1、3.1 半导体的基本知识半导体的基本知识3.3 二极管二极管3.4 二极管的基本电路及其分析方法二极管的基本电路及其分析方法3.5 特殊二极管特殊二极管3.2 PN结的形成及特性结的形成及特性3.1 半导体的基本知识半导体的基本知识 3.1.1 半导体材料半导体材料 3.1.2 半导体的共价键结构半导体的共价键结构 3.1.3 本征半导体、空穴及其导电作用本征半导体、空穴及其导电作用 3.1.4 杂质半导体杂质半导体 3.1.1 半导体材料半导体材料 根据物体导电能力根据物体导电能力(电阻率电阻率)的不同，来划分的不同，来划分导体、绝缘体和半导体。导体、绝缘体和半导体。其导电能力介于导体和绝缘
2、体之间。常用其导电能力介于导体和绝缘体之间。常用的半导体材料有：元素半导体，如硅（的半导体材料有：元素半导体，如硅（SiSi）、）、锗（锗（GeGe）等；化合物半导体，如砷化镓）等；化合物半导体，如砷化镓（GaAsGaAs）等。以及掺杂或制成其它化合物半）等。以及掺杂或制成其它化合物半导体的材料。导体的材料。半导体具有某些特殊性质：如压敏热敏及半导体具有某些特殊性质：如压敏热敏及掺杂特性，导电能力改变掺杂特性，导电能力改变。3.1.2 半导体的共价键结构半导体的共价键结构硅和锗的原子结构简化模型及晶体结构硅和锗的原子结构简化模型及晶体结构 现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最现代电
3、子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。外层电子（价电子）都是四个。SiGe 形成共价键后，形成共价键后，每个原子的最外层电每个原子的最外层电子是八个，构成稳定子是八个，构成稳定结构。结构。共价键有很强共价键有很强的结合力，使原子规的结合力，使原子规则排列，形成晶体。则排列，形成晶体。共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为束束缚电子缚电子，常温下束缚电子很难脱离共价键成为，常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子自由电子，因此本征半导体中的自由电子很少，所以本征半导体的导因此本征半导体中的自由电子很少，所以本征半导
4、体的导电能力很弱。电能力很弱。3.1.3 本征半导体、空穴及其导电作用本征半导体、空穴及其导电作用本征半导体本征半导体化学成分纯净的半导体。它在物理结构上呈单化学成分纯净的半导体。它在物理结构上呈单晶体形态。晶体形态。由于随机热振动致使共价键被打破而产生由于随机热振动致使共价键被打破而产生空穴电子对空穴电子对在绝对在绝对0 0度（度（T T=0K=0K）和没有外界激发时和没有外界激发时,价电价电子完全被共价键束缚着，子完全被共价键束缚着，本征半导体中没有可以运本征半导体中没有可以运动的带电粒子（即动的带电粒子（即载流载流子子），它的导电能力为），它的导电能力为 0 0，相当于绝缘体。相当于绝缘
5、体。在常温下，由于热激发，使一些价电子获得足够在常温下，由于热激发，使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子自由电子，同时共价，同时共价键上留下一个空位，称为键上留下一个空位，称为空穴空穴。本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即自由自由电子电子和和空穴空穴。在其它力的作用下，空穴吸引附近的电子来填补，在其它力的作用下，空穴吸引附近的电子来填补，这样的结果相当于空穴的迁移，而空穴的迁移相当于这样的结果相当于空穴的迁移，而空穴的迁移相当于正电荷的移动，因此可以认为空穴是载流子。正电荷的移动，因此可以认为空穴是
6、载流子。空穴空穴共价键中的空位共价键中的空位。电子空穴对电子空穴对由热激发而由热激发而产生的自由电子和空穴对。产生的自由电子和空穴对。空穴的移动空穴的移动空穴的运动空穴的运动是靠相邻共价键中的价电子是靠相邻共价键中的价电子依次填依次填充充空穴来实现的。空穴来实现的。本征半导体中电流由两部分组成：1.1.自由电子移动产生的电流。自由电子移动产生的电流。2.2.空穴移动产生的电流。空穴移动产生的电流。本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半导体的温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半导体的导电能力越强，温度是影响半导体性
7、能的一个重要导电能力越强，温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素，这是半导体的一大特点。的外部因素，这是半导体的一大特点。3.1.4 杂质半导体杂质半导体 在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，可使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质可使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质主要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体主要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称为称为杂质半导体杂质半导体。N N型半导体型半导体掺入五价杂质元素（如磷）的掺入五价杂质元素（如磷）的半导体。半导体。P P型半导体型半导体掺入三价杂质元素（如硼）的掺入三价杂质元素（如硼）的
8、半导体。半导体。1.N 1.N型半导体型半导体 3.1.4 杂质半导体杂质半导体 因五价杂质原子中因五价杂质原子中只有四个价电子能与周只有四个价电子能与周围四个半导体原子中的围四个半导体原子中的价电子形成共价键，而价电子形成共价键，而多余的一个价电子因无多余的一个价电子因无共价键束缚而很容易形共价键束缚而很容易形成自由电子。成自由电子。在在N N型半导体中型半导体中自由自由电子是多数载流子，电子是多数载流子，它主要由杂质原它主要由杂质原子提供；子提供；空穴是少数载流子，空穴是少数载流子，由热激发形成。由热激发形成。提供自由电子的五价杂质原子因带正电荷而成为提供自由电子的五价杂质原子因带正电荷而
9、成为正离子正离子，因此五价杂质原子也称为因此五价杂质原子也称为施主杂质施主杂质。2.P 2.P型半导体型半导体 3.1.4 杂质半导体杂质半导体 因三价杂质原子因三价杂质原子在与硅原子形成共价在与硅原子形成共价键时，缺少一个价电键时，缺少一个价电子而在共价键中留下子而在共价键中留下一个空穴。一个空穴。在在P P型半导体中型半导体中空穴是多数载流子，空穴是多数载流子，它主要由掺杂形成；它主要由掺杂形成；自由自由电子是少数载流子，电子是少数载流子，由热激发形成。由热激发形成。空穴很容易俘获电子，使杂质原子成为空穴很容易俘获电子，使杂质原子成为负离子负离子。三价杂质。三价杂质 因而也称为因而也称为受
10、主杂质受主杂质。3.杂质对半导体导电性的影响杂质对半导体导电性的影响 3.1.4 杂质半导体杂质半导体 掺入杂质对本征半导体的导电性有很大的影掺入杂质对本征半导体的导电性有很大的影响，一些典型的数据如下响，一些典型的数据如下:T=300 K室温下室温下,本征硅的电子和空穴浓度本征硅的电子和空穴浓度:n=p=1.41010/cm31 本征硅的原子浓度本征硅的原子浓度:3以上三个浓度基本上依次相差约以上三个浓度基本上依次相差约106/cm3。2掺杂后掺杂后 N 型半导体中的自由电子浓度型半导体中的自由电子浓度:n=51016/cm3 4.961022/cm3 本征半导体、杂质半导体本征半导体、杂质
11、半导体 本节中的有关概念本节中的有关概念 自由电子、空穴自由电子、空穴 N N型半导体、型半导体、P P型半导体型半导体 多数载流子、少数载流子多数载流子、少数载流子 施主杂质、受主杂质施主杂质、受主杂质end3.2 PN结的形成及特性结的形成及特性 3.2.2 PN结的形成结的形成 3.2.3 PN结的单向导电性结的单向导电性 3.2.4 PN结的反向击穿结的反向击穿 3.2.5 PN结的电容效应结的电容效应 3.2.1 载流子的漂移与扩散载流子的漂移与扩散 3.2.1 载流子的漂移与扩散载流子的漂移与扩散漂移运动：漂移运动：由电场作用引起的载流子的运动称为由电场作用引起的载流子的运动称为漂
12、移运动漂移运动。扩散运动：扩散运动：由载流子浓度差引起的载流子的运动称为由载流子浓度差引起的载流子的运动称为扩散扩散运动运动。3.2.2 PN结的形成结的形成 3.2.2 PN结的形成结的形成 在一块本征半导体两侧通过扩散不同的杂质在一块本征半导体两侧通过扩散不同的杂质,分别形成分别形成N N型半导体和型半导体和P P型半导体。此时将在型半导体。此时将在N N型半型半导体和导体和P P型半导体的结合面上形成如下物理过程型半导体的结合面上形成如下物理过程:因浓度差因浓度差 空间电荷区形成内电场空间电荷区形成内电场 内电场促使少子漂移内电场促使少子漂移 内电场阻止多子扩散内电场阻止多子扩散 最后最
13、后,多子的多子的扩散扩散和少子的和少子的漂移漂移达到达到动态平衡动态平衡。多子的扩散运动多子的扩散运动 由由杂质离子形成空间电荷区杂质离子形成空间电荷区 对于对于P P型半导体和型半导体和N N型半导体结合面，离型半导体结合面，离子薄层形成的子薄层形成的空间电荷区空间电荷区称为称为PNPN结结。在空间电荷区，由于缺少多子，所以也在空间电荷区，由于缺少多子，所以也称称耗尽层耗尽层。3.2.3 PN结的单向导电性结的单向导电性 当外加电压使当外加电压使PNPN结中结中P P区的电位高于区的电位高于N N区的电位，称为加区的电位，称为加正向电压正向电压，简称，简称正偏正偏；反之称为加；反之称为加反向
14、电压反向电压，简称，简称反偏反偏。(1)PN(1)PN结加正向电压时结加正向电压时 低电阻低电阻 大的正向扩散电流大的正向扩散电流内电场被削弱，多子内电场被削弱，多子的扩散加强能够形成的扩散加强能够形成较大的扩散电流。较大的扩散电流。3.2.3 PN结的单向导电性结的单向导电性 当外加电压使当外加电压使PNPN结中结中P P区的电位高于区的电位高于N N区的电位，称为加区的电位，称为加正向电压正向电压，简称，简称正偏正偏；反之称为加；反之称为加反向电压反向电压，简称，简称反偏反偏。(2)PN(2)PN结加反向电压时结加反向电压时 高电阻高电阻 很小的反向漂移电流很小的反向漂移电流 在一定的温度
15、条件下，由本征激在一定的温度条件下，由本征激发决定的少子浓度是一定的，故少子发决定的少子浓度是一定的，故少子形成的漂移电流是恒定的，基本上与形成的漂移电流是恒定的，基本上与所加反向电压的大小无关，所加反向电压的大小无关，这个电流这个电流也称为也称为反向饱和电流反向饱和电流。PNPN结加正向电压时，呈现低电阻，结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向扩散电流；具有较大的正向扩散电流；PNPN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：PNPN结具有单结具有单向导电性。向导电性。3.2.3 PN结的单
16、向导电性结的单向导电性 (3)PN(3)PN结结V V-I I 特性表达式特性表达式其中其中PNPN结的伏安特性结的伏安特性)1e(/SDD TVIivI IS S 反向饱和电流反向饱和电流V VT T 温度的电压当量温度的电压当量且在常温下（且在常温下（T T=300K=300K）V026.0 qkTVTmV 26 3.2.4 PN结的反向击穿结的反向击穿 当当PNPN结的反向电压增结的反向电压增加到一定数值时，反向电加到一定数值时，反向电流突然快速增加，此现象流突然快速增加，此现象称为称为PNPN结的结的反向击穿。反向击穿。击穿形式分为两种：击穿形式分为两种：雪崩击雪崩击穿和齐纳击穿穿和齐
17、纳击穿。齐纳击穿：齐纳击穿：高掺杂情况高掺杂情况下，耗尽层很窄，宜于形成下，耗尽层很窄，宜于形成强电场，而破坏共价键，使强电场，而破坏共价键，使价电子脱离共价键束缚形成价电子脱离共价键束缚形成电子空穴对，致使电流急电子空穴对，致使电流急剧增加。剧增加。*击穿并不意味着击穿并不意味着PNPN结烧坏。结烧坏。雪崩击穿：雪崩击穿：如果搀杂浓度较低，不会形成齐纳如果搀杂浓度较低，不会形成齐纳击穿，而当反向电压较高时，能加快少子的漂击穿，而当反向电压较高时，能加快少子的漂移速度，从而把电子从共价键中撞出，形成雪移速度，从而把电子从共价键中撞出，形成雪崩式的连锁反应。崩式的连锁反应。对于硅材料的对于硅材料
18、的PNPN结来说，击穿电压结来说，击穿电压7v7v时为时为雪崩击穿，雪崩击穿，4v4v时为齐纳击穿。在时为齐纳击穿。在4v4v与与7v7v之间，之间，两种击穿都有。这种现象破坏了两种击穿都有。这种现象破坏了PNPN结的单向导结的单向导电性，我们在使用时要避免。电性，我们在使用时要避免。雪崩击穿雪崩击穿 齐纳击穿齐纳击穿 电击穿电击穿可逆可逆热击穿热击穿不可逆不可逆 3.2.5 PN结的电容效应结的电容效应(1)(1)扩散电容扩散电容CD扩散电容示意图扩散电容示意图 当当PN结处于正向偏置时，扩结处于正向偏置时，扩散运动使多数载流子穿过散运动使多数载流子穿过PN结，在结，在对方区域对方区域PN结
19、附近有高于正常情况结附近有高于正常情况时的电荷累积。存储电荷量的大小，时的电荷累积。存储电荷量的大小，取决于取决于PN结上所加正向电压值的大结上所加正向电压值的大小。离结越远，由于空穴与电子的小。离结越远，由于空穴与电子的复合，浓度将随之减小。复合，浓度将随之减小。若外加正向电压有一增量若外加正向电压有一增量 V，则相应的空穴（电子）扩散运动在则相应的空穴（电子）扩散运动在结的附近产生一电荷增量结的附近产生一电荷增量 Q，二者，二者之比之比 Q/V为扩散电容为扩散电容CD。3.2.5 PN结的电容效应结的电容效应 (2)(2)势垒电容势垒电容C CB Bend3.3 二极管二极管 3.3.1
20、二极管的结构二极管的结构 3.3.2 二极管的伏安特性二极管的伏安特性 3.3.3 二极管的主要参数二极管的主要参数3.3.1 二极管的结构二极管的结构 在在PNPN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、面接触型点接触型、面接触型两大两大类。类。(1)(1)点接触型二极管点接触型二极管(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 PN PN结面积小，结结面积小，结电容小，用于检波和电容小，用于检波和变频等高频电路。变频等高频电路。（a）面接触型）面接触型 （b）集成电路中的平面型）集成电路中的
21、平面型 （c）代表符号）代表符号(2)(2)面接触型二极管面接触型二极管 PN PN结面积大，用于结面积大，用于工频大电流整流电路。工频大电流整流电路。(b)(b)面接触型面接触型 3.3.2 二极管的二极管的V-I 特性特性二极管的二极管的V-I 特性曲线可用下式表示特性曲线可用下式表示)1e(/SDD TVIiv锗二极管锗二极管2AP152AP15的的V V-I I 特性特性硅二极管硅二极管2CP102CP10的的V V-I I 特性特性1.1.最大整流电流最大整流电流 I IF F 二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。向平均电流。2
22、.2.反向击穿电压反向击穿电压U UBRBR 二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至过热而烧剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。手册上给出的最高反向工作电压坏。手册上给出的最高反向工作电压U UWRMWRM一般是一般是U UBRBR的一半。的一半。3.3.3 二极管的主要参数二极管的主要参数3.3.反向电流反向电流 I IR R 指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，因此反向电流越小电流大，说明管子的单向导电性差，因此反向电
23、流越小越好。反向电流受温度的影响，温度越高反向电流越大。越好。反向电流受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流要比硅管大几十硅管的反向电流较小，锗管的反向电流要比硅管大几十到几百倍。到几百倍。以上均是二极管的以上均是二极管的直流参数直流参数，二极管的应用是主要，二极管的应用是主要利用它的单向导电性，主要应用于整流、限幅、保护等利用它的单向导电性，主要应用于整流、限幅、保护等等。下面介绍两个交流参数。等。下面介绍两个交流参数。4.4.微变电阻微变电阻 r rD DiDuDIDUDQ iD uD r rD D 是二极管特性曲线上是二极管特性曲线上工作点工作点Q Q 附
24、近电压的变化与电附近电压的变化与电流的变化之比：流的变化之比：DDDiur 显然，显然，r rD D是对是对Q Q附近的微小附近的微小变化区域内的电阻。变化区域内的电阻。5.5.二极管的极间电容二极管的极间电容二极管的两极之间有电容，此电容由两部分组成：二极管的两极之间有电容，此电容由两部分组成：势垒电容势垒电容C CB B和和扩散电容扩散电容C CD D。C CB B在正向和反向偏置时均不能忽略。而反向偏置时，由在正向和反向偏置时均不能忽略。而反向偏置时，由于载流子数目很少，扩散电容可忽略。于载流子数目很少，扩散电容可忽略。dDBCCCPNPN结高频小信号时的等效电路：结高频小信号时的等效电
25、路：rd势垒电容和扩散势垒电容和扩散电容的综合效应电容的综合效应6、反向恢复时间、反向恢复时间RRT3.4 二极管的基本电路及其分析方法二极管的基本电路及其分析方法 3.4.1 简单二极管电路的图解分析方法简单二极管电路的图解分析方法 3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法二极管电路的简化模型分析方法3.4.1 简单二极管电路的图解分析方法简单二极管电路的图解分析方法 二极管是一种非线性器件，因而其电路一般要采二极管是一种非线性器件，因而其电路一般要采用非线性电路的分析方法，相对来说比较复杂，而图用非线性电路的分析方法，相对来说比较复杂，而图解分析法则较简单，但前提条件是已知二极管的解分析法
26、则较简单，但前提条件是已知二极管的V V-I I 特性曲线。特性曲线。例例3.4.1 电路如图所示，已知二极管的电路如图所示，已知二极管的V-I特性曲线、电源特性曲线、电源VDD和电阻和电阻R，求二极管两端电压，求二极管两端电压vD和流过二极管的电流和流过二极管的电流iD。解：由电路的解：由电路的KVLKVL方程，可得方程，可得 RViDDDDv DDDD11VRRi v即即 是一条斜率为是一条斜率为-1/R的直线，称为的直线，称为负载线负载线 Q的坐标值（的坐标值（VD，ID）即为所求。）即为所求。Q点称为电路的点称为电路的工作点工作点 3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法二极管电路的简
27、化模型分析方法1.1.二极管二极管V V-I I 特性的建模特性的建模 将指数模型将指数模型 分段线性化，得到二极分段线性化，得到二极管特性的等效模型。管特性的等效模型。)1e(DSD TVIiv（1 1）理想模型）理想模型 （a a）V V-I I特性特性 （b b）代表符号）代表符号 （c c）正向偏置时的电路模型）正向偏置时的电路模型 （d d）反向偏置时的电路模型）反向偏置时的电路模型 3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法二极管电路的简化模型分析方法1.1.二极管二极管V V-I I 特性的建模特性的建模（2 2）恒压降模型）恒压降模型（a）V-I特性特性 （b）电路模型）电路模型
28、 当二极管处于正向偏置时，其管压降当二极管处于正向偏置时，其管压降认为是恒定的，且不随电流而改变，认为是恒定的，且不随电流而改变，典型值为典型值为0.7V0.7V。不过，这只有当二极管的电流不过，这只有当二极管的电流iDiD近近似等于或大于似等于或大于1mA1mA时才是正确的。该模型时才是正确的。该模型提供了合理的近似，因此，应用也较广。提供了合理的近似，因此，应用也较广。（3 3）折线模型）折线模型（a）V-I特性特性 （b）电路模型）电路模型 为了较真实地描述二极管的伏安为了较真实地描述二极管的伏安特性，在恒压降模型的基础上，作特性，在恒压降模型的基础上，作一定地修正，即二极管的压降，随一
29、定地修正，即二极管的压降，随电流的增加而增加，可以用一个电电流的增加而增加，可以用一个电源和内阻源和内阻rDrD来近似。来近似。3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法二极管电路的简化模型分析方法1.1.二极管二极管V V-I I 特性的建模特性的建模（4 4）小信号模型）小信号模型vs=0 时时,Q点称为静态工作点点称为静态工作点，反映直流时的工作状态。，反映直流时的工作状态。)(11sDDDDvv VRRivs=Vmsin t 时（时（VmVT。（a）V-I特性特性 （b）电路模型）电路模型 3.4.2 二极管电路的简化模型分析方法二极管电路的简化模型分析方法2 2模型分析法应用举例模型分
30、析法应用举例（1 1）整流电路）整流电路（a）电路图）电路图 （b）vs和和vO的波形的波形2 2模型分析法应用举例模型分析法应用举例（2 2）静态工作情况分析）静态工作情况分析V 0D VmA 1/DDD RVI理想模型理想模型（R=10k）当当VDD=10V 时，时，mA 93.0/)(DDDD RVVI恒压模型恒压模型V 7.0D V（硅二极管典型值）（硅二极管典型值）折线模型折线模型V 5.0th V（硅二极管典型值）（硅二极管典型值）mA 931.0DthDDD rRVVI k 2.0Dr设设V 69.0DDthD rIVV当当VDD=1V 时，时，（自看）（自看）（a）简单二极管电
31、路）简单二极管电路 （b）习惯画法）习惯画法 2 2模型分析法应用举例模型分析法应用举例（3 3）限幅电路）限幅电路 电路如图，电路如图，R=1k，VREF=3V，二极管为硅二极管。分别用理想模型，二极管为硅二极管。分别用理想模型和恒压降模型求解，当和恒压降模型求解，当vI=6sin t V时，绘出相应的输出电压时，绘出相应的输出电压vO的波形。的波形。2 2模型分析法应用举例模型分析法应用举例（4 4）开关电路）开关电路电路如图所示，求电路如图所示，求AO的电压值的电压值解：解：先断开先断开D，以，以O为基准电位，为基准电位，即即O点为点为0V。则接则接D阳极的电位为阳极的电位为-6V，接阴
32、，接阴极的电位为极的电位为-12V。阳极电位高于阴极电位，阳极电位高于阴极电位，D接入时正向导通。接入时正向导通。导通后，导通后，D的压降等于零，即的压降等于零，即A点的电位就是点的电位就是D阳极的电位。阳极的电位。所以，所以，AO的电压值为的电压值为-6V。2 2模型分析法应用举例模型分析法应用举例（6 6）小信号工作情况分析）小信号工作情况分析图示电路中，图示电路中，VDD=5V，R=5k，恒压降模型的，恒压降模型的VD=0.7V，vs=0.1sin t V。（1）求输出电压）求输出电压vO的交流量和总量；（的交流量和总量；（2）绘出）绘出vO的波形。的波形。直流通路、交流通路、静态、动态
33、等直流通路、交流通路、静态、动态等概念，在放大电路的分析中非常重要。概念，在放大电路的分析中非常重要。end3.5 特殊二极管特殊二极管 3.5.1 齐纳二极管齐纳二极管(稳压二极管稳压二极管)3.5.2 变容二极管变容二极管 3.5.3 肖特基二极管肖特基二极管 3.5.4 光电子器件光电子器件3.5.1 齐纳二极管齐纳二极管1.符号及稳压特性符号及稳压特性 利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳压时利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态。工作在反向电击穿状态。(1)稳定电压稳定电压VZ(2)动态电阻动态电阻rZ 在规定的稳压管反向工作在规定的稳压管反向工
34、作电流电流IZ下，所对应的反向工作下，所对应的反向工作电压。电压。rZ=VZ/IZ(3)最大耗散功率最大耗散功率 PZM(4)最大稳定工作电流最大稳定工作电流 IZmax 和最小稳定工作电流和最小稳定工作电流 IZmin(5)稳定电压温度系数稳定电压温度系数 VZ2.稳压二极管主要参数稳压二极管主要参数3.5.1 齐纳二极管齐纳二极管3.稳压电路稳压电路正常稳压时正常稳压时 VO=VZ3.5.1 齐纳二极管齐纳二极管3.5.2 变容二极管变容二极管（a）符号）符号 （b）结电容与电压的关系（纵坐标为对数刻度）结电容与电压的关系（纵坐标为对数刻度）利用反偏时势垒电容工作于电路的二极管利用反偏时势
35、垒电容工作于电路的二极管变容二变容二极管，简称变容管极管，简称变容管3.5.3 肖特基二极管肖特基二极管（a）符号）符号 （b）正向）正向V-I特性特性3.5.4 光电子器件光电子器件1.光电二极管光电二极管（a）符号）符号 （b）电路模型）电路模型 （c）特性曲线）特性曲线 反向电流随光照强度的增加而上升；其方向电流反向电流随光照强度的增加而上升；其方向电流与光照成正比。是将光信号转换成电信号的常用器件。与光照成正比。是将光信号转换成电信号的常用器件。3.5.4 光电子器件光电子器件2.发光二极管发光二极管符号符号光电传输系统光电传输系统 有正向电流流过时，发出一定波长范围的光，有正向电流流过时，发出一定波长范围的光，目前的发光管可以发出从红外到可见波段的光，它目前的发光管可以发出从红外到可见波段的光，它的电特性与一般二极管类似。的电特性与一般二极管类似。3.5.4 光电子器件光电子器件3.激光二极管激光二极管（a）物理结构）物理结构 （b）符号）符号 end
