《模拟电子技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）第一章 半导体二极管（1.2）半导体二极管的特性和主要参数

拟电子彼求 第1章半导体二极管 1.2半导体二极管的 特性和主要参数 2.半导林二极管的结构和类型画 22管的伏安一 23极管的主要参数

1.2 半导体二极管的 特性和主要参数 1.2.1 半导体二极管的结构和类型 1.2.2 二极管的伏安特性 1.2.3 二极管的主要参数 第 1 章 半导体二极管

拟电子彼求 第1章半导体二极管 121半导体二极管的结构和类型 构成:PN结+引线+管壳=二极管( Diode) 符号:A( anode)-饼c( cathode) 分类: 硅二极管 点接触型 按材料分 按结构分面接触型 锗二极管 平面型 铝合金正极引线 正极负极 正极N型片负极小球 引线引线 引线 引线 △PN结 N型锗|金锑 合金 外壳 触丝负极引线一 P型支持衬底 底座 点接触型 面接触型 集成电路中平面型

1.2.1 半导体二极管的结构和类型 构成： PN 结 + 引线 + 管壳 = 二极管(Diode) 符号： A(anode) C (cathode) 分类： 按材料分 硅二极管 锗二极管 按结构分 点接触型 面接触型 点接触型 正极 引线 触丝 N 型锗片 外壳 负极 引线 负极引线 面接触型 N型锗 PN 结 铝合金 正极引线 小球 底座 金锑 合金 平面型 正极 引线 负极 引线 集成电路中平面型 P N P 型支持衬底 第 1 章 半导体二极管

整流二极管 型主符 型号:2CP4 符号:

拟电子彼求 第1章半导体二极管 1.2.2二极管的伏安特性 玻尔兹曼 、PN结的伏安方程 常数 /U DS UT 反向饱 温度的 和电流 电压当量电子电量 当T=300(27°C): Ur=26 mV

1.2.2 二极管的伏安特性 一、PN 结的伏安方程 (e 1) / D S D = − u UT i I 反向饱 和电流 温度的 电压当量 q kT UT = 电子电量 玻尔兹曼 常数 当 T = 300(27C)： UT = 26 mV 第 1 章 半导体二极管

拟电子彼求 第1章半导体二极管 极管的伏安特性 iD/mA 0Ui急剧上升 死区 电压 UDom)=(0.6~0.8)V硅管0.7V 0.1~03)V锗管0.2V U(mBg)<U<0=ls<0.1μA(硅)几十μA(锗) U<U(BR反向电流急剧增大(反向击穿)

二、二极管的伏安特性 O uD /V iD /mA 正向特性 Uth 死区 电压 iD = 0 Uth = 0.5 V 0.1 V (硅管) (锗管) U  Uth iD 急剧上升 0  U  Uth UD(on) = (0.6  0.8) V 硅管 0.7 V (0.1  0.3) V 锗管 0.2 V 反向特性 I U (BR) S 反 向 击 穿 U(BR)  U  0 iD = IS < 0.1 A(硅)几十 A (锗) U < U(BR) 反向电流急剧增大 (反向击穿) 第 1 章 半导体二极管

拟电子彼求 第1章半导体二极管 反向击穿类型: 电击穿一PN结未损坏,断电即恢复。 热击穿一RN结烧毁。 反向击穿原因: 齐纳击穿:反向电场太强,将电子强行拉出共价键。 ( Zener)(击穿电压6V,正温度系数) 击穿电压在6V左右时,温度系数趋近零

反向击穿类型： 电击穿 热击穿 反向击穿原因： 齐纳击穿： (Zener) 反向电场太强，将电子强行拉出共价键。 (击穿电压 6 V，正温度系数) 击穿电压在 6 V 左右时，温度系数趋近零。 第 1 章 半导体二极管

拟电子彼求 第1章半导体二极管 m /mA 60 40 10 20 50-25 -50-25 00.40.8 0.0100.204u/V 0.02 0.02 0.04 硅管的伏安特性 锗管的伏安特性

第 1 章 半导体二极管 硅管的伏安特性 锗管的伏安特性 60 40 20 – 0.02 – 0.04 0 0.4 0.8 –50 –25 iD / mA uD / V iD / mA 0.2 0.4 uD / V – 50 – 25 5 10 15 –0.01 –0.02 0

拟电子彼求 第1章半导体二极管 温度对二极管特性的影响 in/ma 90°C 60 20°C 40 20 50 25 00.4 uD 0.02 T升高时, UD(om以(2~25)m/°C下降

温度对二极管特性的影响 60 40 20 – 0.02 0 0.4 –50 –25 iD / mA uD / V 20C 90C T 升高时， UD(on)以 (2  2.5) mV/ C 下降 第 1 章 半导体二极管

拟电子彼求 第1章半导体二极管 123二极管的主要参数 (BR) D RM 1.IF—最大整流电流(最大正向平均电流) 2URM-最高反向工作电压,为U(B/2 3.IR一反向电流(越小单向导电性越好) 4.f-最高工作频率(超过时单向导电性变差)

1.2.3 二极管的主要参数 1. IF — 最大整流电流(最大正向平均电流) 2. URM — 最高反向工作电压，为 U(BR) / 2 3. IR — 反向电流(越小单向导电性越好) 4. fM — 最高工作频率(超过时单向导电性变差) 第 1 章 半导体二极管 iD uD U (BR) I F URM O

拟电子彼求 第1章半导体二极管 影响工作频率的原因一PN结的电容效应 结论: 1.低频时,因结电容很小,对PN结影响很小。 高频时,因容抗增大,使结电容分流,导致单向 导电性变差。 2.结面积小时结电容小,工作频率高

影响工作频率的原因 — PN 结的电容效应 结论： 1. 低频时，因结电容很小，对 PN 结影响很小。 高频时，因容抗增大，使结电容分流，导致单向 导电性变差。 2. 结面积小时结电容小，工作频率高。 第 1 章 半导体二极管