PN结特性和二极管.pptx

电气与信息学院电气与信息学院 模拟电子技术模拟电子技术二极管及其基本电路二极管及其基本电路 3.2.3 PN3.2.3 PN结的特性结的特性1.外加外加正向正向电压电压(正向偏置正向偏置)forward bias 电气与信息学院电气与信息学院 模拟电子技术模拟电子技术二极管及其基本电路二极管及其基本电路 P 区区N 区区内电场内电场+UR外电场外电场外电场使多子向外电场使多子向 PN 结移动结移动,中和部分离子中和部分离子使空间电荷区变窄。使空间电荷区变窄。IF限流电阻限流电阻扩散运动加强形成正向电流扩散运动加强形成正向电流 IF。IF=I多子多子 I少子少子 I多子多子 电气与信息学院电气与信息学院 模拟电子技术模拟电子技术二极管及其基本电路二极管及其基本电路 3.2.3 PN3.2.3 PN结的特性结的特性2.外加外加反向反向电压电压(反反向偏置向偏置)reverse bias 电气与信息学院电气与信息学院 模拟电子技术模拟电子技术二极管及其基本电路二极管及其基本电路 P 区区N 区区内电场内电场外电场外电场IR漂移运动加强形成反向电流漂移运动加强形成反向电流 IRIR=I少子少子 0 +UR 电气与信息学院电气与信息学院 模拟电子技术模拟电子技术二极管及其基本电路二极管及其基本电路 PN结加正向电压时，呈现低电结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向扩散电流；阻，具有较大的正向扩散电流；PN结加反向电压时，呈现高电阻，结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流。具有很小的反向漂移电流。由此可以得出结论：由此可以得出结论：PN结具有单结具有单向导电性。向导电性。电气与信息学院电气与信息学院 模拟电子技术模拟电子技术二极管及其基本电路二极管及其基本电路 3.PNPN结结V V-I I 特性表达式特性表达式OuD/ViD/mA正向特性正向特性Uth死区死区电压电压ISiD=0Uth=0.5 V 0.1 V(硅管硅管)(锗管锗管)U UthiD 急剧上升急剧上升0 U Uth IS 反向饱和电流反向饱和电流VT 温度的电压当量温度的电压当量,且在且在常温（常温（T T=300K=300K）为）为26mV26mVU UD(on)D(on)=硅管硅管 0.7 0.7 锗管锗管 0.2 V0.2 V 电气与信息学院电气与信息学院 模拟电子技术模拟电子技术二极管及其基本电路二极管及其基本电路 3.PNPN结结V V-I I 特性表达式特性表达式OuD/ViD/mA正向特性正向特性Uth反向特性反向特性ISU(BR)反反向向击击穿穿U(BR)U 0 iD=IS 0.1 A(硅硅)U U(BR)反向电流急剧增大反向电流急剧增大(反向击穿反向击穿)电气与信息学院电气与信息学院 模拟电子技术模拟电子技术二极管及其基本电路二极管及其基本电路 反向击穿类型：反向击穿类型：电击穿电击穿热击穿热击穿反向击穿原因反向击穿原因：齐纳击穿齐纳击穿：(Zener)反向电场太强，将电子强行拉出共价键。反向电场太强，将电子强行拉出共价键。(击穿电压击穿电压 6 V)电气与信息学院电气与信息学院 模拟电子技术模拟电子技术二极管及其基本电路二极管及其基本电路 电气与信息学院电气与信息学院 模拟电子技术模拟电子技术二极管及其基本电路二极管及其基本电路 电气与信息学院电气与信息学院 模拟电子技术模拟电子技术二极管及其基本电路二极管及其基本电路 电气与信息学院电气与信息学院 模拟电子技术模拟电子技术二极管及其基本电路二极管及其基本电路 在在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极结上加上引线和封装，就成为一个二极管。二极管按结构分有管。二极管按结构分有点接触型、面接触型和平点接触型、面接触型和平面型面型三大类。三大类。(1)点接触型二极管点接触型二极管 PN结面积小，结电结面积小，结电容小，用于检波和变频等容小，用于检波和变频等高频电路。高频电路。(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3.3.1 3.3.1 二极管的结构二极管的结构 电气与信息学院电气与信息学院 模拟电子技术模拟电子技术二极管及其基本电路二极管及其基本电路 (3)平面型二极管平面型二极管 往往用于集成电路制造往往用于集成电路制造艺中。艺中。PN 结面积可大可小，结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。用于高频整流和开关电路中。(2)面接触型二极管面接触型二极管 PN结面积大，用结面积大，用于工频大电流整流电路。于工频大电流整流电路。(b)(b)面接触型面接触型(c)(c)平面型平面型(4)二极管的代表符号二极管的代表符号 电气与信息学院电气与信息学院 模拟电子技术模拟电子技术二极管及其基本电路二极管及其基本电路 3.3.2 3.3.2 二极管的特性二极管的特性同同PN结的伏安特性结的伏安特性 电气与信息学院电气与信息学院 模拟电子技术模拟电子技术二极管及其基本电路二极管及其基本电路 1.IF 最大整流电流最大整流电流(最大正向平均电流最大正向平均电流)2.URM 最高反向工作电压最高反向工作电压，为，为 U(BR)/2 3.IR 反向电流反向电流(越小单向导电性越好越小单向导电性越好)第第 1 章半导体二极管章半导体二极管iDuDU(BR)I FURMO3.3.3 3.3.3 二极管的主要参数二极管的主要参数 电气与信息学院电气与信息学院 模拟电子技术模拟电子技术二极管及其基本电路二极管及其基本电路 练习题练习题1.1.二极管最主要的特性是二极管最主要的特性是 。2.2.二极管按其击穿的方式分为二极管按其击穿的方式分为 和和 两种。两种。3.3.当当PNPN结外加正向电压时，扩散电流结外加正向电压时，扩散电流_漂移电流，耗尽层漂移电流，耗尽层_。当。当PNPN结外加反向电压时，扩散电流结外加反向电压时，扩散电流_漂移电流，耗漂移电流，耗尽层尽层_。A A、大于、大于 B B、小于、小于 C C、等于、等于 D D、变宽、变宽 E E、变窄、变窄 F F、不变不变 4.4.当温度升高时，二极管的反向饱和电流将当温度升高时，二极管的反向饱和电流将 。A A、增大增大 B B、不变不变 C C、减小、减小5.5.二极管加反向电压时若反向电流很小，则管子是二极管加反向电压时若反向电流很小，则管子是_ _。A A、反向截止状态、反向截止状态 B B、反向击穿状态、反向击穿状态 C C、短路状态、短路状态 D D、导通状态、导通状态6.6.设二极管的端电压为设二极管的端电压为U U，则二极管的电流方程是，则二极管的电流方程是 。A、ISeU B、C、