杨君玲 junlingyang@
一、二极管的组成
将PN结封装，引出两个电极，就构成了二极管。
小功率 二极管
大功率 二极管
稳压 二极管
发光 二极管
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一、二极管的组成
点接触型：结面积小， 结电容小，故结允许 的电流小，最高工作 频率高。
面接触型：结面积大， 结电容大，故结允许 的电流大，最高工作 频率低。
？
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2. 微变等效电路
当二极管在静态基础上有一动态信号作用时，则可将二极 管等效为一个电阻，称为动态电阻，也就是微变等效电路。
ui=0时直流电源作用
uD U T 根据电流方程， rd iD ID
小信号作用 Q越高，rd越小。 静态电流
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第一章 半导体二极管和三极管
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第一章 半导体二极管和三极管
§1.1 半导体基础知识 §1.2 半导体二极管 §1.3 晶体三极管
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§2 半导体二极管
一、二极管的组成 二、二极管的伏安特性及电流方程 三、二极管的等效电路 四、二极管的主要参数 五、稳压二极管
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七、肖特基二极管
（a）符号
（b）正向V-I特性
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八、光电子器件
1. 光电二极管
• （a）符号
（b）电路模型
（c）特性曲线
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八、光电子器件
2. 发光二极管
符号
光电传输系统
四、二极管的主要参数
• • • • 最大整流电流IF：最大平均值 最大反向工作电压UR：最大瞬时值 反向电流 IR：即IS 最高工作频率fM：因PN结有电容效应
第四版——P20
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讨论：解决两个问题
• 如何判断二极管的工作状态？ • 什么情况下应选用二极管的什么等效电路？
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八、光电子器件
3. 激光二极管
（a）物理结构 （b）符号
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小结
• 二极管的主要特性:单向导电性 • 二极管的伏安特性曲线。 • 二极管的三种等效模型。什么情况下应选用 二极管的什么等效模型？ • 二极管工作状态的判断？
0.5~0.8V 0.1~0.3V
反向饱 和电流
开启 电压
温度的 电压当量
开启电压
0.5V 0.1V
反向饱和电流
1µA以下 几十µA
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利用Multisim测试二极管伏安特性
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稳压管的工作特点:
（1）工作在反向击穿状态，即伏安特性曲线中的第三象限。
（2）反向击穿是可逆的，当去掉反向电压时，稳压管恢复正常。 由于制造工艺的不同，其反向击穿电压一般比普通二极管低很多（普通 二极管为数百伏，一般硅稳压管为几伏至几十伏）。 （3）反向击穿特性曲线很陡。
（4）稳压管在使用时要串联适当数值的限流电阻，防止造成热击穿而损坏。
平面型：结面积可小、 可大，小的工作频率 高，大的结允许的电 流大。
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二、二极管的伏安特性及电流方程
二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性。
i f (u )
i IS (e
u UT
1)
(常温下 UT 26mV)
材料
硅Si 锗Ge
击穿 电压
导通电压
课堂练习： P 67 三
；P69
1.2
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五、稳压二极管
1. 伏安特性
由一个PN结组 成，反向击穿后 在一定的电流范 围内端电压基本 不变，为稳定电 压。
限流电阻
斜率？ 进入稳压区的最小电流 不至于损坏的最大电流
2. 主要参数
稳定电压UZ、稳定电流IZ
最大功耗PZM＝ IZM UZ 动态电阻rz＝ΔUZ /ΔIZ 若稳压管的电流太小则不稳压，若稳压管的电流太大则会 因功耗过大而损坏，因而稳压管电路中必需有限制稳压管电 流的限流电阻！ 杨君玲 junlingyang@
DZ +20V 【解】: R = 1.6 k
20 12 3 IZ A 5 10 A 5 mA 3 1.6 10
UZ = 12V IZMAX = 18 mA
IZ < IZMAX ，电阻值合适。
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六、变容二极管
（a）符号
（b）结电容与电压的关系（纵坐标为对数刻度）
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【练习1】 ：
判断电路中二极管的工作状态，求解输出电压。
判断二极管工作状态的方法？
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【练习2】 ：下图是二极管限幅电路，二极管D的正向压降 可忽略不计，ui = 6 sin t V， E= 3 V，试画出 uo 波形 。
含稳压管电路的分析: （1）施加正向电压，稳压管（PN结）处于导通状态； （2）施加反向电压且小于反向击穿电压，稳压管处于截至状态； （3）施加反向击穿电压，稳压管处于稳压状态。
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【练习3】 图中通过稳压管的电流 IZ 等于多少？R 是限流电阻， 其值是否合适？ IZ IZ
T（℃）↑→正向特性左移，反向特性下移
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三、二极管的等效电路
1. 将伏安特性折线化
理想 二极管
导通时△i与△u 成线性关系
理想开关 导通时 UD＝0 截止时IS＝0
近似分析 中最常用
导通时UD＝Uon 截止时IS＝0
应根据不同情况选择不同的等效电路！
100V？5V？1V？
从二极管的伏安特性可以反映出： 1. 单向导电性 u UT i I ( e 1) 正向特性为 S
指数曲线
若正向电压 u UT，则i ISe
u UT
若反向电压u UT，则i IS
2. 伏安特性受温度影响
反向特性为横轴的平行线
T（℃）↑→在电流不变情况下管压降u↓ →反向饱和电流IS↑，U(BR) ↓ 增大1倍/10℃
R +
ui + D E 3V uo
3 0 –6 6 3 0
ui / V
uo /V
2
t
【解】 在ui正半周,且ui > E时， D导通，uo =E = 3 V； 在ui正半周，但ui < E 及 ui
Байду номын сангаас

2
t
负半周时，D 均截止， uo = ui 。
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