第3讲常用半导体器件(二极管、第二周)

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1、3.1 3.1 二极管二极管11个个PNPN结（结（4 4学时）学时）3.3 3.3 场效应管场效应管3.2 3.2 三极管三极管22个个PNPN结结3.43.4各种放大器件电路性能比较各种放大器件电路性能比较第第3 3讲讲 常用半导体器件常用半导体器件3.1 3.1 二极管二极管 一、一、 二极管的结构二极管的结构 二、 二极管的二极管的V-IV-I特性特性 三、 二极管的主要参数二极管的主要参数 四、 二极管基本电路及分析方法二极管基本电路及分析方法 五、 特殊二极管特殊二极管一、一、 二极管的结构二极管的结构 二极管按结构分：二极管按结构分：1.1.点接触型点接触型2.2.面接触型面接触

2、型在在PNPN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。结上加上引线和封装，就成为一个二极管。(1) (1) 点接触型二极管点接触型二极管(a)(a)点接触型点接触型 二极管的结构示意图二极管的结构示意图PNPN结面积小，结结面积小，结电容小，适用于高频电容小，适用于高频和数字电路。和数字电路。150MHz150MHz反向电压、电流反向电压、电流大时容易坏，只能流大时容易坏，只能流小电流。小电流。16mA16mA（a）面接触型）面接触型(2) (2) 面接触型二极管面接触型二极管(b)(b)面接触型面接触型PNPN结面积大，结结面积大，结电容大，工作频率低，电容大，工作频率低，适用于整流电路。适用

3、于整流电路。3kHz3kHz可承受较大的反可承受较大的反向电压、电流。向电压、电流。400mA400mA(3) (3) 平面型二极管平面型二极管通过扩散工艺形成通过扩散工艺形成PNPN结面积可大可小结面积可大可小（b）集成电路中的平面型）集成电路中的平面型 （c）代表符号）代表符号 锗二极管锗二极管2AP152AP15的的V V- -I I 特性特性硅二极管硅二极管2CP102CP10的的V V- -I I 特性特性1 1、单向导电特性、单向导电特性二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性。二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性。 开启电压开启电压 反向饱和电流反向饱和电流 击穿电压击穿电压

4、正向特性为正向特性为指数曲线指数曲线反向特性为横轴的平行线反向特性为横轴的平行线 二、 二极管的二极管的V-IV-I特性特性（伏安特性伏安特性）2 2、V-IV-I特性受温度影响特性受温度影响T（）在电流不变情况下管压降在电流不变情况下管压降u 反向饱和电流反向饱和电流IS，U(BR) T（）正向特性左移正向特性左移，反向特性下移，反向特性下移增大增大1倍倍/101.1. 最大整流电流最大整流电流I IF F 是一个平均电流，通常是一个平均电流，通常是正弦波半波的平均值是正弦波半波的平均值2.2. 反向击穿电压反向击穿电压V VBRBR3.3. 反向电流反向电流I IR R描述二极管单向导电性

5、强弱的描述二极管单向导电性强弱的参数，小功率管小，大功率管大；参数，小功率管小，大功率管大；4.4. 正向压降正向压降V Vthth 或或 开启电压开启电压 或或 门坎电压门坎电压模型分析时常用到模型分析时常用到5.5. 极间电容极间电容C Cd d（C CB B、 C CD D ）对工作频率有较大对工作频率有较大影响影响end 三、 二极管的主要参数二极管的主要参数1 1）图解法）图解法 四、 二极管二极管分析方法分析方法及基本电路及基本电路例例3.4.1 电路如图所示，已知电路如图所示，已知二极管的二极管的V-I特性曲线、电源特性曲线、电源VDD和电阻和电阻R，求二极管两端电，求二极管两端

6、电压压vD和流过二极管的电流和流过二极管的电流iD 。 图解法图解法 和和 等效模型法等效模型法解：由电路的解：由电路的KVLKVL方程，方程，可得可得 RViDDDDv DDDD11VRRi v即即 斜率为斜率为-1/R的直线，的直线，负载线负载线 Q的坐标值（的坐标值（VD，ID）即为所求。）即为所求。Q点称为电路的点称为电路的工作点工作点图解分析法则较简单，但前提条件是已知二极管的图解分析法则较简单，但前提条件是已知二极管的V V - -I I 特特性曲线。性曲线。2 2）等效模型法（二极管）等效模型法（二极管V V- -I I 特性的建模）特性的建模） 将指数模型将指数模型 分段线性化

7、，得到二极分段线性化，得到二极管特性的等效模型。管特性的等效模型。)1e (DSD TVIiv（3 3）折线模型）折线模型（1 1）理想模型）理想模型（2 2）恒压降模型）恒压降模型（1 1）理想模型）理想模型等价于一个开关等价于一个开关 （a a）V V- -I I特性特性 （b b）代表符号）代表符号 （c c）正向偏置时的电路模型）正向偏置时的电路模型 （d d）反向偏置时的电路模型）反向偏置时的电路模型（3 3）折线模型）折线模型（a）V-I特性特性 （b）电路模型）电路模型 （2 2）恒压降模型）恒压降模型等效于一个电池等效于一个电池（a）V-I特性特性 （b）电路模型）电路模型 （