半導(dǎo)體二極管ppt課件

1、.1半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管東西湖職校電子電器徐志遠(yuǎn).2學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)內(nèi)容1.形形色色的二極管2.半導(dǎo)體3.半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和類型4.二極管的伏安特性曲線二極管的伏安特性曲線5.二極管的主要參數(shù)6.二極管的檢測(cè)方法二極管的檢測(cè)方法7.二極管的等效電路及應(yīng)用8.穩(wěn)壓二極管9.發(fā)光二極管.3普通二極管普通二極管整流管整流管開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)管形形色色的二極管形形色色的二極管.4阻尼二極管高頻二極管金屬封裝整流二極管形形色色的二極管形形色色的二極管.5發(fā)光二極管發(fā)光二極管形形色色的二極管形形色色的二極管.6發(fā)光二極管發(fā)光二極管形形色色的二極管形形色色的二極管.7形形色色的二極管形形色色的二極管.8快快恢恢復(fù)

2、復(fù)二二極極管管肖肖特特基基二二極極管管形形色色的二極管形形色色的二極管.9二極管的封裝 用于電視機(jī)、收音機(jī)、電源裝置等電子產(chǎn)品中用于電視機(jī)、收音機(jī)、電源裝置等電子產(chǎn)品中的各種不同外形的二極管如下圖所示。二極管的各種不同外形的二極管如下圖所示。二極管通常用塑料、玻璃或金屬材料作為封裝外殼，通常用塑料、玻璃或金屬材料作為封裝外殼，外殼上一般印有標(biāo)記以便區(qū)別正負(fù)電極。外殼上一般印有標(biāo)記以便區(qū)別正負(fù)電極。黑環(huán)為負(fù)極黑環(huán)為負(fù)極白環(huán)為負(fù)極白環(huán)為負(fù)極螺栓端為負(fù)極螺栓端為負(fù)極金屬封裝二極管玻璃封裝二極管塑料封裝二極管.10半導(dǎo)體半導(dǎo)體幾個(gè)概念幾個(gè)概念1.絕緣體絕緣體2.導(dǎo)體導(dǎo)體3.半導(dǎo)體半導(dǎo)體4.舉例說(shuō)明（學(xué)

3、生回答）舉例說(shuō)明（學(xué)生回答）干木頭、導(dǎo)線等干木頭、導(dǎo)線等.11 半導(dǎo)體二極管是由一個(gè)半導(dǎo)體二極管是由一個(gè)PNPN結(jié)及它所在的結(jié)及它所在的 半導(dǎo)體再加上電極引線和管殼構(gòu)成。半導(dǎo)體再加上電極引線和管殼構(gòu)成。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)類型類型按材料分類按材料分類按結(jié)構(gòu)分類按結(jié)構(gòu)分類按用途分類按用途分類硅管，鍺管硅管，鍺管點(diǎn)接觸型點(diǎn)接觸型普通二極管、整流二極管、開(kāi)關(guān)二極管、發(fā)光二極管、普通二極管、整流二極管、開(kāi)關(guān)二極管、發(fā)光二極管、穩(wěn)壓二極管、檢波二極管、混頻二極管、光敏二極管、穩(wěn)壓二極管、檢波二極管、混頻二極管、光敏二極管、便容二極管、光電二極管等便容二極管、光電二極管等面接觸型面接觸型硅平面型硅平面型.12陽(yáng)極陽(yáng)極

4、陰極陰極金屬支架金屬支架正極引線正極引線負(fù)極引線負(fù)極引線金銻合金金銻合金P P型硅型硅鋁合金小球鋁合金小球N N型硅片型硅片陽(yáng)極引線陽(yáng)極引線陰極引線陰極引線N N型鍺片型鍺片金屬觸絲金屬觸絲管殼管殼二氧化硅保護(hù)層二氧化硅保護(hù)層負(fù)極引線負(fù)極引線陽(yáng)極引線陽(yáng)極引線N N型硅型硅P P型硅型硅.13面接觸型二極管特點(diǎn)：面接觸型二極管特點(diǎn)：結(jié)面積大、結(jié)電容大，允許通過(guò)結(jié)面積大、結(jié)電容大，允許通過(guò)較大的電流，適用于低頻整流。較大的電流，適用于低頻整流。硅平面型二極管特點(diǎn)：硅平面型二極管特點(diǎn)：結(jié)面積大的可用于大功率整流；結(jié)結(jié)面積大的可用于大功率整流；結(jié)面積小的，結(jié)電容大，適用于脈沖數(shù)字電路，作為開(kāi)關(guān)管面積小

5、的，結(jié)電容大，適用于脈沖數(shù)字電路，作為開(kāi)關(guān)管使用。使用。點(diǎn)接觸型二極管特點(diǎn)：點(diǎn)接觸型二極管特點(diǎn)：結(jié)面積小，因此結(jié)電容小，允許通結(jié)面積小，因此結(jié)電容小，允許通過(guò)的電流也小，適用于高頻電路的檢波或小電流的整流過(guò)的電流也小，適用于高頻電路的檢波或小電流的整流。.14R RWWV VR RDDR RWWV VR RDD正向電壓：正向電壓：陽(yáng)極高電位陽(yáng)極高電位陰極低電位陰極低電位反向電壓反向電壓：陰極高電位陰極高電位陽(yáng)極低電位陽(yáng)極低電位PN正向電流反向電流.15ODOD段段稱為正向特性。稱為正向特性。OCOC段段，正向電壓較小正向電壓較小( (小小于于0.5V)0.5V)，正向電流非常小，正向電流非常小

6、，只有當(dāng)正向電壓超過(guò)某一只有當(dāng)正向電壓超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，才有明顯的正向數(shù)值時(shí)，才有明顯的正向電流，這個(gè)電壓稱為死區(qū)電流，這個(gè)電壓稱為死區(qū)電壓，亦稱開(kāi)啟電壓。電壓，亦稱開(kāi)啟電壓。CDCD段段，當(dāng)正向電壓大于死區(qū)電壓后，正向電流近似，當(dāng)正向電壓大于死區(qū)電壓后，正向電流近似以指數(shù)規(guī)律迅速增長(zhǎng)，二極管呈現(xiàn)充分導(dǎo)通狀態(tài)。以指數(shù)規(guī)律迅速增長(zhǎng)，二極管呈現(xiàn)充分導(dǎo)通狀態(tài)。1 1 正向特性正向特性ADCBiDuDOUBR.16A ADDC CB BiDuDo oU UBRBROBOB段稱為反向特性。段稱為反向特性。這時(shí)二極這時(shí)二極管加反向電壓，反向電流很小管加反向電壓，反向電流很小。當(dāng)溫度升高時(shí)，半導(dǎo)體中本征激發(fā)當(dāng)

7、溫度升高時(shí)，半導(dǎo)體中本征激發(fā)增加，是少數(shù)載流子增多，故反向增加，是少數(shù)載流子增多，故反向電流增大，特性曲線向下降。電流增大，特性曲線向下降。3 3 反向擊穿特性反向擊穿特性BABA段稱為反向擊穿特性段稱為反向擊穿特性當(dāng)二極管外加反向電壓大于一定數(shù)值時(shí)，反向電流當(dāng)二極管外加反向電壓大于一定數(shù)值時(shí)，反向電流突然劇增，稱為二極管反向擊穿。突然劇增，稱為二極管反向擊穿。2 2 反向特性反向特性.17小結(jié)：二極管的伏安特性小結(jié)：二極管的伏安特性反向擊穿反向擊穿電壓電壓U(BR)反向特性反向特性UIPN+PN+ 半導(dǎo)體二極管.18iDouD20406080100(mA)(v)-40-80-0.1-0.20

8、.40.8iDouD-200-10020406080100-10-30-207520(mA)(v)(A)12 材料材料開(kāi)啟電壓（開(kāi)啟電壓（V）導(dǎo)通電壓（導(dǎo)通電壓（V）反向飽和電流（反向飽和電流（A）硅（硅（Si） 0.5 0.5 0.61 0.1 0時(shí)，二極管時(shí)，二極管D1、D3導(dǎo)通，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉導(dǎo)通，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合；合；D2、D4截止；相當(dāng)于開(kāi)截止；相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。關(guān)斷開(kāi)。D1D4D2D3+-AB+-u0RLuuu Ou0時(shí)時(shí)oi.47當(dāng)當(dāng)u0時(shí)，二極管時(shí)，二極管D2、D4導(dǎo)通，導(dǎo)通，D1、D3截止。截止。D2D4D3ABu0RL+-+uuuOoiuUR+UD時(shí)，二極管時(shí)，二極管D導(dǎo)通導(dǎo)通,

9、 uO=UR+UD。當(dāng)當(dāng)uUZ時(shí)，穩(wěn)壓管時(shí)，穩(wěn)壓管DZ擊穿穩(wěn)壓。擊穿穩(wěn)壓。必須適當(dāng)選擇必須適當(dāng)選擇RZ的阻的阻值，使流過(guò)穩(wěn)壓管的值，使流過(guò)穩(wěn)壓管的電流在管子的參數(shù)電流在管子的參數(shù)穩(wěn)定電流穩(wěn)定電流IZ和最大和最大穩(wěn)定電流穩(wěn)定電流IZM之間之間RZ+-IUUZDZ.61例例4-1114103542271015433maxRRminminRRmaxIURIUR 在如圖所示的穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路中，已知穩(wěn)壓管在如圖所示的穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路中，已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓的穩(wěn)定電壓UZ=6V，最小穩(wěn)定電流，最小穩(wěn)定電流IZmin=5mA，最大穩(wěn)定，最大穩(wěn)定電流電流IZmax=25mA；負(fù)載電阻；負(fù)載電阻RL=600。求解

10、限流電阻。求解限流電阻R的的取值范圍。取值范圍。DZ+-U UI I=10V=10VIRRRLILIDZUO+-解：解： IR=IDZ+IL UR=UI-UZ=10-6=4V所以限流電阻所以限流電阻R的取值范圍為的取值范圍為114227.所以所以IR=(1535)mA 其中其中IDZ=(525)mA IL=UZ/RL=6/600=10mA.62A ADDC CB BiDuDo oU UBRBR本節(jié)知識(shí)要點(diǎn)本節(jié)知識(shí)要點(diǎn)一、二極管的伏安特性一、二極管的伏安特性1. 伏安特性曲線伏安特性曲線二極管加正向電壓時(shí)，產(chǎn)生擴(kuò)散二極管加正向電壓時(shí)，產(chǎn)生擴(kuò)散電流，電流和電壓成指數(shù)關(guān)系；電流，電流和電壓成指數(shù)關(guān)系

11、；加反向電壓時(shí)，產(chǎn)生漂移電流，加反向電壓時(shí)，產(chǎn)生漂移電流，其數(shù)值很??；體現(xiàn)出單向?qū)щ娦浴Ｆ鋽?shù)值很??；體現(xiàn)出單向?qū)щ娦浴?當(dāng)反向電壓加到足夠大時(shí)，會(huì)產(chǎn)當(dāng)反向電壓加到足夠大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反向擊穿。利用擊穿特性，可生反向擊穿。利用擊穿特性，可制成穩(wěn)壓管。制成穩(wěn)壓管。二極管的伏安特性對(duì)溫度很二極管的伏安特性對(duì)溫度很敏感，溫度升高時(shí)，正向特敏感，溫度升高時(shí)，正向特性曲線向左移，反向特性曲性曲線向左移，反向特性曲線向下移。線向下移。.63二、二極管的主要參數(shù)二、二極管的主要參數(shù)1、最大整流電流、最大整流電流IF；2、最大反向工作電壓、最大反向工作電壓UR；3、反向電流、反向電流IR；4、最大工作頻率、最大工作頻率fM。三、二極管的等效電路三