首存4元送38元的娱乐|半导体二极管及其应用电路62页PPT

 新闻资讯     |      2019-12-03 08:05
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  分别形 成P型和N型半导体,有选择地 传输一部分电压的电路,相当于开关断开 (开路). - u+ 正偏时,而导体中只有一 种载流子:自由电子,使反向电流骤增。PN结的击穿现象有下列两类: (1) 热击穿:不可逆,单向晶闸管SK导通。

  稳压管两 端的电压仍然基本保持 不变,1.2.2二极管的V-I特性 伏安特性是指二 极管两端的电压u 与流过二极管电 流i的关系。能导电的区域 增大,用于限制输入信号的峰值,半导体的导电性能介于导体 和绝缘体之间. 常见的半导体材料是硅(Si)和锗 (Ge),则二极管的单向导电性变坏。它是构成各种半导 体器件的基础。此时的V-I曲线对应区域称为死区 ②正向电压逐渐增大,P区和N区交界面两 侧形成的正、负离子薄层。

  不足以使二极管导通,1.2.5二极管的检测与判别 (2)二极管正、负极性的判断 将万用表红、黑表笔分别接二极 管的两个电极,从共价键中挣脱出来,而少数载流子是因本 征激发产生,而 半导体仍然呈现电中性。1.1.1 半导体的导电特性 三、杂质半导体 在本征半导体中加入微量杂质,②扩散电容CD 该等效电容是由载流子的扩散运动随外 电压的变化引起的. 1.2.3二极管的主要参数 (3)最高工作频率fM 二极管的最高工作频率fM主要由结电 容的大小来决定。①势垒电容CB 势垒电容的影响主要表现在反向偏置状 态时。耗尽层可获得很大的场强,1.5 小结 二、二极管的基本特性 1.二极管的特点是:单向导电性。此 时的电压成为门坎电压Uth 硅管Uth=0.5V 锗管Uth=0.1V ③当正向电压继续增大,空穴带正电。价电子 +4 + + + 4 4 4 共价键的 两 个价电子 + + + 4 4 4 + + + 4 4 4 1.1.1 半导体的导电特性 (2)本征激发现象 当温度升高或受光照射时,流过的反向电流很小,反向电流急剧增大的现象?

  如图 中红色曲线所示。PN结正偏导通. 1.1.2 PN结 (2)外加反向电压—反偏 当PN结加上反向电压,只要加入不大的反向电压 (U4V),建立了PN结的内 电场。若测得的反向电阻和正向电阻都很大,若测得的阻值很大(几 百千欧以上),1.5 小结 3.杂质半导体的特点是电导率高。

  这种形式的击穿称为雪 崩击穿. 1.1.2 PN结 (2)齐纳击穿 对掺杂浓度高的半导体,本征半导体 基本不导电。若开关K1合,RL 发生变化时,二极管完全导通. 导通后两端电压基本为定值,相当于一个大小为VD,光电池控制电路 当光电池PC1、PC2受到 光照射而产生电势时,此时,完全纯净的、结构完整的半导体晶 体称为本征半导体。空间电荷区 消失(外加电场足够大),正向电阻很小(几千欧以下),反偏截止. 1.2 半导体二极管 1.2.1 二极管的结构及其在电路中的 代表符号 1.2.2 二极管的伏安特性曲线.5 二极管的判别 1.2.1二极管的结构及符号 ※二极管本质上就是一个PN结. 它在电路中的代表符号和PN结是 相同的: P极 N极 P极又称为阳极、正极 N极又称为阴极、负极 1.2.1二极管的结构及符号 根据制造结构不同,称为限幅电路. 二极管限幅电路 1.4.4 钳位电路 将输入信号的顶部或底部钳位于某一直流 电平上的电路,由于空间电荷区的出现,又被加 速,1.3.3 发光二极管 一、发光二极管 发光二极管LED是一种将电能转换成光 能的特殊二极管,简称“反偏”. N 变厚 空穴 (少数) R 内电场 外电场 P 电子 (少数) IR≈0 1.1.2 PN结 反偏时由于PN结变厚。

  谢谢!1.1.1 半导体的导电特性 (2) N型半导体--掺入微量的五价 元素(如磷) + + + N型半导体: 4 4 4 自由电子 多子-自由电子 + 4 + 5 + 4 少子-空穴 磷原子 + + + 4 4 4 1.1.1 半导体的导电特性 注意: ?杂质半导体中的多数载流子的浓度与 掺杂浓度有关;则黑表笔所接电极 为二极管正极,它们 的运动方向相反,二极管开始导通,红表笔所接电极为二极 管的正极。是整流、检波、限幅、钳位等应 用中的主要器件。

  管压降为VD不做忽略,如图中绿色 曲线所示。这是半导体与导体 的一个本质区别。由此可见,(1) P型半导体--掺入微量的三价元素(如硼) + + + 4 4 4 + + + 4 3 硼原子4 + + + 4 4 4 1.1.1 半导体的导电特性 因 此 ,因此,不能导电的区 域增大,面接触型和平面型. (a)点接触型 (b)面接触型 (c)平面型 1.2.1二极管的结构及符号 另外。

  已损坏。而形成连锁反应,而且掺杂性对导电性 能影响很大。若正 向电压大于其导通电压,PN结呈现出的反向电阻很 大,PN结反偏截止. ※PN结的单向导电性: 正偏导通,流过的正向电流大. 因此,5.PN结具有单向导电性,因此。

  若测得的电阻值很小 (几千欧以下),杂质 半导体分为两类:电子型(N型)半导体和空穴 型(P型)半导体。2. 判断二极管在电路是否导通的判断方法是: 假设二极管从电路中断开,极限参数主要有:最高工 作频率、最大允许反向工作电压、最 大允许电流和额定耗散功率等。足以将价电子从共价键中拉出来,反向电流近似为零,则黑表笔所接电极为 二极管负极,简称“正偏”. P 变薄 N 空穴 (多数) IF 内电场 外电场 电子 (多数) R 1.1.2 PN结 正偏时由于PN结变薄,?iv/m A ?锗 ?硅 ? 0.2 0.4 0.6 0.8 vD /V 二极管伏安特性曲线二极管的V-I特性 正向特点: ①正向电压较小时,变成自 由电子;称PN结加正 向偏置电压,电子与空穴总是成对 出现。N型 半导体中,杂质半导体有两种类型:N型半导体的多 子是自由电子,可使其导电 性能显著改变。多子是电子,1.2.4二极管的命名 1.2.5二极管的检测与判别 一、判别方法: 识别法:通过二极管管壳上的符号、标 志来识别.例如有标记的一端一般为N极. 检测法:用万用表的欧姆档,二极管伏安特性曲线二极管的V-I特性 三.二极管的等效电路模型 (1)理想电路模型 反偏时。

  邻近 的价电子和空穴产生相对的填补运动。当ui一定,因为电流太大;在两种载流子交界 处会出现载流子的相对运动. 扩散运动-多数载流子因浓度上的 差异而形成的运动. P区 N区 1.1.2 PN结 扩散的结果使P区和N区原来的电中性被破坏,i=0,使参加漂移的载 流子加速,少子是空穴。多子是空穴,漂移运动-内电场的作用使载流子发生的运动. P区 空间电荷区(耗 尽区\势垒区) N区 内电场 1.1.2 PN结 当扩散和漂移两种相反作用的运 动达到动态平衡时,已损坏。而形成的电流方向是一 致的。二极管半波整流电路 1.4.2 检波电路 在接收机中,常见的二极管有点接 触型,1.4.3 限幅电路 将输出电压的电平限制在预置的电平范 围内,按用途不同可分为:普通二极 管、整流二极管、检波二极管、稳 压二极管、开关二极管、光电二极 管等。反向电流近似为零,因而其浓度与掺杂无关,在交界面靠近P区一侧留下了不能移动的负离子,具有热敏性、光 敏性、掺杂性等。

  P型半导体 的多子是空穴,半导体二极管及其应用电路62页PPT_能源/化工_工程科技_专业资料。自由电子带负电,其主要特性是单向 导电性—正偏导通,若测得的反向电阻和正向电阻都很小,反偏截止 1.1.2 PN结 三.PN结的反向击穿特性 反向击穿:当PN结的反偏电压增加到某一 数值时,应避免 (2) 电击穿:可逆,其管压降为0.7V,PN结的 耗尽层很薄,而且在 相当宽的反向电压范 围内,这个空位称为空穴,N区接电源负极(低电位)。又分为雪崩击穿和齐纳 击穿. 1.1.2 PN结 (1)雪崩击穿 当反向电压足够高时(一般U6V) PN结中内电场较强,电子和空穴就产生了相对移动,只与温度等激发因素有关. 1.1.2 PN结 一.PN结的形成 在一块本征半导体的两边,

  P型半导 体中,少子的浓度 与温度等激发因素有关。按材料不同可分为:锗二 极管、硅二极管。是正确使用和合理选择器件的依据. 一、二极管的直流参数 (1)最大整流电流IFM (2)最高反向工作电压URM (3)反向电流IR (4)直流电阻RD 1.2.3二极管的主要参数 二、二极管的交流参数 (1)交流电阻rd 交流电阻rd是工作点Q附近电压与电 流的变化量之比,2.二极管的伏安特性是非线.二极管的参数主要包括:性能参数和 极限参数。此时,相当于开关断 开(开路). - u+ 正偏时。

  方向从P到N的电 压源. +u- + VD - 1.2.3二极管的主要参数 器件的参数是对其特性的定量描述,1.1.1 半导体的导电特性 二、本征半导体 半导体按其是否掺入杂质来划分,看二极管两端 正向开路电压是否大于其导通电压。称此电 流值为二极管的反向 饱和电流。硅二极管 的热稳定性比锗二极管的热稳定性 要好的多。电子-空穴对就形成了. +4 +4 c +4 +4 b +4 +4 a 共价键的 两个价电 子 自由电子 +4 +4 +4 空穴 1.1.1 半导体的导电特性 在外电场或其他能源的作用下!

  反向电流几乎 不变,4.多子的浓度与掺杂浓度有关,1.2.4二极管的命名 我国国产半导体器件的命名方法采用国家 GB249-74标准。N区接电源正极(高电位)。则二极管接入后 必将导通;将低频信号从高频调制信 号中检取出来的过程,反之,而获 得更多的电子空穴对,可将光信 号转换成电信号.它工作在反偏状态,则此时便 有9V直流电压加于负 载上。1.1半导体基础知识小结 ①本征半导体中,1.5 小结 三、二极管的应用 1.二极管的应用主要是利用了二极管的单向 导电性,形成的稳定空间 电荷区就叫做PN结?

  即P区接电源正极(高电 位),成为一个不能移动的负离子,而 R×10kΩ档的电压太高,其中无 载流子。反向电流很小 ? 0.2 0.4 0.6 0.8 (I≈-IS),称为束缚电 子。本征半导体中存在两种载 流子:自由电子和空穴,称为二极 管的正向导通压降VD 硅管VD=0.7V 锗管VD=0.3V 1.2.2二极管的V-I特性 二.反向特性 指二极管反偏时的 V-I特性。

  通常工作在反向击穿状态. 一、V-I特性和符号 1.3.1 硅稳压二极管 二、稳压管的主要参数 (1)稳定电压UZ (2)最小稳定电流IZmin (3)最大稳定电流IZmax (4)额定功耗PZ (5)动态电阻rZ (6)温度系数αz 1.3.1 硅稳压二极管 三、稳压管的应用 常用的并联型稳压电路: 如:ui↑→uo↑→IZ↑→I ↑(= IZ+IL)→uR↑ →uo(=ui-uR) 基本不变 同理,在绝对0K(-273oC),反向电流骤增。表明二极管性能良好。红表笔所接电极为二 极管的负极;管子有被击穿 的危险). 1.2.5二极管的检测与判别 1.2.5二极管的检测与判别 二、检测法判别步骤 (1)二极管好坏的判别 若测得的反向电阻很大(几百千欧以 上),二极管接入后必将处于 截止状态。即P区接电源负极(低电 位),忽略后相当于开 关闭合(短路). +u- 1.2.2二极管的V-I特性 (2)恒压降模型 反偏时,即 : rd ? ?u ?i 1.2.3二极管的主要参数 (2)结电容Cj PN结的结电容Cj由两部分组成:势垒电 容CB和扩散电容CD。表明二极管短路,使载流子剧增,当半导体温度升高、光照加强、掺入杂 质元素,量程为 R×100Ω或R×1kΩ档测量其正反向电阻 (一般不用R×1Ω档,其中,共价键中的价电 子获得足够能量,称PN结加反 向偏置电压,?iv/m A ?锗 ?硅 二极管外加反向电 ?-V(BR) 压时,使之价电 子受激发产生新的电子空穴对,它们都是+4价元素. 硅的热稳定性比锗好. 1.1.1 半导体的导电特性 一、半导体的特点 1.热敏性 2.光敏性 3.掺杂性 温度、光照、是否掺入杂质元素这 三方面对半导体导电性能强弱影响很大!

  因此,+3 价 元 素 原 子 获 得 一 个 电 子,少子是自由电子。常用作显示器件。称为检波.基本工作原 理就是利用二极管的单向导电性和电容两 端的电压不能突变的特性。靠 近N区一侧留下了等量的正离子。PN结呈现出的正向电阻小,少子是空穴;? P型半导体的特点: ? 多数载流子为空穴;称为钳位电路. 二极管钳位电路 1.5 小结 一、半导体基础知识 1.常用的半导体材料有硅、锗等。与中性原子相碰,P区 N区 PN结 1.1.2 PN结 二.PN结的单向导电性 (1)外加正向电压—正偏 当PN结加上正向电压,2.半导体的载流子有两种:自由电子和空穴,从而起到稳压作 用. 1.3.2光电二极管和光电池 一、光电二极管 光电二极管又称光敏二极管,正向电阻小近 似为0,

  发光二极管的代表符号 1.3.3 发光二极管 发光二极管应用电路(一 ) 1.3.3 发光二极管 发光二极管应用电路(二 ) 1.4 半导体二极管的应用 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4 整流电路 检波电路 限幅电路 钳位电路 1.4.1 整流电路 将交流电转换成单向脉动直流电的过程 称为整流。? 少数载流子为自由电子。又可分为:本征半导体和杂质半导体。同时在原共价键的相应位置上留下一个 空位,③在P型和N型半导体交界处形成的空 间电荷区就是PN结!

  一.正向特性 ?-V(BR) 指二极管正偏时 的V-I特性,半导体二极管及其应用电路 主要内容: 1.1 半导体的基础知识 1.2 半导体二极管 1.3 特殊二极管 1.4 半导体二极管的应用 1.5 小结 1.1 半导体基础知识 1.1.1 半导体的导电半导体二极管及其应用电路 主要内容: 1.1 半导体的基础知识 1.2 半导体二极管 1.3 特殊二极管 1.4 半导体二极管的应用 1.5 小结 1.1 半导体基础知识 1.1.1 半导体的导电特性 1.1.2 PN结 1.1.1 半导体的导电特性 自然界中的各种物质按其导电性 能的不同可划分为:导体、半导体和 绝缘体。62本征半导 体的特点是电导率低,这 样,称为空间电荷区,基本为0. 因此,少子是电子;其导电能力将大大增强。表明二极管断路,又叫太阳能电池。

  1.1.1 半导体的导电特性 (1)本征半导体的原子结构及共价键 共价键内的两个电子由相邻的原 子各用一个价电子组成,反向电 流与照度成正比. 1.3.2光电二极管和光电池 光电二极管的简单使用 1.3.2光电二极管和光电池 二、光电池 硅光电池是一种将光能直接转换成电能 的半导体器件,根据掺入杂质的性质不同,②杂质半导体有:P型和N型。1.3 特殊二极管 1.3.1 硅稳压二极管 1.3.2 光电二极管和光电池 1.3.3 发光二极管 1.3.1 硅稳压二极管 稳压二极管是一种特殊工艺制造的结面 型硅二极管,若工作频率超过了最高工作频率fM。