第1章半导体二极管及其应用电路

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1、本章重点内容lPN结及其单向导电特性l半导体二极管的伏安特性曲线l二极管在实际中的应用1.1PN结1.1.1本征半导体空穴自由电子abc＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4共价键的两个价电子价电子＋4（a）硅和锗原子的简化结构模型(b)晶体的共价键结构及电子空穴对的产生图1.1硅、锗原子结构模型及共价键结构示意图第1章半导体二极管及其应用电路1.1.2杂质半导体1．N型半导体2．P型半导体磷原子自由电子＋4＋4＋4＋4＋5＋4＋4＋4＋4电子一空穴对图1.2N型半导体的结构空穴硼原子＋4＋4＋4＋4＋3＋4＋4＋4＋4电子一空穴对图1.

2、3P型半导体的结构3.PN结的形成内电场P区N区P区N区空间电荷区图1.4PN结的形成4．PN结的单向导电特性(1)PN结的正向导通特性R外电场内电场IR空穴(多数)电子(多数)NP变薄NP变厚IR≈0R外电场内电场电子(少数)空穴(少数)(a)正向偏置（b）反向偏置图1.5PN结的导电特性(2)PN结的反向截止特性1.2半导体二极管1.2.1半导体二极管的结构及其在电路中的符号－外壳(阴极)(阳极)PN阳极引线阴极引线VD－＋(阴极)（a）结构（b）电路符号（c）实物外形图1.6二极管结构、符号及外形uv/V015105（μA）iv/

3、mAABB′A′-5IR0.20.40.60.8C′D′DC-30-U（BR）硅锗图1.7二极管伏安特性曲线1.2.2半导体二极管的伏安特性1．正向特性2．反向特性3．反向击穿特性4．温度对特性的影响1.2.3半导体二极管的主要参数1．最大整流电流IF2．最大反向工作电压URM3．反向饱和电流IR4．二极管的直流电阻R5．最高工作频率fM1.2.4半导体二极管的命名及分类1．半导体二极管的命名方法用数字表示电极数目用字母表示材料和极性用字母表示类型用数字表示序号用数字表示规格图1.8半导体器件的型号组成2．半导体二极管的分类1.2.5二

4、极管的判别及使用注意事项1．二极管的判别（用万用表进行检测）（1）二极管正、负极性及好坏的判断（2）二极管好坏的判别（3）硅二极管和锗二极管的判断（4）普通二极管和稳压管的判别2．二极管使用注意事项*1.3几种常用的特殊二极管1.3.1稳压二极管1．稳压二极管的工作特性(a)伏安特性（b）符号图1.9稳压二极管的特性曲线和符号0IA（Izmin）IZIA（Izmax）I／mAΔUZU／VBAUZΔIZUBUAVD2.稳压管的主要参数1.3.2发光二极管1．普通发光二极管2．红外线发光二极管3．激光二极管1.1.3光电二极管1.3.4变容

5、二极管(a)压控特性曲线(b)电路符号图1.12变容二极管的压控特性曲线和电路符号80604020CJ/pF2468101214U/V0VD1.4半导体二极管的应用1.4.1整流1.4.2钳位1.4.3限幅VDU(+)FA图1.13二极管钳位电路（a）限幅电路（b）波形图1.14二极管限幅电路及波形RVD1+uo－+ui－－Us2++Us1－VD2uo/V10t-10uo/V+5-5t004.电路中的元件保护SVDeLLREi图1.15二极管保护电路本章重点内容l晶体三极管的放大原理、输入特性曲线、输出特性曲线l基本放大电路的工作原理及

6、放大电路的三种基本偏置方式l利用估算法求静态工作点l微变等效电路及其分析方法l三种基本放大电路的性能、特点2.1半导体三极管2.1.1三极管的结构及分类1．三极管的内部结构及其在电路中的符号第2章半导体三极管及其放大电路(a)NPN(b)PNP图2.1三极管的结构示意图及其在电路中的符号基极bbceceb集电区发射区发射结集电结基极bccbeeb基区发射极e集电极cNPN发射极e集电极cPNP2．三极管的分类2.1.2三极管的放大作用1．三极管放大时必须的内部条件2．三极管放大时必须的外部条件3．三极管内部载流子的传输过程图2.2三极管

7、内部载流子的运动情况－+－+RCcbeICIEIBVCcVBBRBICBOICNIBNNPN（3）电子被集电区收集的过程（1）发射区向基区发射电子的过程（2）电子在基区的扩散和复合过程4．三极管电流放大作用的进一步理解表2.1IB、IC、IE的实验数据IB/mA-0.00400.010.020.030.040.05IC/mA0.0040.011.091.983.074.065.05IE/mA00.011.102.003.104.105.102.1.3三极管的特性曲线1．输入特性曲线uBE/v0.2uCE/v（a）（b）uCE≥1VuCE

8、=00.80.60.4iB/μA1008060402025℃饱和区放大区100μA80μA60μA40μA20μAiB=0μA108642ic/mA4321截止区图2.3三极管的特性曲线2．输出特性曲线(1