电工学第二讲.ppt

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1、第十四章二极管和晶体管1复习：(1)本征半导体中有两种载流子导电，自由电子和空穴，但载流子数目极少,其导电性能很差。温度愈高，载流子的数目愈多,半导体的导电性能也就愈好。(2)本征半导体中加入五价杂质元素，便形成N型半导体。其中电子是多数载流子，空穴是少数载流子，此外还有不参加导电的正离子。(3)本征半导体中加入三价杂质元素，便形成P型半导体。其中空穴是多数载流子，电子是少数载流子，此外还有不参加导电的负离子。(4)杂质半导体中，多子浓度决定于杂质浓度，少子由本征激发产生，其浓度与温度有关。2(5)PN结加正向电压时，具有较大的正向扩散电流，呈现低电阻，PN结导通；(6)PN结加

2、反向电压时，具有很小的反向漂移电流，呈现高电阻，PN结截止。由此可以得出结论：PN结具有单向导电性。314.3半导体二极管一、普通二极管ＰN阳极阴极(1)按结构分类点接触型、面接触型。(2)按材料分类硅管、锗管。(3)按用途不同分类普通管、整流管、开关管等。1.基本结构4半导体二极管实物图片5U/VI/mAO二、伏安特性反向特性正向特性死区电压Uth：硅管0.5V锗管0.1V导通压降UD：硅管0.6~0.7V锗管0.2~0.3VUDUBRIR(1)实际特性锗管硅管PN–+外加电压大于死区电压二极管才能导通。反向击穿电压死区电压反向电流在一定电压范围内保持常数。外加电压大于反向击穿

3、电压二极管被击穿，失去单向导电性。PN+–6UI0UD近似特性UI0理想特性当电源电压与二极管导通时的正向电压降相差不多时，正向电压降不可忽略。二极管的电压小于其导通电压的正向电压降时，二极管截止，电流等于零；二极管导通后，正向电压降恒等于UD。当电源电压远大于二极管导通时的正向电压降时，二极管可看作理想二极管。加正向电压时，二极管导通，正向电压降和正向电阻等于零，二极管相当于短路；加反向电压时，二极管截止，反向电流等于零，反向电阻等于无穷大，二极管相当于开路。7二极管的单向导电性1.二极管加正向电压（正向偏置，阳极接正、阴极接负）时，二极管处于正向导通状态，二极管正向电阻较小，

4、正向电流较大。2.二极管加反向电压（反向偏置，阳极接负、阴极接正）时，二极管处于反向截止状态，二极管反向电阻较大，反向电流很小。3.外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。4.二极管的反向电流受温度的影响，温度愈高反向电流愈大。814.3.3主要参数1.最大整流电流IOM二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。2.反向工作峰值电压URWM是保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压，一般是二极管反向击穿电压UBR的一半或三分之二。二极管击穿后单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。3.反向峰值电流IRM指二极管加反向工作峰值电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的

5、单向导电性差，IRM受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流较大，为硅管的几十到几百倍。9二极管电路分析举例定性分析：判断二极管的工作状态导通截止否则，正向管压降硅0.6~0.8V锗0.2~0.3V分析方法：将二极管断开，分析二极管两端电位的高低或所加电压UD的正负。若V阳>V阴或UD为正(正向偏置)，二极管导通若V阳

6、二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。在这里，二极管起钳位作用。D6V12V3kBAUAB+–V阳>V阴二极管导通若忽略管压降，二极管可看作短路，UAB=－6V否则，UAB低于－6V一个管压降，为－6.3Ｖ或－6.7V11两个二极管的阴极接在一起取B点作参考点，断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。V1阳=－6V，V2阳=0V，V1阴=V2阴=－12VUD1=6V，UD2=12V∵UD2>UD1∴D2优先导通，D1截止。若忽略管压降，二极管可看作短路，UAB=0V例2:D1承受反向电压为－6V流过D2的电流为求：UAB在这里，D2起钳位作用，D1起隔离作用。BD16V12V3k

7、AD2UAB+–12ui>8V，二极管导通，可看作短路uo=8Vui<8V，二极管截止，可看作开路uo=ui已知：二极管是理想的，试画出uo波形。8V例3：ui18V参考点二极管阴极电位为8VD8VRuoui++––在这里，D起限幅(或削波)作用。13RLuiuouiuott二极管的应用举例1：二极管半波整流二极管的应用面很广，都是利用它的单向导电性。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。14二极管的应用举例2：tttuiuRuoRRLuiuRuo如图由