A R
D1 ui
E1
ui
B
D2 E2
在ui的正半周，当ui<E1时，D1、
D2都ui 处于反向偏置，不导通，
uo=ui。当ui>E1时，D1处于正
向偏置而导通，使输出电压uo
u保o 持O 在等π 于E1值2π 。 3π
4π
ωt
在uuo i的负半周，当-E2<ui<E1时， Du向o1=-O偏E、E2u1 Di置。2都而当π 处导ui于<通-E反2，π 2时向使，偏3输π D置出2处而4电π 于截压正止ωuto， 保持在等于-E2值。
6V
12V
二极管是导通
O UAO =-6V
V1 UD1 V2 UD2
6V
二、判断二极管是导通或截止
二极管的正向电压UD 是否大于导通电压UON
UD1= -12V 0V = -12V <UON
A 二极管D1截止
R
R
Ui
D1
Uo Ui
D1
Uo
D2
D2
（e） 解：(e) Uo=0.7V； (f) Uo=0.7V
（f） 返回
练习
一、二极管电路如图所示，试判断图中的二极管是导通
还是截止，并求 出AO两端电压UAO。设二极管是理想的。 先判断二极管是导通或截止
UD
二极管的正向电压UD 是否大于导通电压UON
A -6V -12V =6V >UON
2 反向工作峰值电压URWM: 保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压。
3 反向峰值电流IRM: 二极管上加反向工作峰值电压时的反向电流值。
6.3 二极管应用电路
主要利用二极管的单向导电性。可用 于整流、检波、限幅、元件保护以及在 数字电路中作为开关元件。
返回
6.3 二极管应用电路
1、 二极管限幅与嵌位电路。已知输入波形画出输出波形。
解：UD1o=15V> UON D1导 U通D20=-12-（-15）=3V> UON D2导 通
UD10 > UD20
D1优先导通
UD20=-12-UA=-12-(-0.7）=-11.3V< UON D2截止
故 D1导通D2截止
3、 整流电路
利用具有单向导电性能的整流元件如二极管等 ，将交流电转换成单向脉动直流电的电路称为 整流电路。整流电路按输入电源相数可分为单 相整流电路和三相整流电路，按输出波形又可 分为半波整流电路和全波整流电路。目前广泛 使用的是桥式整流电路。
电阻R接负电源-12V。
+3V A
0V B
DA DB
R -12V
解：DA优先导通， DA导通 后， DB上加的是反向电 压，因而截止。
Y
VY=+2.7V
DA起钳位作用， DB起隔离作用。
思考题
在含有多个阳极或阴极并 联的二极管电路中，如何 判断哪些二极管导通，哪
些二极管截止？
首先假设这些二极管都处于截止状态，然 后依次判断各个二极管的阳极和阴极之 间的电压，哪个二极管阳极和阴极的电 压高，哪个二极管就优先导通；之后根 据该二极管导通之后的状态来判断其他 二极管是导通还是截止状态。
（1） 单相半波整流电路
当u2为正半周时，二极管D承受正向电压而导通，此时有电 流流过负载，并且和二极管上的电流相等，即io= id。忽略二 极管的电压降，则负载两端的输出电压等于变压器副边电压，
即uo=u2 ，输出电压uo的波形与u2相同。
当u2为负半周时，二极管D承受反向电压而截止。此时负 载上无电流流过，输出电压uo=0，变压器副边电压u2全部 加在二极管D上。
死区
20 电压
-25
O 0.4
击穿 -20
电压
-40
反向 I/µA
0.8 U/V
6.2.2 伏安特性
1 正向特性
I/mA 80
60
正向
死区电压： 硅管：0.5伏左右，锗管：
-50 -25
0.1伏左右。
40 死区电压
20
O 0.4 0.8 U/V
正向压降：
击穿电压
-20
-40
硅管：0.7伏左右，锗管：
（4）稳定电流 IZ
（5）最大允许耗散功率 PZM 管子不致发生热击穿的最大功率损耗。 PZM=UZIZM
6.4 稳压管
+ U
_
稳压管的稳压作用 R
当U<UZ时,电路不通；当 U>UZ大于时,稳压管击穿
UZ
U0 此时
IZ
UUZ R
选R，使IZ<IZM 返回
6.4 稳压管
例1: 下图所示电路中，已知稳压管D1的稳压值为6V， D2的稳压值为10V。试计算各电路的输出电压Uo。稳压管 正向压降为0.7V。（ Ui为足够大的直流电压）
例：在下图的（a）、（b）电路中，已知E=5V， ui=10sinωtV，二极管的正向压降可忽略不计。试画出 输出电压uo的波形。
ui
RD +
R
uo
ui
D +
uo
_E
E_
（a）
（b）
ui
解：10V对（a）图，当ui> E时，二极管导u通i ，uo= E=5V; 当ui< =E时，二极管截止，uo =ui=10sinωt; 10V
P
空间电荷区 N
空穴
内电场方向
自由电子
2. PN结的单向导电性
1 外加正向电压使PN结导通
变窄
P
N
I
内电场 方向
R
外电场方向
+–
PN结呈现低阻导通状态，通过PN结的电 流基本是多子的扩散电流——正向电流
2. PN结的单向导电性
2 外加反向电压使PN结截止
P
变宽
N
I=0
内电场 方向
R
外电场方向
-+
Si Si
Si Si
自由 电子
的的影本响质很差大别。。
6.1.2 杂质半导体
N型半导体
在硅或锗的晶体中 Si
Si
掺入微量的磷（或
多余 电子
其它五价元素）。
自电由子电型子半是导多体数
P+
Si
载或流N子型，半空导穴体是
少数载流子。
6.1.2 杂质半导体
P型半导体
在硅或锗晶体中
掺入硼（或其它 三价元素）。
——晶体管名称的由来
Si
Si
6.1.1 本征半导体
自由电子与空穴
空穴
Si
Si
共价键中的电子
在获得一定能量
后，即可挣脱原
子核的束缚，成
Si
Si
为自由电子
同时在共价键中 留下一个空穴。
自由 电子
6.1.1 本征半导体
热激发与复合现象
空穴
由于受热或光照
产空征生穴在半温自的导自运度由现体一由动中电象定电中的时子-子遇-自-，和--由本
反向
I/µA
0.2~ 0.3伏。
6.2.2 伏安特性
2 反向特性
I/mA 80
60
正向
反向电流： 反向饱和电流： 反向击穿电压U（BR）
40
死区电 压 20
-50 -25
O 0.4 0.8 U/V
击穿电
-20
压
-40
反向
I/µA
6.2.4 主要参数
1 最大整流电流IOM： 二极管长时间使用时，允许流过的最大正向平均电流。
半导体：导电能力介乎于导体和绝缘体之 间的 物质。
半导体特性：热敏特性、光敏特性、掺杂特性
本征半导体就是完全纯净的半导体。
应用最多的本征半 导体为锗和硅，它们 各有四个价电子，都 是四价元素.
硅的原Hale Waihona Puke 结构6.1.1 本征半导体
本征半导体晶体结构中的共价健结构
纯净的半导体其所有的原子基
本所共上以价整半键 齐导排体列也Si ，称形为成晶Si 晶体体结构价电，子
-+
电压变化很小。利用这 一特性，稳压管在电路 中能起稳压作用。
反向 ΔUZ
0
U/V
IZ 反向击穿
是可逆的。
IZM
6.4 稳压管
4 主要参数 （1）稳定电压 UZ
稳压管在正常工作下管子两端的电压。
α （2）电压温度系数 U 说明稳压管受温度变化影响的系数
6.4 稳压管
（3）动态电阻 rZ 稳压管端电压的变化量与相应的电流变化量的比值
PN结呈现高阻状态，通过PN结的电流是少子的漂移电流 ----反向电流
特点: 受温度影响大
原因: 反向电流是靠热激发产生的少子形成的
2. PN结的单向导电性
结论
PN结具有单向导电性
（1） PN结加正向电压时，处在导通状态，结电阻很低， 正向电流较大。
（2）PN结加反向电压时，处在截止状态，结电阻很高，反 向电流很小。
R D1
Ui D2
Uo Ui
R D1
D2
（a）
（b）
解：(a) Uo=6+10=16V； (b) Uo=6+0.7=6.7V
Uo 返回
6.4 稳压管
例2: 下图所示电路中，已知稳压管D1的稳压值为6V， D2的稳压值为10V。试计算各电路的输出电压Uo。稳压管 正向压降为0.7V。（ Ui为足够大的直流电压）
Si
Si
电到子—空空穴穴后对，的数
目两基本者不同变时热。消激温发度 愈失高，，自称由为电复子—
Si
Si
空合穴对现数象目越多。
自由
电子
6.1.1 本征半导体