半导体二极管的特性及主要参数实用教案

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1、一、一、 半导体二极管的结构半导体二极管的结构(jigu)构成构成(guchng)(guchng)：PN 结结 + 引线引线(ynxin) + 管壳管壳 = 二极管二极管符号：符号：VD分类：分类：按材料分按材料分硅二极管硅二极管锗二极管锗二极管按结构分按结构分点接触型点接触型面接触型面接触型点接触型点接触型正极正极引线引线触丝触丝N 型锗片型锗片外壳外壳负极负极引线引线负极引线负极引线 面接触型面接触型N型锗型锗PN 结结 正极引线正极引线铝合金铝合金小球小球底座底座金锑金锑合金合金平面型平面型正极正极引线引线负极负极引线引线集成电路中平面型集成电路中平面型PNP 型支持衬底型支持衬底第一章

2、半导体二极管第一章半导体二极管第1页/共11页第一页，共12页。第2页/共11页第二页，共12页。二、二极管的伏安二、二极管的伏安(f n)特性特性OuV /ViV /mA正向正向(zhn xin)特性特性Uth死区死区电压电压(diny)iV = 0Uth = 0.5 V 0.1 V( (硅管硅管) )( (锗管锗管) )U UthiV 急剧上升急剧上升0 U Uth Uth = (0.6 0.8) V硅管硅管 0.7 V(0.1 0.3) V锗管锗管 0.2 V反向特性反向特性IRU BR反向击穿反向击穿UBR U 0 iV = IR 0.1 A( (硅硅) ) 几十几十 A ( (锗锗)

3、 )U UBR反向电流急剧增大反向电流急剧增大( (反向击穿反向击穿) )第一章半导体二极管第一章半导体二极管第3页/共11页第三页，共12页。反向击穿反向击穿(j chun)类型：类型：电击穿电击穿(j chun)热击穿热击穿特别特别(tbi)注意：注意： 温度对二极管的特性有显著影响。当温度对二极管的特性有显著影响。当温度升高温度升高时，时，正向特性曲线向左移，反向特性曲线正向特性曲线向左移，反向特性曲线向下移。向下移。变化规律是：变化规律是：在室温附近，温度每升高在室温附近，温度每升高1，正向压降约减小正向压降约减小2，温度每升高，温度每升高10，反反向电流约向电流约增大一倍增大一倍。

4、PN 结未损坏，断电即恢复。结未损坏，断电即恢复。 PN 结烧毁。结烧毁。第一章半导体二极管第一章半导体二极管第4页/共11页第四页，共12页。温度温度(wnd)对二极管特性的影响对二极管特性的影响604020 0.0200.42550IV / mAUV / V20 C80 CT 升高升高(shn o)时，时，UV(th)以以 (2 2.5) mV/ C 下降下降(xijing)第一章半导体二极管第一章半导体二极管第5页/共11页第五页，共12页。硅管的伏安硅管的伏安(f n)特性特性锗管的伏安锗管的伏安(f n)特性特性604020 0.02 0.040 0.4 0.82550IV / mA

5、UV / VIV / mAUV / V0.20.4 25 50510150.010.020第一章半导体二极管第一章半导体二极管第6页/共11页第六页，共12页。三、三、 二极管的主要参数二极管的主要参数1. IF 最大整流电流最大整流电流(最大正向最大正向(zhn xin)平均电流平均电流)2. URM 最高反向最高反向(fn xin)工作电压，为工作电压，为 UBR / 2 3. IR 反向反向(fn xin)饱和电流饱和电流(越小单向导电性越好越小单向导电性越好)IVUVU (BR)I FURMO4. fM 最高工作频率最高工作频率( (超过时单向导电性变差超过时单向导电性变差) )第一章

6、半导体二极管第一章半导体二极管第7页/共11页第七页，共12页。影响影响(yngxing)工作频率的原因工作频率的原因 PN 结的电容结的电容(dinrng)效应效应 结论：结论：1. 低频时，因结电容很小，对低频时，因结电容很小，对 PN 结影响很小。结影响很小。 高频时，因容抗减小，使结电容分流，导致单向高频时，因容抗减小，使结电容分流，导致单向(dn xin) 导电性变差。导电性变差。2. 结面积小时结电容小，工作频率高。结面积小时结电容小，工作频率高。第一章半导体二极管第一章半导体二极管第8页/共11页第八页，共12页。四、二极管电路四、二极管电路(dinl)的分析方法的分析方法1、理

7、想、理想(lxing)模型模型特性特性(txng)uViV符号及符号及等效模型等效模型SS2、恒压降模型、恒压降模型uViVUthuv = Uth0.7 V (Si)0.2 V (Ge)Uth3、二极管的折线近似模型、二极管的折线近似模型uvivUthUIIUrv斜率斜率1/ rDrvUth第一章半导体二极管第一章半导体二极管第9页/共11页第九页，共12页。4、小信号、小信号(xnho)模型模型如果二极管在它的伏安特性(txng)的某一小范围内工作，例如静态工作点Q（此时有。 如果二极管在它的伏安特性的某一小范围内工作，例如静态工作点Q 附近工作，则可把伏安特性看成一条直线，其斜率的倒数(d

8、o sh)就是所求的小信号模型的微变电阻。 univ等效电路模型等效电路模型伏安特性伏安特性第一章半导体二极管第一章半导体二极管第10页/共11页第十页，共12页。感谢您的观看(gunkn)！第11页/共11页第十一页，共12页。NoImage内容(nirng)总结一、 半导体二极管的结构。第2页/共11页。(0.1 0.3) V。 0.1 A(硅)。几十 A (锗)。U UBR。当温度升高(shn o)时，正向特性曲线向左移，反向特性曲线向下移。变化规律是：在室温附近，温度每升高(shn o)1，正向压降约减小2，温度每升高(shn o)10，反向电流约增大一倍。 PN 结未损坏，断电即恢复。 PN 结烧毁。1. IF 最大整流电流(最大正向平均电流)。uv = Uth。0.2 V (Ge)第十二页，共12页。