項(xiàng)目一二極管

1、 項(xiàng)目一半導(dǎo)體二極管認(rèn)知及應(yīng)用 1、什么是半導(dǎo)體半導(dǎo)體中，攜帶電荷參與導(dǎo)電的粒子。自由電子：帶負(fù)電荷自由電子：帶負(fù)電荷空穴：帶與自由電子等量的正電荷空穴：帶與自由電子等量的正電荷均可運(yùn)載電荷均可運(yùn)載電荷載流子載流子 條件：條件：在外電場(chǎng)作用下，載流子都可以做定向移動(dòng)，形成電流。指指導(dǎo)電性能導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的一類物質(zhì)，介于導(dǎo)體和絕緣體之間的一類物質(zhì)，如硅和鍺材料。如硅和鍺材料。一、半導(dǎo)體基本知識(shí)一、半導(dǎo)體基本知識(shí)2、物質(zhì)分類3、載流子：按導(dǎo)電性能 : 導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體 主要靠電子導(dǎo)電的半導(dǎo)體。即：空穴是多數(shù)載流子，電子是少數(shù)載流子。主要靠空穴導(dǎo)電的半導(dǎo)體。 5、PN 結(jié)結(jié)PN 結(jié)

2、：結(jié)：在硅或鍺單晶體上，同時(shí)加工出P型區(qū)和N型區(qū)， P型區(qū)和N型區(qū)的結(jié)合部就有一個(gè)特殊的薄層，稱為 PN 結(jié)。單向?qū)щ娞匦裕杭诱螂妷簩?dǎo)通，加反向電壓截止單向?qū)щ娞匦裕杭诱螂妷簩?dǎo)通，加反向電壓截止。4、半導(dǎo)體分類、半導(dǎo)體分類即：電子是多數(shù)載流子，空穴是少數(shù)載流子內(nèi)部自由電子和空穴數(shù)目相等數(shù)目相等且數(shù)量極少數(shù)量極少。雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體：本征半導(dǎo)體：P 型半導(dǎo)體：型半導(dǎo)體：N 型半導(dǎo)體：型半導(dǎo)體： （一）二極管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)利用 PN 結(jié)的單向單向?qū)щ娦詫?dǎo)電性，可以用來(lái)制造一種半導(dǎo)體器件 半導(dǎo)體二極管。箭頭方向表示正向?qū)〞r(shí)電流的方向。 二、二極管的基本知識(shí)二、二極管的基本知識(shí) 由于管

3、芯結(jié)構(gòu)不同，二極管又分為點(diǎn)接觸型（如圖 a）、面接觸型（如圖 b）點(diǎn)接觸型：PN 結(jié)接觸面小，適宜在小電流狀態(tài)下使用。面接觸型、平面型：PN 結(jié)接觸面大，截流量大，適合于大電流場(chǎng)合中使用。（二）分類 ES（三）單向?qū)щ娦訦1H2V1V2 （1）正向?qū)ǎ赫驅(qū)ǎ弘娫凑龢O接 P 型半導(dǎo)體，負(fù)極接 N 型半導(dǎo)體，電流大，又稱正向偏置狀態(tài)。（2）反向截止：反向截止：電源正極接 N 型半導(dǎo)體，負(fù)極接 P 型半導(dǎo)體，電流小。又稱反向偏置狀態(tài)。結(jié)論：結(jié)論：二極管二極管加正向電壓時(shí)導(dǎo)通，加反向電壓加正向電壓時(shí)導(dǎo)通，加反向電壓時(shí)截止，這種特性時(shí)截止，這種特性稱為稱為 二極管二極管的單向?qū)щ娦?。的單向?qū)щ娦浴?/p>

4、 加在二極管兩端的電壓uD和流過(guò)二極管的電流iD的關(guān)系曲線。（四）伏安特性及測(cè)試伏安特性曲線： 正向?qū)▍^(qū)正向?qū)▍^(qū)：AB段，段，當(dāng)外加電壓大于死區(qū)電壓后，電流隨電壓增大而急劇增大，二極管導(dǎo)通。 死區(qū)死區(qū)：當(dāng)正向電壓較小時(shí)，正向電流極小，二極管呈現(xiàn)很大的電阻，如 OA 段，通常把這個(gè)范圍稱為死區(qū)或不導(dǎo)通區(qū)。 死區(qū)電壓死區(qū)電壓：導(dǎo)通電壓：導(dǎo)通電壓： = =onV約為約為0.3 V （Ge）約為約為 0.7 V （Si）1、正向特性、正向特性 = =( (Si）V 0.2V 5 .0DV( (Ge） 若反向電壓增大到超過(guò)某一值時(shí)，反向電壓稍有增加，反向電流急劇加大，這種現(xiàn)象稱為反反向擊穿。向擊穿。

5、當(dāng)加反向電壓時(shí)，二極管反向電流很小，而且在很大范圍內(nèi)不不隨反向電壓的變化而變化，故稱為反向飽和電流或反向漏電流反向飽和電流或反向漏電流I IR。2、反向特性總結(jié)論：總結(jié)論：二極管屬于非線性器件 反向截止區(qū)：反向截止區(qū)：OC段越小越好 反向擊穿區(qū)：反向擊穿區(qū)：CD段反向擊穿電壓UBR：工作是不允許超過(guò) （五）五）主要參數(shù)主要參數(shù)1、最大整流電流、最大整流電流 IF 二極管長(zhǎng)時(shí)間正常工作允許通過(guò)的最大正向平均電流。 二極管在正常使用時(shí)所允許加的最大反向電壓。 使用時(shí)應(yīng)注意流過(guò)二極管的正向最大電流不能大于這個(gè)數(shù)值，否則可能損壞二極管。2、最大反向工作電壓、最大反向工作電壓 URUR = UBR 21

6、 3、反向電流IR 二極管處于反偏工作狀態(tài)而未擊穿時(shí)的反向電流。越小越好。4、最高工作頻率fM 二極管正常工作時(shí)的上限頻率。越小越好。 將萬(wàn)用表?yè)艿綒W姆擋 R100或 R1K擋，紅、黑表筆分別接二極管的兩電極，若測(cè)得阻值較?。s幾百歐至幾千歐），則黑表筆所接為正極，紅表筆所接為負(fù)極；測(cè)得阻值較大（約幾百千歐），則紅表筆所接為正極，黑表筆所接為負(fù)極。 用紅、黑表筆正反兩次測(cè)其電阻，若兩次阻值一大一小，則管子正常正常；若兩次阻值均很大，則管子內(nèi)部已斷路斷路；若兩次阻值均很小，則管子內(nèi)部已短短路路；若兩次阻值均為幾百千歐，則管子已失去單向?qū)щ娦?。（六?二極管的簡(jiǎn)易測(cè)試注意：注意：正、反向電阻選用的

7、量程不同阻值不同。 一、穩(wěn)壓二極管任務(wù)2特殊二極管認(rèn)知及應(yīng)用 簡(jiǎn)稱穩(wěn)壓管，是用硅材料利用特殊工藝制造的二極管，又稱為齊納二極管。電路符號(hào)如圖：1、伏安特性曲線工作電壓：工作狀態(tài)：工作區(qū)域：反向擊穿電壓反向擊穿電壓反向擊穿狀態(tài)反向擊穿狀態(tài)反向擊穿區(qū)反向擊穿區(qū)正向特性與普通二極管一樣。作用：穩(wěn)壓特點(diǎn)： 2主要參數(shù)主要參數(shù)（1）穩(wěn)定電壓 UZ：是是穩(wěn)壓管的反向擊穿電壓，是指穩(wěn)壓 管中的電流為規(guī)定電流時(shí)，穩(wěn)壓管兩端的電壓值。 （2）穩(wěn)定電流 IZ：穩(wěn)壓管在正常工作時(shí)的參考電流值。 （5）額定功率 PZM：穩(wěn)壓管不產(chǎn)生熱擊穿而損壞的最大耗 散功率。（3）最大穩(wěn)定電流IZmax:穩(wěn)壓管起穩(wěn)壓作用時(shí)，穩(wěn)壓管

8、的最 大工作電流。（4）最小穩(wěn)定電流IZmin:穩(wěn)壓管起穩(wěn)壓作用時(shí)，穩(wěn)壓管的最 小工作電流。（6）電壓溫度系數(shù)K:溫度每升高10C時(shí)，穩(wěn)定電壓的相對(duì) 變化量。6V左右時(shí)穩(wěn)壓值基本不變。左右時(shí)穩(wěn)壓值基本不變。 1、特性曲線及符號(hào)二、 變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管(變?nèi)莨埽┳內(nèi)莨埽?是利用PN結(jié)的電容效應(yīng)，并采用特殊工藝使結(jié)電容隨反向電壓變化比較靈敏的的一種特殊二極管。反向電壓反向電壓工作電壓：2、工作原理3、應(yīng)用工作狀態(tài)： 反偏狀態(tài)反偏狀態(tài)壓控電容 1、電路符號(hào)三、光電二極管 是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的半導(dǎo)體器件。光電二極管工作在反向偏置狀態(tài)。（1）光電流：光電二極管在光照射時(shí)的正向電流。 又稱光敏二

9、極管，是利用半導(dǎo)體的光敏特性制造的特殊二極管。2、工作特性工作電壓： 反向電壓反向電壓3、主要參數(shù)（2）暗電流：光電二極管在無(wú)光照射時(shí)的反向電流。5、簡(jiǎn)易測(cè)試工作狀態(tài)：反偏狀態(tài)反偏狀態(tài)4、應(yīng)用 四、發(fā)光二極管（LED） 一般發(fā)光二極管加上一定的正向電壓時(shí)，能發(fā)出紅、藍(lán)、綠和黃色的光。 1、結(jié)構(gòu)和符號(hào) 是一種把電能變成光能的半導(dǎo)體器件，簡(jiǎn)稱LED，由磷化鎵、砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成。2、特點(diǎn)注意：注意：引腳引線較長(zhǎng)者為正極，較短者為負(fù)極。但管帽上有凸起標(biāo)志的，靠近凸起標(biāo)志的引腳為正極。 3、主要參數(shù) 4、應(yīng)用電路正向電壓:1.52.5V1.52.5V工作狀態(tài)：正偏狀態(tài)正偏狀態(tài)5、簡(jiǎn)易測(cè)試 選用萬(wàn)用表的R10K，黑表筆接發(fā)光二極管的正極，紅表筆接發(fā)光二極管的負(fù)極，發(fā)光