，所以半导体也称为晶体——晶体管名称的由来本征半导体晶体结构中的共价健结构6.1.1本征半

2、导体SiSiSiSi共价键价电子自由电子与空穴6.1.1本征半导体共价键中的电子在获得一定能量后，即可挣脱原子核的束缚，成为自由电子同时在共价键中留下一个空穴。空穴SiSiSiSi自由电子热激发与复合现象由于受热或光照产生自由电子和空穴的现象-----热激发6.1.1本征半导体自由电子在运动中遇到空穴后，两者同时消失，称为复合现象温度一定时，本征半导体中的自由电子—空穴对的数目基本不变。温度愈高，自由电子—空穴对数目越多。SiSiSiSi自由电子空穴半导体导电方式在半导体中，同时存在着电子导电和空穴导电，这是半导体导电方式的最大特点，也是半导体和金属在导电原理上的本质差别

3、。载流子自由电子和空穴因为，温度愈高，载流子数目愈多，导电性能也就愈好，所以，温度对半导体器件性能的影响很大。6.1.1本征半导体SiSiSiSi自由电子空穴当半导体两端加上外电压时，自由电子作定向运动形成电子电流；而空穴的运动相当于正电荷的运动6.1.2杂质半导体N型半导体在硅或锗的晶体中掺入微量的磷（或其它五价元素）。自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子。电子型半导体或N型半导体SiSiP+Si多余电子6.1.2杂质半导体P型半导体在硅或锗晶体中掺入硼（或其它三价元素）。空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。空穴型半导体或P型半导体。SiSiB-Si空穴6.1.2

4、杂质半导体不论N型半导体还是P型半导体，虽然它们都有一种载流子占多数，但是整个晶体仍然是不带电的。返回6.1.2PN结1.PN结的形成自由电子PN空穴PN结是由扩散运动形成的,扩散运动和漂移运动达到动态平衡。自由电子PN空间电荷区内电场方向空穴2.PN结的单向导电性1外加正向电压使PN结导通PN结呈现低阻导通状态，通过PN结的电流基本是多子的扩散电流——正向电流–+变窄PN内电场方向外电场方向RI2.PN结的单向导电性2外加反向电压使PN结截止PN结呈现高阻状态，通过PN结的电流是少子的漂移电流----反向电流特点:受温度影响大原因:反向电流是靠热激发产生的少子形成的+-

5、变宽PN内电场方向外电场方向RI=02.PN结的单向导电性结论PN结具有单向导电性（1）PN结加正向电压时，处在导通状态，结电阻很低，正向电流较大。（2）PN结加反向电压时，处在截止状态，结电阻很高，反向电流很小。返回6.2半导体二极管6.3.1基本结构6.2.2伏安特性6.2.3伏安特性的折线化6.2.4二极管的主要参数6.2.1基本结构PN结阴极引线铝合金小球金锑合金底座N型硅阳极引线面接触型引线外壳触丝N型锗片点接触型表示符号6.2.2伏安特性正向O0.40.8U/VI/mA80604020-50-25I/µA-20-40反向死区电压击穿电压半导体二极管的伏安特性是

6、非线性的。正向O0.40.8U/VI/mA80604020-50-25I/µA-20-40反向死区电压击穿电压死区电压：硅管：0.5伏左右，锗管：0.1伏左右。正向压降：硅管：0.7伏左右，锗管：0.2~0.3伏。6.2.2伏安特性1正向特性反向电流：反向饱和电流：反向击穿电压U（BR）6.2.2伏安特性正向O0.40.8U/VI/mA80604020-50-25I/µA-20-40反向死区电压击穿电压2反向特性6.2.4主要参数1最大整流电流IOM：二极管长时间使用时，允许流过的最大正向平均电流。2反向工作峰值电压URWM:保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压。3反向

7、峰值电流IRM:二极管上加反向工作峰值电压时的反向电流值。6.3二极管应用电路主要利用二极管的单向导电性。可用于整流、检波、限幅、元件保护以及在数字电路中作为开关元件。返回6.3二极管应用电路1、二极管限幅与嵌位电路。已知输入波形画出输出波形。返回D1D2E2RE1uoABui在ui的正半周，当uiE1时，D1处于正向偏置而导通，使输出电压uo保持在等于E1值。在ui的负半周，当-E2