西安交通大學(xué)-趙進(jìn)全-模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)-第1章

1、上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1.1.1 PN結(jié)的形成結(jié)的形成1.1 PN結(jié)結(jié)半導(dǎo)半導(dǎo)體體 導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間最常用的半導(dǎo)體材料最常用的半導(dǎo)體材料物體根據(jù)其導(dǎo)電能力（電阻率）分物體根據(jù)其導(dǎo)電能力（電阻率）分半導(dǎo)半導(dǎo)體體絕緣絕緣體體導(dǎo)導(dǎo)體體鍺鍺硅硅1 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+14284Si硅原子結(jié)構(gòu)示意圖硅原子結(jié)構(gòu)示意圖+3228 18Ge鍺原子結(jié)構(gòu)示意圖鍺原子結(jié)構(gòu)示意圖4原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖+4硅、鍺原子硅、鍺原子的簡(jiǎn)化模型的簡(jiǎn)化模型上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)

2、返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)平面結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)立體結(jié)構(gòu)立體結(jié)構(gòu)+4+4+4+4+4+4+4+4+41. 本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體就是本征半導(dǎo)體就是完全純凈的完全純凈的半導(dǎo)體半導(dǎo)體上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+4+4+4+4+4+4+4+4+4共價(jià)鍵共價(jià)鍵價(jià)電子價(jià)電子上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+4+4+4+4+4+4+4+4+4本本征征半半導(dǎo)導(dǎo)體體受受熱熱或或光光照照上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)本本征征激激發(fā)發(fā)產(chǎn)產(chǎn)生生電電子子和和空空穴穴自由電子自由電子空穴空穴+4+4+4+4+4+4+4+4+

3、4上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)電子空穴電子空穴成對(duì)產(chǎn)生成對(duì)產(chǎn)生+4+4+4+4+4+4+4+4+4上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+4+4+4+4+4+4+4+4+4上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+4+4+4+4+4+4+4+4+4電子空穴電子空穴復(fù)合，成復(fù)合，成對(duì)消失對(duì)消失上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)電子和空穴產(chǎn)生過(guò)程動(dòng)畫(huà)演示電子和空穴產(chǎn)生過(guò)程動(dòng)畫(huà)演示上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 本征激發(fā)使本征激發(fā)使空穴空穴和和自由電子自由電子成對(duì)產(chǎn)生。成對(duì)產(chǎn)生。相遇相遇復(fù)合

4、復(fù)合時(shí)，又時(shí)，又成對(duì)成對(duì)消失。消失。 小結(jié)小結(jié)空穴濃度（空穴濃度（np)=電子濃度電子濃度(nn)溫度溫度T一定時(shí)一定時(shí)np nn=K(T)K(T) 與溫度有關(guān)的常數(shù)與溫度有關(guān)的常數(shù) 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)在在外外電電場(chǎng)場(chǎng)作作用用下下+4+4+4+4+4+4+4+4+4U上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)電電子子運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)形形成成電電子子電電流流+4+4+4+4+4+4+4+4+4U上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+4+4+4+4+4+4+4+4+4U上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+4+4+

5、4+4+4+4+4+4+4U上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+4+4+4+4+4+4+4+4+4U上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+4+4+4+4+4+4+4+4+4U上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+4+4+4+4+4+4+4+4+4U價(jià)電子填價(jià)電子填補(bǔ)空穴而補(bǔ)空穴而使空穴移使空穴移動(dòng)，形成動(dòng)，形成空穴電流空穴電流上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)半導(dǎo)體導(dǎo)電機(jī)理動(dòng)畫(huà)演示半導(dǎo)體導(dǎo)電機(jī)理動(dòng)畫(huà)演示上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(1) 在半導(dǎo)體中有兩種在半導(dǎo)體中有兩種載流子載流子這

6、就是這就是半導(dǎo)體和金屬導(dǎo)電半導(dǎo)體和金屬導(dǎo)電原理的原理的 本質(zhì)區(qū)別本質(zhì)區(qū)別a. 電阻率大電阻率大(2) 本征半導(dǎo)體的特點(diǎn)本征半導(dǎo)體的特點(diǎn)b. 導(dǎo)電性能隨溫度變化大導(dǎo)電性能隨溫度變化大小結(jié)小結(jié)帶正電的帶正電的空穴空穴帶負(fù)電的帶負(fù)電的自由電子自由電子本征半導(dǎo)體不能在半導(dǎo)體器件中直接使用本征半導(dǎo)體不能在半導(dǎo)體器件中直接使用上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)2摻雜半導(dǎo)體摻雜半導(dǎo)體 在在本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體硅或鍺中硅或鍺中摻入微量摻入微量的其它適當(dāng)?shù)钠渌m當(dāng)元元素素后所形成的半導(dǎo)體后所形成的半導(dǎo)體根據(jù)摻雜的不同，雜質(zhì)半導(dǎo)體分為根據(jù)摻雜的不同，雜質(zhì)半導(dǎo)體分為N型導(dǎo)型導(dǎo)體體P型導(dǎo)型導(dǎo)體體

7、(1) N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 摻入五價(jià)雜質(zhì)元素（如磷、砷）的雜質(zhì)半導(dǎo)體摻入五價(jià)雜質(zhì)元素（如磷、砷）的雜質(zhì)半導(dǎo)體上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+4+4+4+4+4+4+4+4+4摻入少量五價(jià)雜質(zhì)元素磷摻入少量五價(jià)雜質(zhì)元素磷P P上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+4+4+4+4+4+4+4+4+4P P上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)多出多出一個(gè)一個(gè)電子電子出現(xiàn)出現(xiàn)了一了一個(gè)正個(gè)正離子離子+4+4+4+4+4+4+4+4P P上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+ + + + + + + + + + + +

8、 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +半導(dǎo)體中產(chǎn)生了大量的自由電子和正離子半導(dǎo)體中產(chǎn)生了大量的自由電子和正離子上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)N型半導(dǎo)體形成過(guò)程動(dòng)畫(huà)演示型半導(dǎo)體形成過(guò)程動(dòng)畫(huà)演示上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)c. 電子是多數(shù)載流子，簡(jiǎn)稱多子電子是多數(shù)載流子，簡(jiǎn)稱多子; ;空穴是少數(shù)載流空穴是少數(shù)載流 子，簡(jiǎn)稱少子。子，簡(jiǎn)稱少子。e. 因電子帶負(fù)電，稱這種半導(dǎo)體為因電子帶負(fù)電，稱這種半導(dǎo)體為N(negative)型或型或 電子型半導(dǎo)體。電子型半導(dǎo)體。f. 因摻入的雜質(zhì)給出

9、電子，又稱之為施主雜質(zhì)。因摻入的雜質(zhì)給出電子，又稱之為施主雜質(zhì)。b. N型半導(dǎo)體中型半導(dǎo)體中產(chǎn)生了大量的產(chǎn)生了大量的( (自由）電子和正離子自由）電子和正離子。小結(jié)小結(jié)d. np nn=K(T)a. N型半導(dǎo)體是在本征半導(dǎo)體中型半導(dǎo)體是在本征半導(dǎo)體中摻入少量五價(jià)雜質(zhì)摻入少量五價(jià)雜質(zhì) 元素形成的。元素形成的。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(2) P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 在本征半導(dǎo)體中摻入在本征半導(dǎo)體中摻入三價(jià)雜質(zhì)元素三價(jià)雜質(zhì)元素，如硼等。如硼等。B B+4+4+4+4+4+4+4+4+4上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+4+4+4+4+4+4+4+4

10、+4B B上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)出出現(xiàn)現(xiàn)了了一一個(gè)個(gè)空空位位+4+4+4+4+4+4B B+4+4上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)+4+4+4+4+4+4B B+4+4負(fù)離子負(fù)離子空穴空穴上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -半導(dǎo)體中產(chǎn)生了大量的空穴和負(fù)離子半導(dǎo)體中產(chǎn)生了大量的空穴和負(fù)離子上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)P型半導(dǎo)體的形成過(guò)程動(dòng)畫(huà)演示型半

11、導(dǎo)體的形成過(guò)程動(dòng)畫(huà)演示上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)c. 空穴是多數(shù)載流子空穴是多數(shù)載流子, ,電子是少數(shù)載流子。電子是少數(shù)載流子。e. 因空穴帶正電，稱這種半導(dǎo)體為因空穴帶正電，稱這種半導(dǎo)體為P(positive)型或型或 空穴型半導(dǎo)體?？昭ㄐ桶雽?dǎo)體。f. 因摻入的雜質(zhì)接受電子，故稱之為受主雜質(zhì)。因摻入的雜質(zhì)接受電子，故稱之為受主雜質(zhì)。a. P型半導(dǎo)體是在本征半導(dǎo)體中型半導(dǎo)體是在本征半導(dǎo)體中摻入少量的三價(jià)摻入少量的三價(jià) 雜質(zhì)元素形成的。雜質(zhì)元素形成的。b. P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體產(chǎn)生大量的空穴和負(fù)離子產(chǎn)生大量的空穴和負(fù)離子。小結(jié)小結(jié)d. np nn=K(T)上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)

12、下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)當(dāng)摻入三價(jià)元素的密度大于五價(jià)元素的密度時(shí)，可當(dāng)摻入三價(jià)元素的密度大于五價(jià)元素的密度時(shí)，可將將N型轉(zhuǎn)為型轉(zhuǎn)為P型；型；雜質(zhì)半導(dǎo)體的轉(zhuǎn)型雜質(zhì)半導(dǎo)體的轉(zhuǎn)型當(dāng)摻入五價(jià)元素的密度大于三價(jià)元素的密度時(shí)，可當(dāng)摻入五價(jià)元素的密度大于三價(jià)元素的密度時(shí)，可將將P型轉(zhuǎn)為型轉(zhuǎn)為N N型。型。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)N+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +N+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

13、 + + + + + + + + + + + + + + + +以以N型半導(dǎo)體為基片型半導(dǎo)體為基片通過(guò)半導(dǎo)體擴(kuò)散工藝通過(guò)半導(dǎo)體擴(kuò)散工藝3. PN結(jié)的形成結(jié)的形成上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)使半導(dǎo)體的一邊形成使半導(dǎo)體的一邊形成N型區(qū)，另一邊形成型區(qū)，另一邊形成P型區(qū)。型區(qū)。N+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +- - -P- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -上

14、頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(1) 在濃度差的作用下，電子從在濃度差的作用下，電子從 N區(qū)向區(qū)向P區(qū)擴(kuò)散。區(qū)擴(kuò)散。N+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +- - -P- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(2) 在濃度差的作用下，空穴從在濃度差的作用下，空穴從 P區(qū)向區(qū)向N區(qū)擴(kuò)散。區(qū)擴(kuò)散。N+ + + + +

15、 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +- - -P- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)在濃度差的作用下，兩邊多子互相擴(kuò)散。在在濃度差的作用下，兩邊多子互相擴(kuò)散。在P區(qū)和區(qū)和N區(qū)區(qū)交界面上，留下了一層不能移動(dòng)的正、負(fù)離子。交界面上，留下了一層不能移動(dòng)的正、負(fù)離子。小結(jié)小結(jié)N+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

16、+ + + + + + + + + + + + + + + + +- - -P- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)即即PN結(jié)結(jié)空間電荷層空間電荷層N+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +- - -P- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

17、-上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)形成內(nèi)電場(chǎng)形成內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)方內(nèi)電場(chǎng)方向向N+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +- - -P- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)PN結(jié)結(jié)一方面阻礙多子的擴(kuò)散一方面阻礙多子的擴(kuò)散N+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

18、 + + + + + + + + + + + +- - -P- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)另一方面另一方面加速少子的漂移加速少子的漂移N+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +- - -P- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -上頁(yè)

19、上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)勢(shì)壘勢(shì)壘U0形成電位勢(shì)壘形成電位勢(shì)壘N+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +- - -P- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)當(dāng)擴(kuò)散與漂移作用平衡時(shí)當(dāng)擴(kuò)散與漂移作用平衡時(shí)a. 流過(guò)流過(guò)PN結(jié)的凈電流為零結(jié)的凈電流為零b. PN結(jié)的厚度一定（約幾個(gè)微米）結(jié)的厚度一定（約幾個(gè)微米）c.

20、接觸電位一定（約零點(diǎn)幾伏）接觸電位一定（約零點(diǎn)幾伏）N+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +- - -P- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)PN結(jié)形成過(guò)程動(dòng)畫(huà)演示結(jié)形成過(guò)程動(dòng)畫(huà)演示上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)當(dāng)當(dāng)N區(qū)和區(qū)和P區(qū)的摻雜濃度不等時(shí)區(qū)的摻雜濃度不等時(shí)離子密離子密度大度大空間電荷空間電荷層較薄層較

21、薄離子密離子密度小度小空間電荷空間電荷層較厚層較厚高摻雜濃度區(qū)高摻雜濃度區(qū)域用域用N+表示表示+_PN+上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1.1.2 PN結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦?PN結(jié)正向偏置結(jié)正向偏置 PN結(jié)正向偏置結(jié)正向偏置 當(dāng)外加直流電壓使當(dāng)外加直流電壓使PN結(jié)結(jié)P型半型半 導(dǎo)體的一端的電位高于導(dǎo)體的一端的電位高于N型半導(dǎo)體一端的電位時(shí)，型半導(dǎo)體一端的電位時(shí)，稱稱PN結(jié)正向偏置，簡(jiǎn)稱正偏。結(jié)正向偏置，簡(jiǎn)稱正偏。PN結(jié)反向偏置結(jié)反向偏置 當(dāng)外加直流電壓使當(dāng)外加直流電壓使PN結(jié)結(jié)N型半型半導(dǎo)體的一端的電位高于導(dǎo)體的一端的電位高于P型半導(dǎo)體一端的電位時(shí)，型半導(dǎo)體一端

22、的電位時(shí)，稱稱PN結(jié)反向偏置，簡(jiǎn)稱反偏。結(jié)反向偏置，簡(jiǎn)稱反偏。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)- - - - - - -PN+ + + + + + +- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +RSE內(nèi)內(nèi)+ + + + + + +EPN結(jié)正向偏置結(jié)正向偏置上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)內(nèi)電場(chǎng)被削弱內(nèi)電場(chǎng)被削弱PN結(jié)變窄結(jié)變窄PN結(jié)呈現(xiàn)低阻、導(dǎo)通狀態(tài)結(jié)呈現(xiàn)低阻、導(dǎo)通狀態(tài)多子

23、進(jìn)行擴(kuò)散多子進(jìn)行擴(kuò)散- - - - - - -PN+ + + + + + +- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +RSE內(nèi)內(nèi)+ + + + + + +E上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)PN結(jié)正偏動(dòng)畫(huà)演示結(jié)正偏動(dòng)畫(huà)演示上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)內(nèi)電場(chǎng)增強(qiáng)內(nèi)電場(chǎng)增強(qiáng)PN結(jié)變寬結(jié)變寬PN結(jié)呈現(xiàn)高結(jié)呈現(xiàn)高阻、截止?fàn)顟B(tài)阻、截止?fàn)顟B(tài)不利多子擴(kuò)散不利多子擴(kuò)散有利少子漂移有利少

24、子漂移2PN結(jié)反向偏置結(jié)反向偏置 - - - - - - -PN+ + + + + + +- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +RSE內(nèi)內(nèi)+ + + + + + +E上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)此電流稱為此電流稱為反向飽和電流，記為反向飽和電流，記為IS。因少子濃度主要與溫度有關(guān)，反向因少子濃度主要與溫度有關(guān)，反向電流與反向電壓幾電流與反向電壓幾乎無(wú)關(guān)。乎無(wú)關(guān)。- - - - - - -

25、PN+ + + + + + +- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +RSE內(nèi)內(nèi)+ + + + + + +E上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)PN結(jié)反偏動(dòng)畫(huà)演示結(jié)反偏動(dòng)畫(huà)演示上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1.1.3 PN結(jié)的電壓與電流關(guān)系結(jié)的電壓與電流關(guān)系)1e (S TUuIi+_PN_ui上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)IS PN結(jié)反向飽和電

26、流結(jié)反向飽和電流UT 熱電壓熱電壓)1e (S TUuIi式中式中UT=KT qq 電子電量電子電量T 絕對(duì)溫度絕對(duì)溫度mV26 TU在室溫（在室溫（T=300K) )時(shí)，時(shí)， 。K 玻耳茲曼常數(shù)玻耳茲曼常數(shù)其中其中上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(1) 當(dāng)當(dāng)u = 0時(shí)，時(shí)，i = 0 ；(3) 當(dāng)當(dāng)u UT 時(shí)，時(shí)，i IS 。討論討論)1e (S TUuIi(2) 當(dāng)當(dāng)u0，且，且u UT 時(shí)，時(shí)， ；TUuIieS 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)思思 考考 題題1. 半導(dǎo)體中的載流子濃度主要與哪些因素有關(guān)？半導(dǎo)體中的載流子濃度主要與哪些

27、因素有關(guān)？2. 擴(kuò)散電流與漂移電流的主要區(qū)別是什么？擴(kuò)散電流與漂移電流的主要區(qū)別是什么？上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1.2 半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管1.2.1 半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和類型半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和類型 平面型平面型點(diǎn)接觸型點(diǎn)接觸型引線引線觸絲觸絲外殼外殼N型鍺片型鍺片N型硅型硅陽(yáng)極引線陽(yáng)極引線PNPN結(jié)結(jié)陰極引線陰極引線金銻合金金銻合金底座底座鋁合金小球鋁合金小球上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)半導(dǎo)體二極管的外型和符號(hào)半導(dǎo)體二極管的外型和符號(hào)正極正極負(fù)極負(fù)極符號(hào)符號(hào)外型外型負(fù)極負(fù)極正極正極上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電

28、子技術(shù)基礎(chǔ)上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)半導(dǎo)體二極管的類型半導(dǎo)體二極管的類型(1) 按使用的半導(dǎo)體材料不同分為按使用的半導(dǎo)體材料不同分為(2) 按結(jié)構(gòu)形式不同分為按結(jié)構(gòu)形式不同分為硅管硅管鍺管鍺管點(diǎn)接觸型點(diǎn)接觸型平面型平面型上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1.2.2 半導(dǎo)體二極管的伏安特性半導(dǎo)體二極管的伏安特性 硅管硅管00. 8反向特性反向特性正向特性正向特性擊擊穿穿特特性性mA/DiV/Du00. 8反向特性反向特性鍺管鍺管正向特

29、性正向特性mA/DiV/DuuDiD)(DDufi 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(1) 近似呈現(xiàn)為指數(shù)曲線，即近似呈現(xiàn)為指數(shù)曲線，即TUuIiDeSD (2) 有死區(qū)有死區(qū)（iD0的區(qū)域的區(qū)域) )1正向特性正向特性死區(qū)電壓約為死區(qū)電壓約為硅管硅管0.5 V鍺管鍺管0.1 VOiD正向特性正向特性擊穿電壓擊穿電壓死區(qū)死區(qū)電壓電壓U(BR)反向特性反向特性u(píng)D上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(3) 導(dǎo)通后（即導(dǎo)通后（即uD大于死區(qū)電壓后）大于死區(qū)電壓后）TTUuUiUIdudiTDSDD1eD 管壓降管壓降uD 約為約為硅管硅管0.60 .8

30、V鍺管鍺管0.20.3 V通常近似取通常近似取uD 硅管硅管0.7 V鍺管鍺管0.2 VOiD正向特性正向特性擊穿電壓擊穿電壓死區(qū)死區(qū)電壓電壓U(BR)反向特性反向特性u(píng)D即即 uD略有升高，略有升高， iD急劇急劇增大。增大。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)2反向特性反向特性 IS=硅管硅管小于小于0.1微安微安鍺管幾十到幾百鍺管幾十到幾百微安微安OiD正向特性正向特性擊穿電壓擊穿電壓死區(qū)死區(qū)電壓電壓U(BR)反向特性反向特性u(píng)D(BR)DUu (1) 當(dāng)當(dāng)SDIi 時(shí)，時(shí)，。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(2) 當(dāng)當(dāng)(BR)DUu 時(shí)，時(shí)，

31、反向電流急劇增大，反向電流急劇增大，擊穿的類型擊穿的類型根據(jù)擊穿可逆性分為根據(jù)擊穿可逆性分為電擊穿電擊穿熱擊穿熱擊穿二極管發(fā)生反向擊穿。二極管發(fā)生反向擊穿。OiD正向特性正向特性擊穿電壓擊穿電壓死區(qū)死區(qū)電壓電壓U(BR)反向特性反向特性u(píng)D上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)降低反向電壓，二極管仍能正常工作。降低反向電壓，二極管仍能正常工作。PN結(jié)被燒壞，造成二極管永久性的損壞。結(jié)被燒壞，造成二極管永久性的損壞。二極管發(fā)生反向擊穿后，如果二極管發(fā)生反向擊穿后，如果a. 功耗功耗PD( = |UDID| )不大不大b. PN結(jié)的溫度小于允許的最高結(jié)溫結(jié)的溫度小于允許的最高結(jié)溫

32、硅管硅管150200oC鍺管鍺管75100oC熱擊穿熱擊穿電擊穿電擊穿上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)a. 齊納擊穿齊納擊穿 (3) 產(chǎn)生擊穿的機(jī)理產(chǎn)生擊穿的機(jī)理半導(dǎo)體的摻雜濃度高半導(dǎo)體的摻雜濃度高擊穿電壓低于擊穿電壓低于4V擊穿電壓具有負(fù)的溫度系數(shù)擊穿電壓具有負(fù)的溫度系數(shù)空間電荷層中有較強(qiáng)的電場(chǎng)空間電荷層中有較強(qiáng)的電場(chǎng)電場(chǎng)將電場(chǎng)將PN結(jié)結(jié)中中的價(jià)電子從共價(jià)鍵中激發(fā)出來(lái)的價(jià)電子從共價(jià)鍵中激發(fā)出來(lái)?yè)舸┑臋C(jī)理?yè)舸┑臋C(jī)理?xiàng)l件條件擊穿的特點(diǎn)擊穿的特點(diǎn)上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)半導(dǎo)體的摻雜濃度低半導(dǎo)體的摻雜濃度低擊穿電壓高于擊穿電壓高于6V擊穿電壓具

33、有正的溫度系數(shù)擊穿電壓具有正的溫度系數(shù)空間電荷區(qū)中就有較強(qiáng)的電場(chǎng)空間電荷區(qū)中就有較強(qiáng)的電場(chǎng)電場(chǎng)使電場(chǎng)使PN結(jié)中的少子結(jié)中的少子“碰撞電離碰撞電離”共價(jià)鍵中的價(jià)電子共價(jià)鍵中的價(jià)電子擊穿的機(jī)理?yè)舸┑臋C(jī)理?xiàng)l件條件擊穿的的特點(diǎn)擊穿的的特點(diǎn)b. 雪崩擊穿雪崩擊穿上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1.2.3 溫度對(duì)半導(dǎo)體二極管特性的影響溫度對(duì)半導(dǎo)體二極管特性的影響1. 當(dāng)溫度上升時(shí)，死區(qū)電壓、正向管壓降降低。當(dāng)溫度上升時(shí)，死區(qū)電壓、正向管壓降降低。uD/ T = （22.5）mV/ C2. 溫度升高溫度升高，反向飽和電流增大。反向飽和電流增大。)(2)(0S10S0TITITT 即即

34、 溫度每升高溫度每升高1C，管壓降降低，管壓降降低（22.5）mV。即即 平均溫度每升高平均溫度每升高10C，反向飽和電流增大一倍。，反向飽和電流增大一倍。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1.2.4 半導(dǎo)體二極管的主要電參數(shù)半導(dǎo)體二極管的主要電參數(shù)1. 額定整流電流額定整流電流IF2. 反向擊穿電壓反向擊穿電壓U(BR)管子長(zhǎng)期運(yùn)行所允許通管子長(zhǎng)期運(yùn)行所允許通過(guò)的電流平均值。過(guò)的電流平均值。 二極管能承受的最高反二極管能承受的最高反向電壓。向電壓。OiD正向特性正向特性擊穿電壓擊穿電壓死區(qū)死區(qū)電壓電壓U(BR)反向特性反向特性u(píng)D上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

35、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)4. 反向電流反向電流IR3. 最高允許反向工作電壓最高允許反向工作電壓UR為了確保管子安全工作，所為了確保管子安全工作，所允許的最高反向電壓。允許的最高反向電壓。室溫下加上規(guī)定的反向電室溫下加上規(guī)定的反向電壓時(shí)測(cè)得的電流。壓時(shí)測(cè)得的電流。 OiD正向特性正向特性擊穿電壓擊穿電壓死區(qū)死區(qū)電壓電壓U(BR)反向特性反向特性u(píng)DUR=（1/22/3）U(BR)上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)5. 正向電壓降正向電壓降UF6. 最高工作頻率最高工作頻率fM指通過(guò)一定的直流測(cè)試電流指通過(guò)一定的直流測(cè)試電流時(shí)的管壓降。時(shí)的管壓降。 fM與結(jié)電容有關(guān)，與結(jié)電容有關(guān)，

36、當(dāng)工作當(dāng)工作頻率超過(guò)頻率超過(guò)fM時(shí)，二極管的時(shí)，二極管的單向?qū)щ娦宰儔?。單向?qū)щ娦宰儔摹?OiD正向特性正向特性擊穿電壓擊穿電壓死區(qū)死區(qū)電壓電壓U(BR)反向特性反向特性u(píng)D上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)二極管的幾種常用的模型二極管的幾種常用的模型(2) 電路符號(hào)電路符號(hào)(1) 伏安特性伏安特性1. 理想二極管理想二極管+ +uDiDuDiDO理想特性理想特性實(shí)際特性實(shí)際特性 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(2) 電路模型電路模型(1) 伏安特性伏安特性2. 恒壓模型恒壓模型uDiDOuF+ +uDiDuF上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)

37、基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(2) 電路模型電路模型(1) 伏安特性伏安特性3. 折線模型折線模型uDiDOuthrD+ +uDiDuthrD上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(2) 電路模型電路模型(1) 伏安特性伏安特性4. 小信號(hào)動(dòng)態(tài)模型小信號(hào)動(dòng)態(tài)模型+ +udidrduDiDOUDrdIDQDDDDDDdIiUuiur 動(dòng)態(tài)電阻動(dòng)態(tài)電阻 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)思思 考考 題題1. 在什么條件下，半導(dǎo)體二極管的管壓降近似為常在什么條件下，半導(dǎo)體二極管的管壓降近似為常數(shù)？數(shù)？2. 根據(jù)二極管的伏安特性，給出幾種二極管的電路根據(jù)二極管的伏安特性

38、，給出幾種二極管的電路分析模型。分析模型。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1.3 半導(dǎo)體二極管的應(yīng)用半導(dǎo)體二極管的應(yīng)用1.3.1 在整流電路中的應(yīng)用在整流電路中的應(yīng)用整流整流 將交流電變成直流電的過(guò)程將交流電變成直流電的過(guò)程整流電路整流電路 完成整流功能的電路完成整流功能的電路常見(jiàn)的整流電路有常見(jiàn)的整流電路有半波整流電路半波整流電路全波整流電路全波整流電路橋式整流電路橋式整流電路上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)設(shè)tUu sin222 橋式整流電路橋式整流電路+_uOTru2+_u1ab+_RLD1D2D4D3上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)

39、基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)1. 工作原理工作原理a. 當(dāng)當(dāng)u20時(shí)時(shí)輸出輸出波形波形電流流動(dòng)方向電流流動(dòng)方向D1D2D4D3+_uOTru2+_u1ab+_RL上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)b. 當(dāng)當(dāng)u2 6V管子出現(xiàn)雪崩擊穿，管子出現(xiàn)雪崩擊穿，U 為正；為正；UZ 4V 出現(xiàn)齊納擊穿，出現(xiàn)齊納擊穿，U 為負(fù)為負(fù); ;4V UZ 03U=0U0)LL PN+上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)PN結(jié)變寬結(jié)變寬空間電荷層中空間電荷層中的電荷量增大的電荷量增大b. 當(dāng)當(dāng)PN結(jié)正向偏置電壓降低時(shí)結(jié)正向偏置電壓降低時(shí)可見(jiàn)，空間電荷量隨著可見(jiàn)，空間電荷量隨著PN結(jié)

40、偏置電壓的變化而變化。結(jié)偏置電壓的變化而變化。這種電容效應(yīng)用勢(shì)壘電容這種電容效應(yīng)用勢(shì)壘電容CB表征。表征。U- U ( U0)LL PN+上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)小結(jié)小結(jié)PN結(jié)結(jié)電容結(jié)結(jié)電容CjCj = CD + CB 當(dāng)當(dāng)PN結(jié)正偏時(shí)結(jié)正偏時(shí)DjCC BDCC 當(dāng)當(dāng)PN結(jié)反偏時(shí)結(jié)反偏時(shí)BjCC DBCC 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)變?nèi)荻O管的特點(diǎn)變?nèi)荻O管的特點(diǎn)b. 電容量與所加的反向偏置電壓的大小有關(guān)。電容量與所加的反向偏置電壓的大小有關(guān)。a. 當(dāng)二極管反向偏置時(shí)，因反向電阻很大，可當(dāng)二極管反向偏置時(shí)，因反向電阻很大，可作電容使

41、用。作電容使用。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)變?nèi)荻O管的符號(hào)及變?nèi)荻O管的符號(hào)及CU 特性曲線特性曲線符號(hào)符號(hào)202406080100046810 12/VDu/pFCuDCCU 特性曲線特性曲線上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)2. 變?nèi)荻O管及其應(yīng)用示例變?nèi)荻O管及其應(yīng)用示例諧振頻率諧振頻率LCf21 j1j1CCCCC 式中式中高高頻頻放放大大器器LC1DCR+V+UDu1上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)由于由于j1CC jj1j1CCCCCC j21LCf 故諧振頻率故諧振頻率高高頻頻放放大大器器LC1DCR+V

42、+UDu1上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)思思 考考 題題1. 在圖示穩(wěn)壓電路中，輸出電壓穩(wěn)定的條件是什么？在圖示穩(wěn)壓電路中，輸出電壓穩(wěn)定的條件是什么？2. 在圖示穩(wěn)壓電路中限流電阻的大小對(duì)電路性能有在圖示穩(wěn)壓電路中限流電阻的大小對(duì)電路性能有何影響？何影響？DZIZRLUOUIRIIO+_+_上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)電阻量程電阻量程 1 10 100 1k測(cè)得電阻值測(cè)得電阻值 31 210 1.1 k 11.5 k例例1 用萬(wàn)用表測(cè)量二極管的正向直流電阻用萬(wàn)用表測(cè)量二極管的正向直流電阻RF，選用，選用的量程不同，測(cè)得的電阻值相差很大?，F(xiàn)用

43、的量程不同，測(cè)得的電阻值相差很大?，F(xiàn)用MF30 型型萬(wàn)用表測(cè)量某二極管的正向電阻，結(jié)果如下表，試分萬(wàn)用表測(cè)量某二極管的正向電阻，結(jié)果如下表，試分析所得阻值不同的原因。析所得阻值不同的原因。練練 習(xí)習(xí) 題題上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)圖中，圖中，R0為表頭等效內(nèi)阻。為表頭等效內(nèi)阻。萬(wàn)用表的量程越大，即萬(wàn)用表的量程越大，即R0越大。越大。解解 萬(wàn)用表測(cè)電阻的原理圖萬(wàn)用表測(cè)電阻的原理圖R0 EiD uD寫出電路方程寫出電路方程uD+iDR0=E顯然，上式在顯然，上式在 iD uD坐標(biāo)系中表示一條直線。坐標(biāo)系中表示一條直線。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技

44、術(shù)基礎(chǔ)畫(huà)出上式所表示的直線。畫(huà)出上式所表示的直線。E/R01UDIDE/R0E二極管伏安特性二極管伏安特性直線直線R0增大增大UD1ID1uDiDO顯然，顯然，UD、ID是直線與二是直線與二極管伏安特性曲線的交點(diǎn)。極管伏安特性曲線的交點(diǎn)?？梢?jiàn)，萬(wàn)用表的量程越大，可見(jiàn)，萬(wàn)用表的量程越大，DR0 EiD uDuD+iDR0=EUD、ID 越小，越小，二極管的等效電阻越大二極管的等效電阻越大。二極管的等效電阻為二極管的等效電阻為RD=UD/ID上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)例例2 設(shè)圖示電路中的二極管性能均為理想。試判斷各設(shè)圖示電路中的二極管性能均為理想。試判斷各電路中的二

45、極管是導(dǎo)通還是截止，并求出電路中的二極管是導(dǎo)通還是截止，并求出A、B兩點(diǎn)之兩點(diǎn)之間的電壓間的電壓AB值值。 V115 V10 VV2R2 kW W UABB+_D2AD1(a)V115 V10 VV2R2 kW W UABB+_D2AD1(b)上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)返回返回模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)解解 判斷電路中二極管工作狀態(tài)的方法判斷電路中二極管工作狀態(tài)的方法 1. 斷開(kāi)二極管，分析電路斷開(kāi)點(diǎn)的開(kāi)路電壓。如斷開(kāi)二極管，分析電路斷開(kāi)點(diǎn)的開(kāi)路電壓。如果該電壓能使二極管正偏，且大于二極管的死區(qū)果該電壓能使二極管正偏，且大于二極管的死區(qū)電壓，二極管導(dǎo)通；否則二極管截止。電壓，二極管導(dǎo)通；否則二極管截止。2. 如果電路中有兩個(gè)二極管，利用方法如果電路中有兩個(gè)二極管，利用方法1分別判分別