2017修改版半導(dǎo)體及二極管課件

1、第四章 二極管與晶閘管 §4-1 二極管學(xué)習(xí)目標(biāo)1、了解半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性，掌握二極管的單向?qū)щ娦浴?、理解普通二極管的伏安特性和主要參數(shù)。3、會用萬用表大致判斷二極管的極性和好壞。4、了解整流二極管、穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管、光敏二極管、開關(guān)二極管和變?nèi)荻O管的特點及應(yīng)用。,一、 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性,1、本征半導(dǎo)體硅（純凈）鍺,,兩種載流子：空穴自由電子,,2、兩種類型的半導(dǎo)體（摻雜）(1)N 型半導(dǎo)體：（摻

2、入5價元素）多數(shù)載流子為電子,,(2)P 型半導(dǎo)體：摻入3價元素，多數(shù)載流子為空穴,,3、PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?,結(jié)加正向電壓,PN,（導(dǎo)通）,結(jié)加反向電壓,PN,（截止）,,二、 二極管的結(jié)構(gòu)及型號,,二極管的外形,將PN結(jié)封裝，引出兩個電極，就構(gòu)成了二極管。,小功率二極管,大功率二極管,穩(wěn)壓二極管,發(fā)光二極管,電子技術(shù)的發(fā)展很大程度上反映在元器件的發(fā)展上。從電子管→晶體管→小規(guī)模集成電路→大規(guī)模集成電路,1904年電子管問世,

3、電子管、晶體管、集成電路比較,1. 正向?qū)?PN結(jié)外加正向電壓（正向偏置）——P接 +、N接 - ，形成較大正向電流（正向電阻較?。?。如3mA。,2.   反向截止 PN結(jié)外加反向電壓（反向偏置）——P接 -、N接 +，形成較小反向電流（反向電阻較大）。如10μA。,二極管的單向?qū)щ娦裕▽嶒炑菔荆?當(dāng)電壓超過某個值（約零點幾伏），全部少子參與導(dǎo)電，形成“反向飽和電流IS”。,反偏電壓最高可達(dá)

4、幾千伏。,四、二極管的伏安特性1、正向特性：正向死區(qū)：硅管開啟電壓0.5V,鍺管0.1V正向?qū)▍^(qū)：硅管導(dǎo)通電壓0.7V,鍺管 0.3V.2、反向特性：反向飽和區(qū)（截止）反向擊穿區(qū),,,五、二極管的主要參數(shù),（1）最大整流電流 IFM（2）最大反向工作電壓 URM（3）反向飽和電流 IR,六、二極管的簡易識別,1、通過二極管的造型判別；2、通過二極管的標(biāo)注判別；3、通過二極管的電極特性判別；4、通過二極管

5、的電極管鍵判別；5、用萬用表測試判別。,提問：常用的二極管有那些？,,整流二極管、穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管、光電二極管（光敏二極管）……,七、常用二極管的類型圖形及符號。,整流二極管,光電二極管,發(fā)光二極管,？？？,,1、整流二極管,作用：將交流轉(zhuǎn)換成直流,2、穩(wěn)壓二極管（工作在反偏狀態(tài)） （1） 外形,（2）穩(wěn)壓二極管的符號及伏安特性,,（3）最近簡單的串聯(lián)穩(wěn)壓電路（注意穩(wěn)壓管反向連接）,,3、發(fā)光二極管（外形）,發(fā)光二極管

6、的符號LED想一想：作用？,4、光敏二極管 （工作在反偏狀態(tài)）,遠(yuǎn)紅外遙控的發(fā)射與接收,5、開關(guān)二極管,按PN結(jié)正偏導(dǎo)通，反偏截止完成工作,6、變?nèi)荻O管,變?nèi)荻O管應(yīng)用電路實例,,§4-2 二極管整流電路,1、掌握單相半波整流電路的組成及工作原理2、掌握橋式整流電路的組成及工作原理,任務(wù)一 整流電路的應(yīng)用,一、單相半波整流電路1、電路的組成,（a）

7、 （b）,2、電路的工作原理：在u2正半周（a-b）整流管D正向偏置導(dǎo)通，電流經(jīng)二極管流向負(fù)載RL、在電壓u2負(fù)半周(b-a)時，二極管D反向偏置截止，即負(fù)載得到一個單向半波脈動電流，故稱單相半波整流。3、負(fù)載上的電壓降：,U2為變壓器二次繞組電壓有效值4、整流二極管的選用：（1）二極管的最大正向電流IF IF > IL（2）二極管最大反向電壓URM URM >

8、 U2,負(fù)載電流平均值,二、單相全波整流電路,u2,u2,當(dāng)u2為正半周(即極性為上正下負(fù))時，D1正向偏置而導(dǎo)通、D2承受反向偏壓而截止，有電流IL流過負(fù)載RL，在負(fù)載上得到的輸出電壓極性為上正下負(fù)；當(dāng)u2為負(fù)半周時，此時D1截止、D2導(dǎo)通。,全波整流電路負(fù)載上的平均電流為：,在全波整流電路中，D1和D2是輪流導(dǎo)通的，所以每個整流管的平均電流ID應(yīng)為輸出平均電流的一半，即,三、單相橋式整流電路1、電路的組成,橋式整流電路常

9、用畫法,2、工作原理： 負(fù)載的直流電流是由二極管D1 、D3和D2 、D4輪流提供的，因此二極管的整流電流應(yīng)是負(fù)載直流電流的一半，但二極管承受的最大反峰電壓與全波整流時不同，如正半周時，D1、D3導(dǎo)通，D2、D4截止，此時二極管反向峰值電壓等于 U2。,3、負(fù)載上的直流壓降UL： UL =0.9U2 4、整流二極管的選用：（1）二極管最大正向電流IF IF > （1/2

10、 ） IL（2）二極管最大反向電壓URM URM > U2,橋式全波整流電路中的電流和電壓,第五章 半導(dǎo)體三極管及放大電路基礎(chǔ),1. 半導(dǎo)體三極管（晶體管）,NPN 型三極管結(jié)構(gòu)及符號,,PNP 型三極管結(jié)構(gòu)及符號,,晶體管中的載流子運(yùn)動和電流分配,,晶體管的電流方向、 發(fā)射結(jié)和集電結(jié)的極性,,晶體管的輸入特性曲線,,晶體管的輸出特性曲線,,晶體管的主要參數(shù),(1)電

11、流放大系數(shù)(2)集-基極反向電流 ICBO(3)集-射極反向電流 ICEO,集-基極反向電流 ICBO,,,集-射極反向電流 ICEO （穿透電流）,(4)集電極最大允許電流 ICM(5)集電極最大允許耗散功率 PCM,,2. 基本放大電路,晶體管工作在放大狀態(tài)必須：? 發(fā)射結(jié)為正向偏置? 集電結(jié)為反向偏置,共射極基本放大電路,,,共射極基本放大電路的簡化及習(xí)慣畫法,（1）靜態(tài)分析,直流通路,,,,（2）動態(tài)分析,,,放大電路