第 1章 晶体二极管
*1 晶体二极管,由 PN结构成的电子器件,.
*2 晶体二极管的主要特性,单向导电性,
*3 晶体二极管结构,符号
1.1 半导体的基础知识一、半导体特性
*1 导体,ρ<10-3Ω?cm
绝缘体,ρ>108Ω?cm
半导体 10-3Ω?cm < ρ < 108Ω?cm
*2 半导体的独特性质
1）掺杂性,ρ受‘掺杂’影响大
2）热敏性,ρ随温度上升而下降
3）光敏性,ρ随光照的增强而下降
*3 导电性有差异的根本原因,物质内部原子结构,
1 本征半导体
1) 本征半导体
2) 共价键
3) 本征半导体的导电性
①本征激发,载流子
②空穴
③本征半导体两种载流子,自由电子,空穴
④电子 -空穴对
⑤复合
2,杂质半导体
* 杂质半导体
1)N型半导体
①多子 -电子,
少子 -空穴
n>>p
② 施主杂质
③热平衡条件,n·p=ni2
电中性条件,n=Nd+p
2） P型半导体
①多子 -空穴,
少子 -电子，
p>>n
② 受主杂质
③热平衡条件,n·p=ni2
电中性条件,p=Na+n
一,PN结的基本原理
1.PN结
1） PN结中载流子的运动 → 空间电荷区
1.2 PN结
*1 漂移电流
*2 扩散电流
*3动态平衡：
二,PN结的单向导电性
1、正向特性
2、反向特性
3、伏安特性
Is：反向饱和电流；
VT：热电压。常温（ 300k）下,VT=26mV。
4、温度特性
)1( TV
V
s eII
5、击穿特性
①雪崩击穿
②齐纳击穿
1.3 晶体二极管一、符号及特性曲线
1,符号 )1(
TV
V
s eII
2.特性曲线
)1( TV
V
s eII
二,二极管模型
1.简化电路模型
°°
°
D
+
-VD(on)
RD
2、小信号电路模型
Q
T
d
T
Q
T
SQ
VV
V
V
S
Qd
I
V
r
V
I
V
II
eI
VV
I
r
Q
T
1
1
rs
rd
°
°
三,晶体二极管电路分析方法
1.图解法
)(VfI
IRVV DD
2.简化分析法采用简化电路模型
3.小信号分析法（ |ΔV|<5.2mV）
例：电路如图：
1）利用硅二极管恒压模型求电路的 ID和 uo=Uo=？
2）在室温（ 300K）的情况下，利用二极管小信号模型求 uo的变化范围。
解,1）
2） )(6.81
7.0210
2 )(
mA
R
UV
I
onDDD
D
)(602.32
02.3210
1
2
2
)(02.3
6.8
26
3
21
mV
r
rR
V
u
mA
mV
I
U
rrr
d
d
DD
o
D
T
ddd
例：在图 (a)所示电路中，试画出 VO随 VI变化的传输特性。
解：
1.4 晶体二极管的应用
利用晶体二极管的单向导电性和反向击穿特性构成整流，稳压，限幅电路
单相小功率直流电源
1）整流电路
)(1 m
D
O VRR
RV
2）稳压电路
①稳压原理
Izmin≤Iz≤Izmax
② 稳压电路
3）限幅电路
*
本章小结
1 晶体二极管特性,
2 晶体二极管分析方法,
3 晶体二极管的应用 -整流,稳压,限幅,
*1 晶体二极管,由 PN结构成的电子器件,.
*2 晶体二极管的主要特性,单向导电性,
*3 晶体二极管结构,符号
1.1 半导体的基础知识一、半导体特性
*1 导体,ρ<10-3Ω?cm
绝缘体,ρ>108Ω?cm
半导体 10-3Ω?cm < ρ < 108Ω?cm
*2 半导体的独特性质
1）掺杂性,ρ受‘掺杂’影响大
2）热敏性,ρ随温度上升而下降
3）光敏性,ρ随光照的增强而下降
*3 导电性有差异的根本原因,物质内部原子结构,
1 本征半导体
1) 本征半导体
2) 共价键
3) 本征半导体的导电性
①本征激发,载流子
②空穴
③本征半导体两种载流子,自由电子,空穴
④电子 -空穴对
⑤复合
2,杂质半导体
* 杂质半导体
1)N型半导体
①多子 -电子,
少子 -空穴
n>>p
② 施主杂质
③热平衡条件,n·p=ni2
电中性条件,n=Nd+p
2） P型半导体
①多子 -空穴,
少子 -电子，
p>>n
② 受主杂质
③热平衡条件,n·p=ni2
电中性条件,p=Na+n
一,PN结的基本原理
1.PN结
1） PN结中载流子的运动 → 空间电荷区
1.2 PN结
*1 漂移电流
*2 扩散电流
*3动态平衡：
二,PN结的单向导电性
1、正向特性
2、反向特性
3、伏安特性
Is：反向饱和电流；
VT：热电压。常温（ 300k）下,VT=26mV。
4、温度特性
)1( TV
V
s eII
5、击穿特性
①雪崩击穿
②齐纳击穿
1.3 晶体二极管一、符号及特性曲线
1,符号 )1(
TV
V
s eII
2.特性曲线
)1( TV
V
s eII
二,二极管模型
1.简化电路模型
°°
°
D
+
-VD(on)
RD
2、小信号电路模型
Q
T
d
T
Q
T
SQ
VV
V
V
S
Qd
I
V
r
V
I
V
II
eI
VV
I
r
Q
T
1
1
rs
rd
°
°
三,晶体二极管电路分析方法
1.图解法
)(VfI
IRVV DD
2.简化分析法采用简化电路模型
3.小信号分析法（ |ΔV|<5.2mV）
例：电路如图：
1）利用硅二极管恒压模型求电路的 ID和 uo=Uo=？
2）在室温（ 300K）的情况下，利用二极管小信号模型求 uo的变化范围。
解,1）
2） )(6.81
7.0210
2 )(
mA
R
UV
I
onDDD
D
)(602.32
02.3210
1
2
2
)(02.3
6.8
26
3
21
mV
r
rR
V
u
mA
mV
I
U
rrr
d
d
DD
o
D
T
ddd
例：在图 (a)所示电路中，试画出 VO随 VI变化的传输特性。
解：
1.4 晶体二极管的应用
利用晶体二极管的单向导电性和反向击穿特性构成整流，稳压，限幅电路
单相小功率直流电源
1）整流电路
)(1 m
D
O VRR
RV
2）稳压电路
①稳压原理
Izmin≤Iz≤Izmax
② 稳压电路
3）限幅电路
*
本章小结
1 晶体二极管特性,
2 晶体二极管分析方法,
3 晶体二极管的应用 -整流,稳压,限幅,
