模拟电子技术半导体二极管及其基本电路概要PPT学习教案.pptx

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1、会计学1模拟电子技术半导体二极管及其基本电路模拟电子技术半导体二极管及其基本电路(dinl)概要概要第一页，共54页。2.1半导体半导体导体导体导体导体(dot)(dot)容易容易(rngy)传导电流的称为导体。传导电流的称为导体。如金属。如金属。绝缘体绝缘体绝缘体绝缘体几乎不传导电流的称为几乎不传导电流的称为(chn wi)绝绝缘体。如橡胶，陶瓷。缘体。如橡胶，陶瓷。半导体半导体半导体半导体导电能力介于导体和绝缘体之间，导电能力介于导体和绝缘体之间，并且受到外界光和热的刺激或加入并且受到外界光和热的刺激或加入微量的杂质时，导电能力将发生显微量的杂质时，导电能力将发生显著变化的物质称为半导体。

2、如硅著变化的物质称为半导体。如硅(Si)，锗，锗(Ge)。第1页/共54页第二页，共54页。一、本征半导体一、本征半导体本征半导体本征半导体本征半导体本征半导体完全纯净的，结构完整的半导体晶体完全纯净的，结构完整的半导体晶体(jngt)称为本征半导体。称为本征半导体。+4+4+4+4+4共价键共价键共价键共价键束缚电子束缚电子束缚电子束缚电子 图 半导体的原子结构示意图 （a）硅原子；（b）锗原子；（c）简化模型 第2页/共54页第三页，共54页。+4+4+4+4+4自由电子自由电子自由电子自由电子(z yu din z)(z yu din z)空穴空穴空穴空穴(kn xu)(kn xu)挣脱

3、共价键的束缚自由(zyu)活动的电子空穴空穴空穴空穴自由电子自由电子自由电子自由电子束缚电子成为自由电子后，在共价键中所束缚电子成为自由电子后，在共价键中所留的空位。留的空位。本征激发本征激发第3页/共54页第四页，共54页。空穴移动(ydng)方向与电子移动(ydng)方向相反，可用空穴移动(ydng)产生的电流 代表 束缚电子移动(ydng)产生的电流，空穴迁移就相当于正电荷的移动(ydng)。可将空穴看成是带正电荷的载流子，自由电子和空穴均参与导电是半导体区别于导体的重要特性。空穴空穴空穴空穴(kn xu)(kn xu)与与与与 自由电子自由电子自由电子自由电子 关系关系关系关系本征半导

4、体中载流子的浓度本征半导体中载流子的浓度本征半导体中载流子的浓度本征半导体中载流子的浓度(nngd)(nngd)复合复合第4页/共54页第五页，共54页。二、杂质二、杂质(zzh)半导半导体体杂质杂质(zzh)半半导体导体电子电子(dinz)半导体半导体(Negative)空穴半导体空穴半导体(Positive)加加+5价元素磷价元素磷(P)、砷砷(As)、锑、锑(Sb)加加+3价元素硼价元素硼(B)、铝、铝(Al)、铟、铟(In)、镓、镓(Ga)第5页/共54页第六页，共54页。元素元素(yun s)周期周期表表第6页/共54页第七页，共54页。1、电子、电子(dinz)半导半导(Negat

5、ive)N型半导体型半导体+5价元素价元素(yun s)磷磷(P)、砷、砷(As)、锑、锑(Sb)等在硅晶等在硅晶体中给出一个多余电子，故叫施主原子。体中给出一个多余电子，故叫施主原子。电子数目 =空穴数 +正离子数（主要(zhyo)来自杂质）（主要(zhyo)来自本征半导体）（全部来自杂质）多数载流子：电子多数载流子：电子少数载流子：空穴少数载流子：空穴第7页/共54页第八页，共54页。2、空穴、空穴(kn xu)半导半导(Positive)P 型半型半导体导体+3价元素价元素(yun s)硼硼(B)、铝、铝(Al )、铟、铟(In)、镓、镓(Ga)等在硅晶体中接受一个电子，故叫受主原子。等

6、在硅晶体中接受一个电子，故叫受主原子。空穴数目 =电子(dinz)数 +负离子数（主要来自杂质）（主要来自本征半导体）（全部来自杂质）多数载流子：空穴多数载流子：空穴少数载流子：电子少数载流子：电子第8页/共54页第九页，共54页。2.2 PN结的形成结的形成(xngchng)及特性及特性一、一、PN结结1952年第一个年第一个PN结形成结形成(xngchng)。PNPN内电场(din chng)PN结第9页/共54页第十页，共54页。n n1、PN结的形成结的形成(xngchng)n nPN结的动态平衡结的动态平衡因浓度因浓度因浓度因浓度(nn(nngd)gd)差差差差形成多子形成多子形成多

7、子形成多子的的的的扩散扩散扩散扩散(kus(kusn)n)运动运动运动运动杂质离子形成杂质离子形成杂质离子形成杂质离子形成空间电荷区空间电荷区空间电荷区空间电荷区空间电荷空间电荷空间电荷空间电荷区区区区形成内电形成内电形成内电形成内电场场场场内电场促内电场促内电场促内电场促使使使使少子漂移少子漂移少子漂移少子漂移内电场阻内电场阻内电场阻内电场阻止止止止多子扩散多子扩散多子扩散多子扩散达到动态平衡达到动态平衡达到动态平衡达到动态平衡动画3第10页/共54页第十一页，共54页。二、二、PN结的单向结的单向(dn xin)导电性导电性PN结的单向结的单向(dn xin)导电性是其基本特性导电性是其基

8、本特性1、外加正向、外加正向(zhn xin)电压电压外加电场方向与内电场方向外加电场方向与内电场方向相反相反相反相反PN内电场外电场IF第11页/共54页第十二页，共54页。2、外加反向、外加反向(fn xin)电压电压外加电场方向外加电场方向(fngxing)与内电场方向与内电场方向(fngxing)相同相同PN内电场(din chng)外电场IS IS很小，就可以看作很小，就可以看作PN结在外加反向偏置时呈现出结在外加反向偏置时呈现出很大的阻值。很大的阻值。第12页/共54页第十三页，共54页。PN PN结加正向电压时，呈现低电阻，具有结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向扩散较大的

9、正向扩散(kusn)(kusn)电流；电流；PN PN结加反向电压时，呈现高电阻，具有很结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流。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结具有单向导电性。结具有单向导电性。第13页/共54页第十四页，共54页。3 3、PNPN结的反向结的反向结的反向结的反向(f(f n xinn xin)击穿击穿击穿击穿 PN结的外加反向电压增大到一定的数值时，反向电流结的外加反向电压增大到一定的数值时，反向电流(dinli)会突然增加，这个现象称为会突然增加，这个现象称为PN结的反向击穿。结的反向击穿。反向反向(fn xin)击穿击穿热击穿热

10、击穿电击穿电击穿可利用的，可逆的可利用的，可逆的有害的，易烧坏有害的，易烧坏PN结结根据产生击穿的原因，根据产生击穿的原因，电击穿电击穿又可分为：又可分为：雪崩击穿雪崩击穿齐纳击穿齐纳击穿外加电场作用产生外加电场作用产生碰撞电离碰撞电离碰撞电离碰撞电离，形成倍增效应。，形成倍增效应。在杂质浓度特别大的在杂质浓度特别大的PN结中，结中，外加电场直接破坏共价键，产外加电场直接破坏共价键，产生电子空穴对。生电子空穴对。第14页/共54页第十五页，共54页。4 4、PNPN结的结的结的结的VIVI特性特性特性特性(txng)(txng)PN结的结的VI特性特性(txng)如图所示如图所示vDiDISV

11、BR反向反向反向反向(fn(fn xin)xin)饱和电流饱和电流饱和电流饱和电流反向击穿反向击穿反向击穿反向击穿电压电压电压电压注注:VD为为PN结的外加电压结的外加电压,VT为温度的电压当量为温度的电压当量,约约为为0.026V,IS为反向饱和电流为反向饱和电流。e=2.71828 第15页/共54页第十六页，共54页。2.3半导体二极管半导体二极管（diode）半导体二极管就是半导体二极管就是(jish)一个一个PN结。结。一、半导体二极管的结构一、半导体二极管的结构(jigu)结构结构(jigu)不同不同点接触型点接触型面接触型面接触型：适用于高频检波和：适用于高频检波和 数字电路开关

12、。数字电路开关。：适用于整流：适用于整流掺杂质浓度掺杂质浓度不同不同对称对称PN型型P+N型型PN+型型第16页/共54页第十七页，共54页。按材料分按材料分按材料分按材料分:有硅二极管、锗二极管和砷化镓二极管等。有硅二极管、锗二极管和砷化镓二极管等。有硅二极管、锗二极管和砷化镓二极管等。有硅二极管、锗二极管和砷化镓二极管等。按用途分按用途分按用途分按用途分:有整流、稳压、开关、发光、光电、变容、阻尼等二极管。有整流、稳压、开关、发光、光电、变容、阻尼等二极管。有整流、稳压、开关、发光、光电、变容、阻尼等二极管。有整流、稳压、开关、发光、光电、变容、阻尼等二极管。按封装形式按封装形式按封装形式

13、按封装形式(xngsh)(xngsh)分分分分:有塑封及金属封等二极管。有塑封及金属封等二极管。有塑封及金属封等二极管。有塑封及金属封等二极管。按功率分按功率分按功率分按功率分:有大功率、中功率及小功率等二极管有大功率、中功率及小功率等二极管有大功率、中功率及小功率等二极管有大功率、中功率及小功率等二极管第17页/共54页第十八页，共54页。常见常见(chn jin)二极管外形二极管外形第18页/共54页第十九页，共54页。第19页/共54页第二十页，共54页。图 半导体二极管的结构(jigu)及符号（a）点接触型结构(jigu);（b）面接触型结构(jigu);第20页/共54页第二十一页，

14、共54页。图 半导体二极管的结构(jigu)及符号（c）集成电路中的平面型结构(jigu);（d）图形符号第21页/共54页第二十二页，共54页。二极管外形二极管外形(wi xn)第22页/共54页第二十三页，共54页。二、二极管的二、二极管的VI特性特性(txng)图 二极管伏安(f n)特性曲线二极管两端加正向电压时二极管两端加正向电压时,就产生正向电就产生正向电流流,当正向电压较小时当正向电压较小时,正向电流极小正向电流极小（几乎为零）（几乎为零）,这一部分称为死区这一部分称为死区,相应相应(xingyng)的的A(A)点的电压称为死区点的电压称为死区电压或门槛电压电压或门槛电压(也称阈

15、值电压也称阈值电压),硅管约硅管约为为0.5V,锗管约为锗管约为0.1V,如图中如图中OA(OA)段。段。(P69)当当正正向向电电压压超超过过门门槛槛电电压压时时,正正向向电电流流就就会会急急剧剧地地增增大大,二二极极管管呈呈现现很很小小电电阻阻而而处处于于导导通通状状 态态。这这 时时 硅硅 管管 的的 正正 向向 导导 通通 压压 降降 约约 为为0.60.7V,锗锗 管管 约约 为为 0.20.3V,如如 图图 中中AB(AB)段。段。二二极极管管两两端端加加上上反反反反向向向向电电电电压压压压时时,在在开开始始很很大大范范围围内内,二二极极管管相相当当于于非非常常大大的的电电阻阻,反

16、反向向电电流流很很小小,且且不不随随反反向向电电压压而而变变化化。此此时时的的电电流流称称之之为为反反向向饱饱和和电电流流IR,见见图图中中OC（OC）段。）段。二二极极管管反反向向电电压压加加到到一一定定数数值值时时,反反向向电电流流急急剧剧增增大大,这这种种现现象象称称为为反反反反向向向向击击击击穿穿穿穿。此此时时对对应应的的电电压压称称为为反反向向击击穿穿电电压压,用用UBR表示表示,如图中如图中CD(CD)段。段。第23页/共54页第二十四页，共54页。UI导通压降导通压降:硅管硅管0.60.7V,锗管锗管0.20.3V。反向反向(fn xin)击穿击穿电压电压U(BR)死区电压死区电

17、压 硅管硅管0.5V,锗管锗管0.1V。UIE+-反向饱和电流反向饱和电流（很小，（很小，A级）级）第24页/共54页第二十五页，共54页。三、二极管的参数三、二极管的参数三、二极管的参数三、二极管的参数(cnsh)(cnsh)1、最大整流、最大整流(zhngli)电流电流IF：指二极管长期运行时：指二极管长期运行时允许通过的最大正向平均电流。允许通过的最大正向平均电流。2、最高反向工作电压：、最高反向工作电压：VBD=VBR （VBR为反向击穿为反向击穿(j chun)电压。）电压。）3、极间电容极间电容：在高频时要考虑极间电容。：在高频时要考虑极间电容。P67-68 势垒电容势垒电容CB在

18、反向偏置时作用较大在反向偏置时作用较大 扩散电容扩散电容CD在正向偏置时作用较大在正向偏置时作用较大4、最高工作频率最高工作频率：指二极管能保持单向导电性的最：指二极管能保持单向导电性的最大频率。超过了这个频率二极管就失去了单向导电性。大频率。超过了这个频率二极管就失去了单向导电性。第25页/共54页第二十六页，共54页。用万用表判别用万用表判别用万用表判别用万用表判别(pnbi)(pnbi)二极管的极性及性能二极管的极性及性能二极管的极性及性能二极管的极性及性能n n1.1.二极管的极性判别二极管的极性判别n n数字型万用表和模拟型万用数字型万用表和模拟型万用表都可用于鉴别正负极性。表都可用

19、于鉴别正负极性。选用欧姆档的选用欧姆档的R100R100或或R1k()R1k()档。档。n n鉴别时主要的区别在于鉴别时主要的区别在于(ziy)(ziy)数字型万用表的红数字型万用表的红表笔接的是表内电池的正表笔接的是表内电池的正极，黑表笔接的是表内电极，黑表笔接的是表内电池的负极；而模拟型万用池的负极；而模拟型万用表则正好相反。表则正好相反。数字数字型型万用万用表表模模拟拟型型万万用用表表第26页/共54页第二十七页，共54页。小知识小知识:二极管的简易二极管的简易(jiny)测试测试 将万用表置于将万用表置于R100或或R1k()挡（挡（R1挡电流太大挡电流太大,用用R10k()挡电压太高

20、挡电压太高,都易损坏管子）。如图所示都易损坏管子）。如图所示 图图 万用表简易测试万用表简易测试(csh)二极管示意图二极管示意图 (a)电阻小；电阻小；(b)电阻大电阻大第27页/共54页第二十八页，共54页。例电路例电路(dinl)如图所示，已知二极管的如图所示，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 即即 是一条斜率是一条斜率(xil)为为-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

21、求。）即为所求。Q点称为电路点称为电路(dinl)的的工作点工作点2.4 二极管基本电路及其分析方法二极管基本电路及其分析方法第28页/共54页第二十九页，共54页。2.4 二极管基本二极管基本(jbn)电路及其分析方电路及其分析方法法一、四种一、四种(s zhn)建模建模1、理想模型、理想模型正向偏置正向偏置(pin zh)时，管压时，管压降为降为0V，反向偏置反向偏置(pin zh)时，电阻为无穷大。时，电阻为无穷大。iDvDiD+vD 2、恒压降模型、恒压降模型正向偏置时，管压降为恒定正向偏置时，管压降为恒定,一般为一般为0.7V，反向偏置时，电阻为无穷大。反向偏置时，电阻为无穷大。iD

22、+vD iDvD适用：电源电压适用：电源电压适用：电源电压适用：电源电压 二极管压降二极管压降二极管压降二极管压降适用：适用：适用：适用：i iD D 1mA1mA第29页/共54页第三十页，共54页。3、折线模型、折线模型 认为二极管的压降随着电认为二极管的压降随着电流的增加流的增加(zngji)而增加而增加(zngji)。可用一个电池和一。可用一个电池和一个电阻近似。电池压降为二个电阻近似。电池压降为二极管的门坎电压。极管的门坎电压。iDvDiD+vD VthrD适用：需考虑到适用：需考虑到适用：需考虑到适用：需考虑到 rDrD变化变化变化变化(binhu)(binhu)时，输入电压不高时

23、，输入电压不高时，输入电压不高时，输入电压不高第30页/共54页第三十一页，共54页。4、小信号小信号(xnho)模型模型vs=0 时时,Q点称为点称为(chn wi)静态工作点静态工作点，反映直流时的工作状，反映直流时的工作状态。态。vs=Vmsin t 时（时（VmVDD）,将将Q点附近小范围内的点附近小范围内的V-I 特性线性化，特性线性化，得到小信号模型，即以得到小信号模型，即以Q点为切点点为切点(qidin)的一条直线。的一条直线。第31页/共54页第三十二页，共54页。4 4、小信号、小信号、小信号、小信号(xnho)(xnho)模型模型模型模型 在静态工作点在静态工作点Q附近工附

24、近工作时，可以作时，可以(ky)将二极管将二极管V-I特性看作一条直线，其特性看作一条直线，其斜率的倒数就是二极管小斜率的倒数就是二极管小信号模型的微变电阻。信号模型的微变电阻。vDiDiDvD+vD_iDrdIDQ适用适用适用适用(shyng)(shyng)：二极管仅在：二极管仅在：二极管仅在：二极管仅在V-IV-I特性的某一小特性的某一小特性的某一小特性的某一小范围内工作范围内工作范围内工作范围内工作第32页/共54页第三十三页，共54页。二、分析方法应用二、分析方法应用二、分析方法应用二、分析方法应用(yngyng)(yngyng)例1电路如图所示，分别电路如图所示，分别(fnbi)用理

25、想模型，恒压用理想模型，恒压降模型和折线模型来求电路的降模型和折线模型来求电路的ID和和VD。VDD +10V10KR解首先(shuxin)标出参考方向+vD_ID1)理想模型VD=0V,ID=VDD/R=1mA2)恒压降模型VD=0.7V,ID=(VDD-VD)/R=0.93mA3）折线模型第33页/共54页第三十四页，共54页。例2设二极管是理想的，分析图中各二极管的导通或截设二极管是理想的，分析图中各二极管的导通或截止止(jizh)情况，并求情况，并求AO两端的电压两端的电压UAO。+VD-D15VR=3K12VA+O -解 分析分析(fnx)方法：先将要方法：先将要分析分析(fnx)的

26、二极管断开，的二极管断开，求求VDVD=(-15V)-(-12V)=-3VVD2 管压降大的管子优先导通,二极管D1先导通从而(cng r)导致二极管D2截止VAO=0VVD1=5V0 所以(suy)二极管D1导通VD2=5V-3V=2V0 所以二极管D2导通第35页/共54页第三十六页，共54页。例设二极管是理想的，分析设二极管是理想的，分析(fnx)图中各二极管的图中各二极管的导通或截止情况。导通或截止情况。解 分析(fnx)方法：先将要分析(fnx)的二极管断开，求VD_+15V10V18KO25K140K10K2K5K因为VBVA所以(suy)D截止.第36页/共54页第三十七页，共5

27、4页。图图 二二极极管管半半波波整整流流电电路路(dinl)(a)电电路路(dinl)；(b)输输出波形出波形 三、晶体三、晶体(jngt)二极管应用电路举例二极管应用电路举例 1.整流电路整流电路第37页/共54页第三十八页，共54页。2.门电路门电路(开关开关(kigun)图图 二极管门电路二极管门电路（与门与门）第38页/共54页第三十九页，共54页。3.二极管限幅电路二极管限幅电路(dinl)图图 二二极极管管限限幅幅电电路路(dinl)(a)电电路路(dinl);(b)波形波形 第39页/共54页第四十页，共54页。2.5特殊特殊(tsh)二极管二极管一、稳压一、稳压(wn y)二极

28、管二极管二极管可分为二极管可分为(fn wi)：普通二极、稳压管、变容管、：普通二极、稳压管、变容管、光电管、发光管、隧道管、微波管、恒流管等。光电管、发光管、隧道管、微波管、恒流管等。稳压管又称为齐纳二极管，它的杂质浓度较大，空间电荷区很窄，容易形成强电场。产生反向击穿时反向电流急增。稳压管的稳压作用在于，电流增量很大，只引起很小的电压变化。稳压管又称为齐纳二极管，它的杂质浓度较大，空间电荷区很窄，容易形成强电场。产生反向击穿时反向电流急增。稳压管的稳压作用在于，电流增量很大，只引起很小的电压变化。第40页/共54页第四十一页，共54页。图中的图中的VZ表示反向击穿电表示反向击穿电压，即稳压

29、管的稳定电压。压，即稳压管的稳定电压。稳压管的稳压作用稳压管的稳压作用(zuyng)在于，电流增量在于，电流增量IZ很大，只引起很小的电很大，只引起很小的电压变化压变化VZ。曲线愈陡，动。曲线愈陡，动态电阻态电阻rz=VZ/IZ愈小，愈小，稳压管的稳压性能愈好。稳压管的稳压性能愈好。一般地说，一般地说，VZ为为8V左右的稳压左右的稳压(wn y)管的动态电阻较管的动态电阻较小，低于这个电压的，小，低于这个电压的，rZ随齐纳电压的下降迅速增随齐纳电压的下降迅速增加，因而低压稳压加，因而低压稳压(wn y)管的稳压管的稳压(wn y)性能较性能较差。稳压差。稳压(wn y)管的稳定电压管的稳定电压

30、VZ，低的为，低的为3V，高，高的可达的可达300V，它的正向压降约为，它的正向压降约为0.6V。第41页/共54页第四十二页，共54页。(1)稳定稳定(wndng)电压电压VZ(2)动态动态(dngti)电阻电阻rZ 在规定的稳压管反向在规定的稳压管反向工作工作(gngzu)电流电流IZ下，下，所对应的反向工作所对应的反向工作(gngzu)电压。电压。rZ=VZ/IZ(3)最大耗散功率最大耗散功率 PZM=VZ IZmax(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 稳压条件：稳压条件：IZmin IZ IZmax(5)稳定电压温度系数

31、稳定电压温度系数 VZ稳压二极管主要参数稳压二极管主要参数第42页/共54页第四十三页，共54页。稳压稳压(wn y)电路电路正常正常(zhngchng)稳压时稳压时 VO=VZ使用稳压管稳压时，需注意几点：使用稳压管稳压时，需注意几点：（1）稳压管反向偏置（管子工作在反相击穿）稳压管反向偏置（管子工作在反相击穿(j chun)区）区）（2）稳压管应与负载电阻）稳压管应与负载电阻RL并联并联（3）必须限制流过稳压管的电流）必须限制流过稳压管的电流IZ(串联限流电阻串联限流电阻)，不能超过规定值，以免因过热烧毁管子不能超过规定值，以免因过热烧毁管子第43页/共54页第四十四页，共54页。稳压管应

32、用稳压管应用在如图所示电路中，在如图所示电路中，R=400，已知稳压管，已知稳压管DZ的稳定的稳定(wndng)电压电压UZ=10V,最小电流最小电流IZmin=5mA，最大管耗为，最大管耗为PZM=150mW。(1)当当Ui=20V时，求时，求RL的最小值；的最小值；(2)当当Ui=26V时，求时，求RL的最的最大值；若大值；若RL=时，则将会产生什么现象时，则将会产生什么现象?例4解：（1）当RL最小时，通过RL的电流(dinli)最大，此时通过稳压管的电流(dinli)为其最小稳定工作电流(dinli)IZmin5mA第44页/共54页第四十五页，共54页。例4（2）稳压管可以通过(tn

33、ggu)的最大电流为：此时(c sh)若 RL=时，RL断开，通过RL的电流为0，流过稳压管的电流将超过其最大稳定(wndng)工作电流，此时将会烧毁稳压管。稳压管应用稳压管应用在在如图如图所示电路中，所示电路中，R=400，已知稳压管，已知稳压管DZ的稳定电压的稳定电压UZ=10V,最小电流最小电流IZmin=5mA，最大管耗为，最大管耗为PZM=150mW。(1)当当Ui=20V时，求时，求RL的最小值；的最小值；(2)当当Ui=26V时，求时，求RL的最大的最大值；若值；若RL=时，则将会产生什么现象时，则将会产生什么现象?第45页/共54页第四十六页，共54页。二、变容二、变容(bin

34、 rn)二极管二极管 二极管结电容的大小二极管结电容的大小(dxio)除了与本身结构和工艺有关外，还与外加电压有关。结电容随反向电压的增加而减小，这种效应显著的二极管称为变容二极管。除了与本身结构和工艺有关外，还与外加电压有关。结电容随反向电压的增加而减小，这种效应显著的二极管称为变容二极管。图图a为变容二极管的代表符号，图为变容二极管的代表符号，图b是变容二极管的特性曲线。不同型号的管子，其电容最大值可能是是变容二极管的特性曲线。不同型号的管子，其电容最大值可能是5300pF。最大电容与最小电容之比约为。最大电容与最小电容之比约为5:1。变容二极管在高频技术中应用较多。变容二极管在高频技术中

35、应用较多。第46页/共54页第四十七页，共54页。图图 变容二极管变容二极管（a）图形符号）图形符号;（b）结电容与电压的关系）结电容与电压的关系(gun x)（纵坐标为对数刻度）（纵坐标为对数刻度）第47页/共54页第四十八页，共54页。三、光敏二极管（光电二极管）三、光敏二极管（光电二极管）作用：将光信号转换为电信号。作用：将光信号转换为电信号。光电二极管的结构与光电二极管的结构与PN结二极管类似，管壳上的一个结二极管类似，管壳上的一个(y)玻璃窗口能接收外部的光照。这种器件的玻璃窗口能接收外部的光照。这种器件的PN结在反向偏置状态下运行，它的反向电流随光照强度的增加而上升。结在反向偏置状

36、态下运行，它的反向电流随光照强度的增加而上升。特点：它的反向电流与照度成正比，灵敏度的典型值为特点：它的反向电流与照度成正比，灵敏度的典型值为0.1mA/lx 数量级。数量级。代表代表代表代表(dib(dibio)io)符符符符号号号号等效电路等效电路等效电路等效电路特性特性特性特性(txn(txng)g)曲线曲线曲线曲线第48页/共54页第四十九页，共54页。第49页/共54页第五十页，共54页。四、发光四、发光(f un)二二极管极管发光二极管通常用元素周期表中发光二极管通常用元素周期表中、族元素的砷化族元素的砷化镓、磷化镓等化合物制成的。当这种管子通以电流时镓、磷化镓等化合物制成的。当这种管子通以电流时将发出光来。其光谱范围是比较窄的。发光二极管的将发出光来。其光谱范围是比较窄的。发光二极管的代表符号如图所示。发光二极管常用来作为显示器件代表符号如图所示。发光二极管常用来作为显示器件外，也常作为七段式或矩阵式器件，工作电流一般外，也常作为七段式或矩阵式器件，工作电流一般(ybn)为几个毫安至十几毫安之间。为几个毫安至十几毫安之间。第50页/共54页第五十一页，共54页。第51页/共54页第五十二页，共54页。第52页/共54页第五十三页，共54页。（a）图形符号）图形符号;（b）光电传输）光电传输(chun sh)系统系统第53页/共54页第五十四页，共54页。