半导体二极管分类(精)
半导体二极管(Diode)
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[解] 理想 恒压
VDD = 10 V IO = VDD/ R = 10 / 2 = 5 (mA) UO = 10 0.7 = 9.3 (V) IO = 9.3 / 2 = 4.65 (mA)
折线 IO = (VDD-Vth)/ (R+rd) = (10-0.5 )/ (2+0.2) = 4.318 (mA)
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2.4
二极管基本电路及其分析方法
二极管是一种非线性器件，一般采用非线性电路
分析方法。主要介绍模型分析法。 2.4.1 2.4.2 二极管V-I特性的建模 模型分析法应用举例
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2.4.1 二极管V-I特性的建模
1. 理想模型(ideal model)
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2.3 半导体二极管（Diode）
二极管 ：一个PN结就是一个二极管。
半导体二极管的类型与结构
二极管的V-I特性
★二极管的参数
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2.3.1 半导体二极管的类型与结构
硅管
(1) 按使用的半导体材料不同分为
锗管 面结型(junction type) 点接触型(point contact type)
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2
限幅电路
用来让信号在预置的电平范围内，有选择地传输一部分。
例3：理想二极管电路中 vi= Vm sinωt V，求输出波形v0。
vi
Vm
VR
解： Vi> VR时，二极管导通，vo=vi。
半导体二极管(中文+英文)
半导体二极管半导体二极管是含有一个PN结的二端器件。
它是最简单的半导体器件。
P型材料一端称为正极，而N型材料一端称为负极。
二极管是只允许电流朝一个方向流动的半导体器件。
它能被用来把交流电转换成直流电。
二极管的两个引线被分为阳极和阴极。
当二极管的正极电位高于负极电位（其差值大于开启电压，对锗管近似为0.3V，对硅管近似为0.7V）时称二极管是正向偏置，这时二极管的内阻是很小的，有一个较大的电流流过二极管，流过电流的大小取决于外部电路的电阻。
当二极管的正极电压高于负极电位时称二极管反向偏置，这时二极管的内部电阻非常高，所以一个理想的二极管可以阻挡反向的电流而让正向的电流通过。
一个二极管的实际特性曲线并不是十分理想的，如图所示。
当理想二极管反向偏置时，电流不能通过，而实际二极管却有约10μA的电流通过（虽然很小，但仍不够理想）。
如果加上足够大的反向电压，PN结就会被击穿，让电流反向通过。
一般要选择二极管的反向击穿电压远大于电路中可能出现的电压，二极管才不会击穿。
齐纳二极管（稳压管）稳压管是一种特殊的二极管，在正偏的条件下，它与一般的二极管有相同的特性（可以流过一个大电流）。
但是，在反向偏置时，在外加电压低于稳压电压（UZ）时它不导通，在外加电压等于稳压电压（UZ）时稳压管反向导通，同时维持稳压管两端的电压为稳压值（如图）。
流过稳压管电流的大小由两个因子决定，一个为串联的（限流）电阻（RS），另一个为并联的负载电阻（RL）。
电阻RS由公式RS=URs/IZ确定，其中URs=Usource-UZ，在没有负载时，一个特定大小的电流（IZ=IRs）流过稳压二极管和RS，电压降URs加UZ等Usource，Usource至少要比UZ高1V。
当一个负载并连到稳压二极管，流过二极管的电流由于负载的分流而减小，所以通过RS的电流保持为常数（IZ=IRs-IRL）。
稳压管通过改变流过它的电流来维持稳压管两端的电压稳定。
(整理)半导体二极管的主要参数.
1．反向饱和漏电流IR指在二极管两端加入反向电压时，流过二极管的电流，该电流与半导体材料和温度有关。
在常温下，硅管的IR为纳安（10-9A）级，锗管的IR为微安（10-6A）级。
2．额定整流电流IF指二极管长期运行时，根据允许温升折算出来的平均电流值。
目前大功率整流二极管的IF值可达1000A。
3.最大平均整流电流IO在半波整流电路中，流过负载电阻的平均整流电流的最大值。
这是设计时非常重要的值。
4.最大浪涌电流IFSM允许流过的过量的正向电流。
它不是正常电流，而是瞬间电流，这个值相当大。
5．最大反向峰值电压VRM即使没有反向电流，只要不断地提高反向电压，迟早会使二极管损坏。
这种能加上的反向电压，不是瞬时电压，而是反复加上的正反向电压。
因给整流器加的是交流电压，它的最大值是规定的重要因子。
最大反向峰值电压VRM指为避免击穿所能加的最大反向电压。
目前最高的VRM值可达几千伏。
6.最大直流反向电压VR上述最大反向峰值电压是反复加上的峰值电压，VR是连续加直流电压时的值。
用于直流电路，最大直流反向电压对于确定允许值和上限值是很重要的.7．最高工作频率fM由于PN结的结电容存在，当工作频率超过某一值时，它的单向导电性将变差。
点接触式二极管的fM值较高，在100MHz以上；整流二极管的fM较低，一般不高于几千赫。
8．反向恢复时间Trr当工作电压从正向电压变成反向电压时，二极管工作的理想情况是电流能瞬时截止。
实际上，一般要延迟一点点时间。
决定电流截止延时的量，就是反向恢复时间。
虽然它直接影响二极管的开关速度，但不一定说这个值小就好。
也即当二极管由导通突然反向时，反向电流由很大衰减到接近IR时所需要的时间。
大功率开关管工作在高频开关状态时，此项指标至为重要。
9.最大功率P二极管中有电流流过，就会吸热，而使自身温度升高。
最大功率P为功率的最大值。
具体讲就是加在二极管两端的电压乘以流过的电流。
这个极限参数对稳压二极管，可变电阻二极管显得特别重要。
二极管的分类与特性参数(精)
二极管的分类与特性参数(精)二极管的分类与参数一、半导体二极管1.1二极管的结构半导体二极管简称二极管，由一个PN 结加上相应的电极引线和管壳构成，其基本结构和符号如图1所示。
图1 二极管的结构及符号1.2 二极管的分类1、根据所用的半导体材料不同，可分为锗二极管和硅二极管。
2、按照管芯结构不同，可分为： （1）点接触型二极管由于它的触丝与半导体接触面很小，只允许通过较小的电流（几十毫安以下），但在高频下工作性能很好，适用于收音机中对高频信号的检波和微弱交流电的整流，如国产的锗二极管2AP 系列、2AK 系列等。
（2）面接触型二极管面接触型二极管PN 结面积较大，并做成平面状，它可以通过较大了电流，适用于对电网的交流电进行整流。
如国产的2CP 系列、2CZ 系列的二极管都是面接触型的。
（3）平面型二极管它的特点是在PN 结表面被覆一层二氧化硅薄膜，避免PN 结表面被水分子、气体分子以及其他离子等沾污。
这种二极管的特性比较稳定可靠，多用于开关、脉冲及超高频电路中。
国产2CK 系列二极管就属于这种类型。
3、根据管子用途不同，可分为整流二极管、稳压二极管、开关二极管、光电二极管及发光二极管等。
1.3 二极管的特性引外壳触丝基PN二极管的电路P N阳阴极点接面接1、正向特性二极管正向连接时的电路如图所示。
二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就处于导通状态（灯泡亮），如同一只接通的开关。
实际上，二极管导通后有一定的管压降（硅管0.6～0.7V，锗管0.2～0.3V）。
我们认为它是恒定的，且不随电流的变化而变化。
但是，当加在二极管两端的正向电压很小的时候，正向电流微弱，二极管呈现很大的电阻，这个区域成为二极管正向特性的“死区”，只有当正向电压达到一定数值（这个数值称为“门槛电压”，锗二极管约为0.2V，硅二极管约为0.6V）以后，二极管才真正导通。
此时，正向电流将随着正向电压的增加而急速增大，如不采取限流措施，过大的电流会使PN结发热，超过最高允许温度（锗管为90℃～100℃，硅管为125℃～200℃）时，二极管就会被烧坏。
各种二极管分类符号
各种二极管分类符号
二极管有多种分类方式，以下是几种常见的分类及对应的符号：
1. 按所用的半导体材料：
* 锗二极管（Ge管），用符号Ge表示。
* 硅二极管（Si管），用符号Si表示。
2. 按管芯结构：
* 点接触型二极管，用符号D表示。
* 面接触型二极管，用符号S表示。
* 平面型二极管，用符号F表示。
3. 根据不同用途：
* 检波二极管，用符号D表示。
* 整流二极管，用符号DZ或D表示（D是整流的英文缩写）。
* 稳压二极管，用符号DZ或D表示。
* 开关二极管，用符号D表示。
* 隔离二极管，用符号D表示。
* 肖特基二极管（Schottky Diode），用符号DB或D表示。
* 发光二极管（LED），用符号LED或D表示。
* 硅功率开关二极管，用符号K或SK表示。
* 旋转二极管，用符号D表示。
以上是各种二极管的分类及对应的符号，希望对解决您的问题有所帮助。
各种二极管的性能和应用
PN 结 在一块纯净的半导体晶片上，采用特殊的掺杂工艺，在两侧分别掺入三价元素和 五价元素。一侧形成P型半导体，另一侧形成N型半导体，如图6.2所示。 在结合面的两侧分别留下了不能移动的正负离子，呈现出一个空间电荷区。这个 空间电荷区就称为PN结。
PN结单向导电性－－正偏（P＋N－）导通，反偏（P－N＋）载止。
PN结
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Diode
二极管 1： 二极管的分类。 LG二极管按功能分类： 1.整流二极管（Rectifier Diode） 2.开关二极管（Switching Diode）也叫快速恢复二极管 3.肖特基二极管（Schottky Diode） 3.稳压管（Zener Diode） 4.瞬态电压抑制二极管（TVS Diode） 5.发光二极管（Light-emitting Diode） 6.其他类型：红外二极管（LED的一种，遥控器）， 变容二极管（Varactor Diode，高频调谐，早期收音模块）， 光电二极管（Photo Diode，光信号转电信号，接收头一部分/SMPS PC901/激光头ABCD）， 二极管的结构如右图所示。
30 C′
R
1 A′ 00
C
A 0.2 0.4 5 - 0.6 0.8 5 （μA ）
uv/V
D D′
图1.7 二极管伏安特性曲线
这个电流愈小二极管的单向导电性愈好。温升时，IRM增大。
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Diode
3.二极管级间电容 二极管的两极之间有电容，此电容由两部分组成：势垒电容CB和扩散电容CD。 当外加电压发生变化时，耗尽层的宽度要相应地随之改变，即PN结中存储的电荷量要随之变化，就像电容充放电一样。
Zener Diode （稳压二极管）
TVS Diode （瞬态抑制电压二 极管）
二极管的分类
半导体二极管的分类（一）按使用的半导体材料分类二极管按其使用的半导体材料可分为锗(Ge)二极管、硅二极管和砷化镓（GaAs）二极管、磷化镓（GaP）二极管等。
（二）按结构分类半导体二极管主要是依靠PN结而工作的。
与PN结不可分割的点接触型和肖特基型，也被列入一般的二极管的范围内。
包括这两种型号在内，根据PN结构造面的特点，把晶体二极管分类如下：1、点接触型二极管点接触型二极管是在锗或硅材料的单晶片上压触一根金属针后，再通过电流法而形成的。
因此，其PN结的静电容量小，适用于高频电路。
但是，与面结型相比较，点接触型二极管正向特性和反向特性都差，因此，不能使用于大电流和整流。
因为构造简单，所以价格便宜。
对于小信号的检波、整流、调制、混频和限幅等一般用途而言，它是应用范围较广的类型。
2、键型二极管键型二极管是在锗或硅的单晶片上熔接或银的细丝而形成的。
其特性介于点接触型二极管和合金型二极管之间。
与点接触型相比较，虽然键型二极管的PN结电容量稍有增加，但正向特性特别优良。
多作开关用，有时也被应用于检波和电源整流（不大于50mA）。
在键型二极管中，熔接金丝的二极管有时被称金键型，熔接银丝的二极管有时被称为银键型。
3、合金型二极管在N型锗或硅的单晶片上，通过合金铟、铝等金属的方法制作PN结而形成的。
正向电压降小，适于大电流整流。
因其PN结反向时静电容量大，所以不适于高频检波和高频整流。
4、扩散型二极管在高温的P型杂质气体中，加热N型锗或硅的单晶片，使单晶片表面的一部变成P型，以此法PN结。
因PN结正向电压降小，适用于大电流整流。
最近，使用大电流整流器的主流已由硅合金型转移到硅扩散型。
5、台面型二极管PN结的制作方法虽然与扩散型相同，但是，只保留PN结及其必要的部分，把不必要的部分用药品腐蚀掉。
其剩余的部分便呈现出台面形，因而得名。
初期生产的台面型，是对半导体材料使用扩散法而制成的。
因此，又把这种台面型称为扩散台面型。
半导体二极管分类
半导体二极管整流管：整流管因为其正向工作电流较大，工艺上多采用面结型结构，结电容大，因此整流二极管工作频率一般小于3KHZ .例：2CZ31 反向工作电压： 50-800V 正向电流：>1A正向压降：<0.8V 反向电流：<5 UA 瞬时电流：> 20A 最高温度：>150C例：2CZ56 反向工作电压： 100-2000V 正向电流：3A正向压降：<0.8V 反向电流：<20 UA 瞬时电流：>65A 最高温度：>140C注：桥式整流器以此此类推。
彩电用高频高压硅整流堆：例：2DGL20 反向工作电压：>20KV正向电流：> 5MA正向压降：<40V 反向电流：<2 UA 反向恢复时间：<1.2us 检波二极管：一般检波二极管采用锗材料点接触型结构，要求正向压降小，检波效率高，结电容小，频率特性好，其外形一般采用玻璃封装EA结构。
例：2AP9 反向工作电压：> 10V 正向电流：>8MA 反向峰值击穿电压：>20V 最大整流电流：>5MA截止频率：〉100MHZ 零偏压电容：《1PF检波效率：》65% 反向电流：《200 UA例：2AP30C 反向工作电压：〉10V 正向电流：〉2M A反向峰值击穿电压：〉20V 最大整流电流：〉5MA 截止频率：〉400MHZ零偏压电容：《0.6PF 反向电流：》50 UA开关二极管：二极管从截止到导通称为开通时间，从开通到截止称为反向恢复时间，两者之和称为开关时间。
开通时间较短，一般可以忽略，反向恢复时间较长，他反应了二极管的特性好坏，trr 定义为从加反向偏压开始到反向电流下降到初始值的1/10所用的时间。
2AK系列为点接触锗金键开关二极管，适于中速开关电路，2CK系列为平面硅二极管，适于高速开关电路。
例：2CK70E(IN4148) 反向工作电压：> 60V 反向击穿电压：>90V正向电流：>10MA 正向压降：<0.8V 零偏压电容：《4PF 反向恢复时间：〈3ns 额定功率：30mwFR151-158常用于高频整流，升压，有些厂阻尼二极管：主要应用于电视机行扫描中做阻尼和升压整流用，要求其承受较高的反向工作电压和峰值电流，且要求正向压降越小越好，因此他是一种特殊的高频高压整流二极管，也可看作是高反压开关二极管的一种。
(重点)二极管的种类及应用
检波二极管的应用电路
• 1．收音机检波电路 • 作用：将465kHz中频调幅信号还原为音频信号
• 2．来复式收音机中的检波电路 • 其中VD1和VD2组成倍压检波电路，C3为高频滤波电容器。检波后得 到的低频信号再加到VT1的输出端，再作一次低频放大，然后送给耳 机。
变容二极管
• 变容二极管的作用：又称压控变容器，是根据所提供的电压变化而改 变结电容的半导体，工作在反向偏压状态。 • 变容二极管的主要参数：零偏结电容、零偏压优值、反向击穿电压、 中心反向偏压、标称电容、电容变化范围（以皮法为单位）以及截止 频率等。 • 变容二级管的应用：在高频调谐、通信等电路中作可变电容器使用。 有专用于谐振电路调谐的电调变容二极管、适用于参放的参放变容二 极管以及用于固体功率源中倍频、移相的功率阶跃变容二极管等，用 于电视机高频头的频道转换和调谐电路，多以硅材料制作。 变容二极管的封装：中小功率的变容二极管采用玻封、塑封或表面封 装，而功率较大的变容二极管多采用金封。
点接触锗二极管－1N60P,1N34A（检波二极管） • 点接触锗二极管（DO-7玻璃封 装） 1N60P（2-1K60）VR：40V，Cj： 1pF； 1N60（1K60）VR：40V，Cj： 1pF； 1N34A（1K34A）VR：40V，Cj： 1pF。 主要用于：计算器，收音机，电视 机等检波电路。
不同直径的发光二极管
光敏二极管 CL-5M3B 5mm
肖特基二极管
• 应用场合：SBD的结构及特点使其适合于在低压、大电流输出场合用 作高频整流，在非常高的频率下（如X波段、C波段、S波段和Ku波段） 用于检波和混频，在高速逻辑电路中用作箝位。在IC中也常使用SBD • 与普通二极管的区别：SBD不是利用P型半导体与N型半导体接触形 成PN结原理制作的，而是利用金属与半导体接触形成的金属－半导 体结原理制作的。
1.2 半导体二极管
面接触型管子的特点是，PN 结的结面积大，能通过较大电流，但结电容也大，适用于低频较低整流电路。
半导体二极管半导体二极管是由一个PN 结构成的二端元件。
其端钮有确定的命名，即一端叫阳极a ，一端叫阴极k 。
1.2 半导体二极管1.2.1 半导体二极管结构和类型（1）点接触型二极管（2）面接触型二极管（3）平面型二极管点接触型管子的特点是，PN 结的结面积小，因而结电容小，主要用于高频检波和开关电路。
既不能通过较大电流，也不能承受高的反向电压。
平面型管子的特点是，PN 结的结面积大时，能通过较大电流，适用于大功率整流电路；结面积较小时，结电容较小，工作频率较高，适用于开关电路。
1.结构2. 分类普通二极管特殊二极管变容二极管发光二极管光电二极管激光二极管二极管稳压二极管稳压光电转换调谐按材料的不同，常用的二极管有硅管和锗管两种；按其用途二极管分为普通二极管和特殊二极管两大类：整流、滤波、限幅、钳位、检波及开关等。
忽略正向导通压降和电阻，二极管相当短路；二极管反向截止时忽略反向饱和电流，反向电阻无穷大，二极管相当开路路。
I S uiU R 二极管是一种非线性元件，其特性就是PN 结的特性，而电流i D 与两端的电压u D 的关系近似为：1.2.2 二极管的伏安特性普通二极管是应用PN 结的饱和区、死区和导通区的特性制成的二端元件。
电路符号为：（1）伏安关系（2）理想二极管）（1-=T D V u S D e I i I S —反向饱和电流；V T —温度的电压当量，当常温（T=300K ）时，V T =26mV 。
在正常工作范围内，当电源电压远大于二极管正向导通压降时，可将二极管当作理想二极管处理，其伏安特性如图示。
k a D最大整流电流又称为额定正向平均电流，是指二极管长时间使用时，允许通过的最大正向平均电流。
此值取决于PN 结的面积、材料和散热情况。
1.2.3 二极管的主要电参数1）最大整流电流I F2）最高反向工作电压U R3）最大反向电流I RM I F I RM ui U R 最大反向电流是指二极管加上最高反向工作电压时的反向电流值。
半导体二极管
半导体二极管二极管是由一个PN结、电极引线以及外壳封装构成的。
二极管的最大特点是：单向导电性。
其主要包括：稳压、整流、检波、开关、光/电转换等。
1.二极管的分类（1）按材料来分，可分为：硅二极管、锗二极管。
（2）按结构来分，可分为：点接触型二极管、面接触型二极管。
（3）按用途来分，可分为：稳压二极管、整流二极管、检波二极管、开关二极管、发光二极管、光电二极管等。
图1 常用二极管的外形和电路符号2.二极管性能的检测（1）外观判别二极管的极性二极管的正、负极性一般都标注在其外壳上。
有时会将二极管的图形直接画在其外壳上如图2（a）示。
对于二极管引线是轴向引出的，则会在其外壳上标出色环(色点)，有色环(色点)的一端为二极管的负极端，如图2（b）所示。
若二极管引线是同向引出，其判断如图2（c）所示。
若二极管是透明玻瑞壳，则可直接看出极性，即二极管内部连触丝的一端为正极。
图2根据判断外观二极管极性（2）万用表检测二极管的极性与好坏检测原理：根据二极管的单向导电性这一特点，性能良好的二极管，其正向电阻小，反向电阻大；这两个数值相差越大越好。
若相差不多，说明二极管的性能不好或已经损坏。
测量时，选用万用表的“欧姆”档。
一般用Rx100或Rx lk档。
而不用Rx1或Rx10k 档。
因为Rx l档的电流太大，容易烧坏二极管。
Rx l0k档的内电源电压太大，易击穿二极管。
测量方法：将两表棒分别接在二极管的两个电极上，读出测量的阻值；然后将表棒对换，再测量一次。
记下第二次阻值。
若两次阻值相差很大，说明该二极管性能良好；并根据测.量电阻小的那次的表棒接法(称之为正向连接)，判断出与黑表棒连接的是二极管的正极。
与红表榜连接的是二极管的负极。
因为万用表的内电源的正极与万用表的“—”插孔连通，内电源的负极与万用表的“+”插孔连通。
如采两次测量的阻值都很小，说明二极管己经击穿；如果两次测量的阻值都很大，说明二极管内部己经断路；两次测量的阻值相差不大，说明悦极管性能欠佳。
二极管PPT课件
二极管的单向导电性
综上所述，二极管加正向电压大 于死区电压时才会导通，加反向电压 时管子处于截止状态，这一特性称为 二极管的单向导电性。
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[例1.1] 图1-3所示电路中，当开关S闭合后，H1、H2两个指 示解 ：灯 ，由哪电 路一图个可可知能，发开光关 S？闭 合 后 ， 只 有 二 极 管 V 1 正 极 电 位 高 于 负 极 电 位 ，
(b)面接触型
结面积大、正向电流大、结 电容大，用于大电流整流电路。
金属触丝 N型锗片
阳极引线
阴极引线
( a ) 点接触型 外壳
铝合金小球 阳极引线
N型硅
PN结 金锑合金
底座
阴极引线 ( b ) 面接触型
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(c) 平面型
用于集成电路制作工艺中。 PN结结面积可大可小，用于高频整 流和开关电路中。
1、半导体的特点：
（1）半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间 。 （2）半导体受外界光和热的刺激时，其导电能力将会有显著变化。 （3）在纯净半导体中，加入微量的杂质，其导电能力会急剧增强 。
半导体中两种携带电荷粒子： （1）空穴（带正电荷） （2）自由电子（带负电荷）
载流子
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2、Ｐ型半导体和Ｎ型半导体
即处于正向导通状态，所以H1指示灯发光。
图1-3 [例1.1]电路图
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4. 晶体二极管的主要参数
（1）最大整流电流IFM
指管子长期运行时，允许通过的最大直流电流。
（2）反向击穿电压UBR
指管子反向击穿时的电压值。
（3）最高反向工作电压URM
二极管正常工作时允许承受的最高反向电压 （约为UBR的一半）。
半导体二极管的分类(德惠)
半导体三极管之所以叫双极性晶体管是因为导电时有两种
粒子参与导电，以NPN管为例，中间是P形，两边是N形，等
于就是两个PN结，电子由发射极（假设以他在左边为例）的 N区开始经正向电压到达P区，再由集电极那边的反偏电压把 电子扫向右边（集电极）的N区，于此同时，空穴也也在电场 的作用下，与电子的运动方向相反的方向运动，电子和空穴的 一起运动构成了NPN管 的电流，因为他有电子和空穴两种粒 子参与导电，所以称为双极性晶体管，与之对应的是单极性晶 体管，也就是MOS管，他只有电子或者空穴的其中一种参与 导电。！
2.三极管的类型 三极管的种类很多，可以从不同的角度分 类： （1）按极性不同，可分为NPN型三极管和 PNP型三极管， NPN型三极管比较常用。 （2）按材料不同，可分为硅三极管和锗三 极管。（硅三极管比锗三极管的热稳定性 好， 锗三极管反向电流大，受温度影响也大。） （3）按工作频率不同，可分为低频三极管 和高频三极管。 （4）按工作功率不同，可分为小功率三极 管和大功率三极管。 （5）按用途不同，可分为放大管和开关管。
二 半导体三极管
2.1 三极管的结构、符号和分类 2.2 三极管的电流放大作用 2.3 三极管的特性曲线 2.4 三极管的主要参数及其温度影响 2.5 特殊三极管
半导体三极管又称双极结型晶体管（通常简 称三极管或晶体管），半导体三极管是应用最广 泛的半导体器件。由半导体三极管组成的放大电 路，其主要作用是将微弱的电信号（电压，电流） 放大成为所需要的较强的电信号。例如，把反应 温度、压力、速度等物理量的微弱电信号进行放 大，去推动执行元件（如继电器、电动机、指示 仪表等）执行。因此半导体三极管及其放大电路 在生产、科研及日常生活中得到了广泛的应用。
(整理)半导体二极管 (2).
5.1.1 PN结导入：提问：物体按导电性能可分为哪几类？导体、绝缘体和半导体。
导电性能良好的物体叫导体，导电性性能很差的物体叫绝缘体。
导电性能处于导体和绝缘体之间的物体叫半导体。
新课：一、半导体基本特性及常用半导体半导体导电性能处天导体和绝缘体之间。
除此之外，半导体还有很多重要特性，热敏、光敏和掺杂特性。
热敏讲解：光敏讲解：掺杂讲解：掺杂后导电能力大大增强。
纯净的半导体称为本征半导体。
常用半导体有硅、锗。
硅介绍：石头的主要成份，原来叫矽，1952年后因与 硒 同音，改称硅。
台湾仍称矽，香港可称矽，也可称硅。
在地球上含量非常多。
锗含量较少，在半导体中用得也较少。
二、Ｐ型半导体和Ｎ型半导体纯净半导体经过掺后，有电子导电和空穴导电两种方式。
空穴导电讲解：以空穴导电为主的叫Ｐ型半导体。
电子导电讲解：以电子导电为主的叫Ｎ型半导体。
三、ＰＮ结的概念及单向导电性１、ＰＮ结概念将Ｐ型半导体和Ｎ型半导体结合在一结，在结合处形成ＰＮ结。
ＰＮ结是构成各种半导体器件的基础。
Ｐ是英语单词正极（Positive）的第一个字母，Ｎ是英语单词负极（Negative）的第一个字母。
ＰＮ结如果用中文来解释就是 正负结 。
２、ＰＮ结单向导电性演示实验（请同学们上台一起做）：2.1接通电源，小灯泡点亮。
提问：交换电源正负极，小灯泡是否还亮？2.2交换电源正负极，小灯泡还亮。
结论：小灯泡双向导通，不分正负极。
2.3在电路中间插入二极管（二极管内部结构主要是ＰＮ结）。
做同样实验，发现有一种情况下灯亮，还有一种情况下灯泡不亮了。
2.4简化实验，保持电源正负极不变，只改变二极管的方向，发现一个方向小灯泡亮，一个方向小灯泡不亮了。
2.5结论：ＰＮ结具有单向导电性，即只有一个方向导通，另一个方向不导通（专有名称：截止）。
2.6以自行车气嘴为例说明ＰＮ结单向导电的工作原理：2.7正向偏置：Ｐ接+，Ｎ接-；反向偏置：Ｐ接－，Ｎ接+。
简化理解：正接+，负接-，正向偏置；正按-，负椄+，反向偏置。
二极管分类、特征、应用电路、检测
二极管概述 二极管的参数： ① 最大整流电流IF
指管子长期运行时，允许通过的最大正向平均电流，其值 与PN结面积及外部散热条件等有关。因为电流通过管子时 会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度时，就会使 管芯过热而损坏。
②最大反向工作电压
VRM 加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击 穿，为了保证使用安全，一般只按反向击穿电压VBR的一 半计算。
开关二极管的分类与选用
开关二极管大体分为两种类型：一种是普通型开关二极管； 一种是电压型开关二极管。普通型又分为一般低速型、高 速型、超高速型、高反压型、低功耗型等。最常用的或者 说用得最多的是普通型。 中速开关电路和检波电路可以选用2AK系列普通开关二极管。 高速开关电路可以选用RLS系列、1sS系列、1N系列、2CK系 列的高速开关二极管。要根据应用电路的主要参数(例如正 向电流、最高反向电压、反向恢复时问等)来选择开关二极 管的具体型号。
检波电路工作原理
（1）从调幅收音机天线下来 的就是调幅信号。 （2）信号的中间部分是频率 很高的载波信号，它的上下 端是调幅信号的包络，其包 络就是所需要的音频信号。 （3）上包络信号和下包络信 号对称，但是信号相位相反， 收音机最终只要其中的上包 络信号，下包络信号不用， 中间的高频载波信号也不需 要。
开关二极管电路分析
(1)开关S1断开时,直流电压+V无法加到VD1的正极,这时VD1 截止,其正极与负极之间的电阻很大,相当于VD1开路,这样 C2不能接入电路,L1只是与C1并联构成LC并联谐振电路。 (2)开关S1接通时,直流电压+V通过S1和R1加到VD1的正极, 使VD1导通,这样C2接入电路,且与电容C1并联,L1与C1、C2 构成LC并联谐振电路。
半导体二极管的分类
一.半导体二极管的分类半导体二极管按其用途可分为：普通二极管和特殊二极管。
普通二极管包括整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开关二极管、快速二极管等；特殊二极管包括变容二极管、发光二极管、隧道二极管、触发二极管等。
二.半导体二极管的主要参数1．反向饱和漏电流I R指在二极管两端加入反向电压时，流过二极管的电流，该电流与半导体材料和温度有关。
在常温下，硅管的IR 为纳安（10-9A）级，锗管的IR为微安（10-6A）级。
2．额定整流电流I F指二极管长期运行时，根据允许温升折算出来的平均电流值。
目前大功率整流二极管的IF值可达1000A。
3. 最大平均整流电流I O在半波整流电路中，流过负载电阻的平均整流电流的最大值。
这是设计时非常重要的值。
4. 最大浪涌电流I FSM允许流过的过量的正向电流。
它不是正常电流，而是瞬间电流，这个值相当大。
5．最大反向峰值电压V RM即使没有反向电流，只要不断地提高反向电压，迟早会使二极管损坏。
这种能加上的反向电压，不是瞬时电压，而是反复加上的正反向电压。
因给整流器加的是交流电压，它的最大值是规定的重要因子。
最大反向峰值电压VRM指为避免击穿所能加的最大反向电压。
目前最高的VRM值可达几千伏。
6. 最大直流反向电压V R上述最大反向峰值电压是反复加上的峰值电压，VR是连续加直流电压时的值。
用于直流电路，最大直流反向电压对于确定允许值和上限值是很重要的.7．最高工作频率f M由于PN结的结电容存在，当工作频率超过某一值时，它的单向导电性将变差。
点接触式二极管的fM 值较高，在100MHz以上；整流二极管的fM较低，一般不高于几千赫。
8．反向恢复时间T rr当工作电压从正向电压变成反向电压时，二极管工作的理想情况是电流能瞬时截止。
实际上，一般要延迟一点点时间。
决定电流截止延时的量，就是反向恢复时间。
虽然它直接影响二极管的开关速度，但不一定说这个值小就好。
也即当二极时所需要的时间。
各种二极管的分类及参数
二极管符号二极管（国标）二极管的判别及参数1.简述半导体是一种具有特殊性质的物质，它不像导体一样能够完全导电，又不像绝缘体那样不能导电，它介于两者之间，所以称为半导体。
半导体最重要的两种元素是硅(读“guī”)和锗(读“zhě”)。
我们常听说的美国硅谷，就是因为那里有好多家半导体厂商。
二极管应该算是半导体器件家族中的元老了。
很久以前，人们热衷于装配一种矿石收音机来收听无线电广播，这种矿石后来就被做成了晶体二极管。
二极管最明显的性质就是它的单向导电特性，就是说电流只能从一边过去，却不能从另一边过来(从正极流向负极)。
我们用万用表来对常见的1N4001型硅整流二极管进行测量，红表笔接二极管的负极，黑表笔接二极管的正极时，表针会动，说明它能够导电；然后将黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，这时万用表的表针根本不动或者只偏转一点点，说明导电不良(万用表里面，黑表笔接的是内部电池的正极)。
常见的几种二极管中有玻璃封装的、塑料封装的和金属封装的等几种。
像它的名字，二极管有两个电极，并且分为正负极，一般把极性标示在二极管的外壳上。
大多数用一个不同颜色的环来表示负极，有的直接标上“—”号。
大功率二极管多采用金属封装，并且有个螺母以便固定在散热器上。
?2．半导体二极管的极性判别及选用(1) 半导体二极管的极性判别一般情况下，二极管有色点的一端为正极，如2AP1～2AP7，2AP11～2AP17等。
如果是透明玻璃壳二极管，可直接看出极性，即内部连触丝的一头是正极，连半导体片的一头是负极。
塑封二极管有圆环标志的是负极，如IN4000系列。
无标记的二极管，则可用万用表电阻挡来判别正、负极，万用表电阻挡示意图见图T304。
根据二极管正向电阻小，反向电阻大的特点，将万用表拨到电阻挡(一般用R×100或R ×1k挡。
不要用R×1或R×10k挡，因为R×1挡使用的电流太大，容易烧坏管子，而R×10k挡使用的电压太高，可能击穿管子)。
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半导体二极管
整流管：整流管因为其正向工作电流较大，工艺上多采用面结型结构，结电容大，因此整流二极管工作频率一般小于3KHZ .
例：2CZ31 反向工作电压： 50-800V 正向电流：>1A
正向压降：<0.8V 反向电流：<5 UA 瞬时电流：>20A 最高温度：> 150C
例：2CZ56 反向工作电压： 100-2000V 正向电流：3A
正向压降：<0.8V 反向电流：<20 UA 瞬时电流：>65A 最高温度：> 140C
注：桥式整流器以此此类推。
彩电用高频高压硅整流堆：
例：2DGL20 反向工作电压：>20KV正向电流：>5MA
正向压降：<40V 反向电流：<2 UA 反向恢复时间：<1.2us 检波二极管：
一般检波二极管采用锗材料点接触型结构，要求正向压降小，检波效率高，结电容小，频率特性好，其外形一般采用玻璃封装EA结构。
例：2AP9 反向工作电压：> 10V 正向电流：>8MA
反向峰值击穿电压：>20V 最大整流电流：>5MA
截止频率：〉100MHZ 零偏压电容：《1 PF
检波效率：》65% 反向电流：《200 UA
例：2AP30C 反向工作电压：〉10V 正向电流：〉2MA
反向峰值击穿电压：〉20V 最大整流电流：〉5MA
截止频率：〉400MHZ
零偏压电容：《0.6PF 反向电流：》5 0 UA
开关二极管：
二极管从截止到导通称为开通时间，从开通到截止称为反向恢复时间，两者之和称为开关时间。
开通时间较短，一般可以忽略，反向恢复时间较长，他反应了二极管的特性好坏，trr定义为从加反向偏压开始到反向电流下降到初始值的1/10所用的时间。
2AK系列为点接触锗金键开关二极管，适于中速开关电路，2CK系列为平面硅二极管，适于高速开关电路。
例：2CK70E(IN4148) 反向工作电压：> 60V 反向击穿电压：>90 V正向电流：>10MA 正向压降：<0.8V 零偏压电容：《4PF 反向恢复时间：〈3ns 额定功率：30mw
FR151-158常用于高频整流，升压，有些厂家叫做快速恢复二极管。
反向工作电压：100-1000V正向电流：>1.5A
正向压降：<0.65V反向恢复时间：〈0.7ns 反向电流：5ua 阻尼二极管：
主要应用于电视机行扫描中做阻尼和升压整流用，要求其承受较高的反向工作电压和峰值电流，且要求正向压降越小越好，因此他是一种特殊的高频高压整流二极管，也可看作是高反压开关二极管的一种。
2CN2最高反向工作电压：400-800V正向电流：>2A
正向压降：<1V反向恢复时间：〈2ns 浪涌电流：50A
最高结温：175C 反向电流：5 ua
FR100-107最高反向工作电压：25-1000V 正向电流：>1A
正向压降：<1.3V反向恢复时间：〈0.85 ns 浪涌电流：50A
最高结温：175C反向电流：5ua
稳压二极管：
稳压二极管的正向曲线与普通二极管相仿，但反向曲线比普通二极管低的多。
其击穿点处，曲线弯折特别尖锐，反向电流剧增，但电压几乎保持不便，只要在外电路中设置限流措施，使稳压管始终保持在允许功耗内，就不会损坏管子，稳压管的反向击穿是可逆的，而普通二极管的击穿是不可逆的。
稳压二极管多采用硅材料制成。
由于稳压二极管的击穿机理上的区别，一般认为稳压管在5V以下属于齐纳击穿，7V以上属于雪崩击穿，5-6V两者兼而有之。
小于5伏时，具有负温度系数，大于7伏时，具有正温度系数，在5-6伏时，温度系数则接近0。
2CW76功率：<0.25W工作电流：<20ma 结温：<150C
漏电流：0.1u电压：11.5-12.5V 动态电阻18ohm(5ma)
压降：<1V温度系数：9*10（-4/C
2DW60功率：<1W工作电流：<6ma 结温：<150C
漏电流：0.5u电压135-155V 动态电阻700ohm(3ma)
压降<1V温度系数：12*10（-4/C 瞬变电压抑制二极管：
瞬变电压抑制二极管简称为TVP管（tran sient-voltage-suppressor）他是在稳压管的工艺基础上发展起来的，主要应用于对电压的快速过压保护，TVP管按照其峰值脉冲功率可以分为四类：500W，1000W, 1500W,5000W。
每类按照其标称电压分为3 5种，最小击穿电压为8.2V，最大为200V.
TVP管在瞬间高能量冲击时，能以极高的速度从高阻改变为低阻，从而吸收一个极大的电流，将管子的电压钳位在一个预定的数值上，钳位时间仅仅10（-12）秒。
例：TVP500-534,峰值功率：500W 击穿电压：8.2-200V 测试电流：1ma 最大钳位电压：12.5-287V最大峰值脉冲电流：4 0A 反向变位电压：6.63-162.0V 反向电流：200-5ua 温度系数： 0.065-0.108% /C
注：反向变位电压的含义为：TVP管在不击穿的条件下所能承受的最大反向电压，即当TVP管加上该电压后，反向漏电流不大于其允许值。
变容二极管：
变容二极管是利用PN结电容随外加反向偏压变化的特性制成。
在零偏压时，结电容最大，临近击穿时，结电容最小。
两者之比则为其结电容变化比。
从导通曲线可以看出，结电容变化呈现非线性。
变容二极管一般总是接在谐振回路使用，以取代传统的可变电容，因此必须要有足够的Q值，显然，随着频率的升高，Q降低，因此定义为Q=1时为截止频率。
使用时必须低于截止频率。
常用变容二极管因其结构的独特性，参数离散性较大，使用应逐个挑选。
例：2CC120 最高反向工作电压：30V反向电流：0.1ua
给定偏压下的结电容3v,18-20pf 10v,7-8.5pf
电容比>6 击穿电压35v 优值Q>120 串联电阻1.5ohm
电容温度系数<5*10(-4) 最高结温：125C 双基极二极管：
双基极二极管是具有两个基极和一个发射极的三端负阻半导体器件。
他只有一个PN 结，所以又称为单结晶体管。
双基极二极管主要应用于各种张驰震荡器，定时电压读出电路，具有频率易调，温度特性好的优点。
分压比：当发射极开路时，基极B1,B2之间相当于一个电阻,其值为RB1,RB2之和，若加一个电压，则俩电阻间相当于一个分压器。
例：BT33A 分压比：0.3-0.55 基极间电阻：3-6kohm
E-B间反向电流：<1ua饱和压降：<5v 峰点电流：<2UA
谷点电流：<1.5UA 谷点电压： <3.5V
调制电流：8-40ma
耗屏功率： 400mw 最高结温：150C。