第一章半導體二極管和三極管第一章半導體二極管和三極管1第一章半導體二極管和三極管§1.1半導體基礎知識§1.2半導體二極管§1.3晶體三極管第一章半導體二極管和三極管§1.1半導體基礎知識§1.2§2半導體二極管一、二極管的組成二、二極管的伏安特性及電流方程三、二極管的等效電路四、二極管的主要參數五、穩壓二極管§2半導體二極管一、二極管的組成二、二極管的伏安特性及電3

一、二極管的組成將PN結封裝，引出兩個電極，就構成了二極管。小功率二極管大功率二極管穩壓二極管發光二極管一、二極管的組成將PN結封裝，引出兩個電極，就構成了二極管4

一、二極管的組成點接觸型：結面積小，結電容小，故結允許的電流小，最高工作頻率高。面接觸型：結面積大，結電容大，故結允許的電流大，最高工作頻率低。平面型：結面積可小、可大，小的工作頻率高，大的結允許的電流大。一、二極管的組成點接觸型：結面積小，結電容小，故結允許的電5

二、二極管的伏安特性及電流方程材料開啟電壓導通電壓反向飽和電流硅Si0.5V0.5~0.8V1μA以下鍺Ge0.1V0.1~0.3V幾十μA開啟電壓反向飽和電流擊穿電壓溫度的電壓當量二極管的電流與其端電壓的關系稱為伏安特性。二、二極管的伏安特性及電流方程材料開啟電壓導通電壓反向飽和62半導體二極管課件7利用Multisim測試二極管伏安特性利用Multisim測試二極管伏安特性8從二極管的伏安特性可以反映出：

1.單向導電性2.伏安特性受溫度影響T（℃）↑→在電流不變情況下管壓降u↓→反向飽和電流IS↑，U(BR)↓T（℃）↑→正向特性左移，反向特性下移正向特性為指數曲線反向特性為橫軸的平行線增大1倍/10℃從二極管的伏安特性可以反映出：

1.單向導電性2.9三、二極管的等效電路理想二極管近似分析中最常用理想開關導通時UD＝0截止時IS＝0導通時UD＝Uon截止時IS＝0導通時△i與△u成線性關系應根據不同情況選擇不同的等效電路！1.將伏安特性折線化？100V？5V？1V？三、二極管的等效電路理想近似分析中最常用理想開關導通時UD＝102.微變等效電路Q越高，rd越小。

當二極管在靜態基礎上有一動態信號作用時，則可將二極管等效為一個電阻，稱為動態電阻，也就是微變等效電路。ui=0時直流電源作用小信號作用靜態電流2.微變等效電路Q越高，rd越小。當二極管在靜態基11四、二極管的主要參數最大整流電流IF：最大平均值最大反向工作電壓UR：最大瞬時值反向電流IR：即IS最高工作頻率fM：因PN結有電容效應第四版——P20四、二極管的主要參數最大整流電流IF：最大平均值第四版——P12討論：解決兩個問題如何判斷二極管的工作狀態？什么情況下應選用二極管的什么等效電路？討論：解決兩個問題如何判斷二極管的工作狀態？13【練習1】

：

判斷電路中二極管的工作狀態，求解輸出電壓。判斷二極管工作狀態的方法？【練習1】：

判斷電路中二極管的工作狀態，求解輸出電壓14【練習2】

：下圖是二極管限幅電路，二極管D的正向壓降可忽略不計，ui

=6sintV，E=3V，試畫出

uo波形。

【解】在ui正半周,且ui>E時，D導通，uo=E=3V；在ui正半周，但ui<E及ui負半周時，D均截止，uo=ui。DE3VRuiuo++tt

ui

/Vuo/V6330022–6【練習2】：下圖是二極管限幅電路，二極管D的正向壓降可忽略15課堂練習：P67三；P691.2課堂練習：P67三；P691.216五、穩壓二極管1.伏安特性進入穩壓區的最小電流不至于損壞的最大電流

由一個PN結組成，反向擊穿后在一定的電流范圍內端電壓基本不變，為穩定電壓。2.主要參數穩定電壓UZ、穩定電流IZ最大功耗PZM＝IZMUZ動態電阻rz＝ΔUZ

/ΔIZ若穩壓管的電流太小則不穩壓，若穩壓管的電流太大則會因功耗過大而損壞，因而穩壓管電路中必需有限制穩壓管電流的限流電阻！限流電阻斜率？五、穩壓二極管1.伏安特性進入穩壓區的最小電流不至于損壞17由于制造工藝的不同，其反向擊穿電壓一般比普通二極管低很多（普通二極管為數百伏，一般硅穩壓管為幾伏至幾十伏）。（1）工作在反向擊穿狀態，即伏安特性曲線中的第三象限。穩壓管的工作特點:（2）反向擊穿是可逆的，當去掉反向電壓時，穩壓管恢復正常。（3）反向擊穿特性曲線很陡。（4）穩壓管在使用時要串聯適當數值的限流電阻，防止造成熱擊穿而損壞。含穩壓管電路的分析:（1）施加正向電壓，穩壓管（PN結）處于導通狀態；（2）施加反向電壓且小于反向擊穿電壓，穩壓管處于截至狀態；（3）施加反向擊穿電壓，穩壓管處于穩壓狀態。由于制造工藝的不同，其反向擊穿電壓一般比普通18【練習3】圖中通過穩壓管的電流IZ等于多少？R是限流電阻，其值是否合適？IZDZ+20VR=1.6k

UZ=12V

IZMAX=18mAIZIZ

<IZMAX

，電阻值合適。【解】:【練習3】圖中通過穩壓管的電流IZ等于多少？R是限流19六、變容二極管（a）符號（b）結電容與電壓的關系（縱坐標為對數刻度）六、變容二極管（a）符號（b）結電容與電壓的關系（縱20七、肖特基二極管（a）符號（b）正向V-I特性七、肖特基二極管（a）符號（b）正向V-I特性21八、光電子器件（a）符號（b）電路模型（c）特性曲線1.光電二極管八、光電子器件（a）符號（b）電路模型（c）22八、光電子器件2.發光二極管符號光電傳輸系統八、光電子器件2.發光二極管符號光電傳輸系統23八、光電子器件3.激光二極管（a）物理結構（b）符號八、光電子器件3.激光二極管（a）物理結構（b）符24小結二極管的主要特性:單向導電性二極管的伏安特性曲線。二極管的三種等效模型。什么情況下應選用二極管的什么等效模型？二極管工作狀態的判斷？小結二極管的主要特性:單向導電性25第一章半導體二極管和三極管第一章半導體二極管和三極管26第一章半導體二極管和三極管§1.1半導體基礎知識§1.2半導體二極管§1.3晶體三極管第一章半導體二極管和三極管§1.1半導體基礎知識§1.27§2半導體二極管一、二極管的組成二、二極管的伏安特性及電流方程三、二極管的等效電路四、二極管的主要參數五、穩壓二極管§2半導體二極管一、二極管的組成二、二極管的伏安特性及電28

一、二極管的組成將PN結封裝，引出兩個電極，就構成了二極管。小功率二極管大功率二極管穩壓二極管發光二極管一、二極管的組成將PN結封裝，引出兩個電極，就構成了二極管29

一、二極管的組成點接觸型：結面積小，結電容小，故結允許的電流小，最高工作頻率高。面接觸型：結面積大，結電容大，故結允許的電流大，最高工作頻率低。平面型：結面積可小、可大，小的工作頻率高，大的結允許的電流大。一、二極管的組成點接觸型：結面積小，結電容小，故結允許的電30

二、二極管的伏安特性及電流方程材料開啟電壓導通電壓反向飽和電流硅Si0.5V0.5~0.8V1μA以下鍺Ge0.1V0.1~0.3V幾十μA開啟電壓反向飽和電流擊穿電壓溫度的電壓當量二極管的電流與其端電壓的關系稱為伏安特性。二、二極管的伏安特性及電流方程材料開啟電壓導通電壓反向飽和312半導體二極管課件32利用Multisim測試二極管伏安特性利用Multisim測試二極管伏安特性33從二極管的伏安特性可以反映出：

1.單向導電性2.伏安特性受溫度影響T（℃）↑→在電流不變情況下管壓降u↓→反向飽和電流IS↑，U(BR)↓T（℃）↑→正向特性左移，反向特性下移正向特性為指數曲線反向特性為橫軸的平行線增大1倍/10℃從二極管的伏安特性可以反映出：

1.單向導電性2.34三、二極管的等效電路理想二極管近似分析中最常用理想開關導通時UD＝0截止時IS＝0導通時UD＝Uon截止時IS＝0導通時△i與△u成線性關系應根據不同情況選擇不同的等效電路！1.將伏安特性折線化？100V？5V？1V？三、二極管的等效電路理想近似分析中最常用理想開關導通時UD＝352.微變等效電路Q越高，rd越小。

當二極管在靜態基礎上有一動態信號作用時，則可將二極管等效為一個電阻，稱為動態電阻，也就是微變等效電路。ui=0時直流電源作用小信號作用靜態電流2.微變等效電路Q越高，rd越小。當二極管在靜態基36四、二極管的主要參數最大整流電流IF：最大平均值最大反向工作電壓UR：最大瞬時值反向電流IR：即IS最高工作頻率fM：因PN結有電容效應第四版——P20四、二極管的主要參數最大整流電流IF：最大平均值第四版——P37討論：解決兩個問題如何判斷二極管的工作狀態？什么情況下應選用二極管的什么等效電路？討論：解決兩個問題如何判斷二極管的工作狀態？38【練習1】

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判斷電路中二極管的工作狀態，求解輸出電壓。判斷二極管工作狀態的方法？【練習1】：

判斷電路中二極管的工作狀態，求解輸出電壓39【練習2】

：下圖是二極管限幅電路，二極管D的正向壓降可忽略不計，ui

=6sintV，E=3V，試畫出

uo波形。

【解】在ui正半周,且ui>E時，D導通，uo=E=3V；在ui正半周，但ui<E及ui負半周時，D均截止，uo=ui。DE3VRuiuo++tt

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/Vuo/V6330022–6【練習2】：下圖是二極管限幅電路，二極管D的正向壓降可忽略40課堂練習：P67三；P691.2課堂練習：P67三；P691.241五、穩壓二極管1.伏安特性進入穩壓區的最小電流不至于損壞的最大電流

由一個PN結組成，反向擊穿后在一定的電流范圍內端電壓基本不變，為穩定電壓。2.主要參數穩定電壓UZ、穩定電流IZ最大功耗PZM＝IZMUZ動態電阻rz＝ΔUZ

/ΔIZ若穩壓管的電流太小則不穩壓，若穩壓管的電流太大則會因功耗過大而損壞，因而穩壓管電路中必需有限制穩壓管電流的限流電阻！限流電阻斜率？五、穩壓二極管1.伏安特性進入穩壓區的最小電流不至于損壞42由于制造工藝的不同，其反向擊穿電壓一般比普通二極管低很多（普通二極管為數百伏，一般硅穩壓管為幾伏至幾十伏）。（1）工作在反向擊穿狀態，即伏安特性曲線中的第三象限。穩壓管的工作特點:（2）反向擊穿是可逆的，當去掉反向電壓時，穩壓管恢復正常。（3）反向擊穿特性曲線很陡。（4）穩壓管在使用時要串聯適當數值的限流電阻，防止造成熱擊穿而損壞。含穩壓管電路的分析:（1）施加正向電壓，穩壓管（PN結）處于導通狀態；（2）施加反向電壓且小于反向擊穿電壓，穩壓管處于截至狀態；（3）施加反向擊穿電壓，穩壓管處于穩壓狀態。由于制造工藝的不同，其反向擊穿電壓一般比普通43【練習3】圖中