第一章晶体二极管
第1章 半导体二极管和晶体管
型求出 IO 和 UO 的值。
+ UD -
解:
1、理想模型
UO = V = 6 V
E
IO = E / R = 6 / 6 = 1 (mA)
+
2 V ID
R UR
6KΩ
-
2、恒压降模型
UO = E – UD = 6 0.7 = 5.3 (V) IO = UO / R = 5.3 / 6 = 0.88 (mA)
反向击穿电压 I/mA 反向饱和电流
硅几 A
锗几十~几百 A UBR
硅管的温度稳
IS
O
U/V
定性比锗管好 反向 饱和电流
36
（二）极间电容
第三节、半导体二极管
C
1、PN结存在等效结电容
PN结中可存放电荷,相 当一个电容。
PN
+ ui –
R
– 2、对电路的影响：外加交流电源
+
时，当频率高时，容抗小，对PN
14
第一节、半导体的导电特性
N型半导体
多一个 价电子
4
+5
4
掺杂
4
4
4
15
本征激发
第一节、半导体的导电特性
N型半导体
4
+5
4
掺杂
正离子
电子
4
4
4
多子-------电子 少子-------空穴
N型半导体示意1图6
第一节、半导体的导电特性
P型半导体
多一个 空穴
4
+3
4
掺杂
4
4
4
17
本征激发
第一节、半导体的导电特性
第一章二极管-PPT课件
本征半导体：
四价元素
外层四个电子
原子实或惯性核 为原子核和内层电子组成
价电子为相邻两原子所共有
3.本征激发：
本征激发 电子空穴 成对产生
自由电子（带负电-e)
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
4.载流子 ：自由 +4 运动的带电粒子：
电子带负电： +4 －e=-1.6×10-19c,
空穴带正电:
e=1.6×10-19c.
锗管UD(ｏn)=0.2V。
（2）反向特性： 二极管两端加上反向 电压时，反向饱和电流IS很小（室温下， 小功率硅管的反向饱和电流IS小于0.1μA。 （3）反向击穿特性 二极管两端反向电压 超过U(BR)时，反向电流IR随反向电压的增大 而急剧增大， U(BR) 称为反向击穿电压。
（5）齐纳击穿：由高浓度掺杂材料制成的PN结中耗尽区宽度很窄，即使反向电
压不高也容易在很窄的耗尽区中形成很强的电场，将价电子直接从共价键中拉出 来产生电子-空穴对，致使反向电流急剧增加，这种击穿称为齐纳击穿。
§1 .2 二极管的特性及主要参数 一、 半导体二极管的结构和类型
构成：PN 结 + 引线 + 管壳 = 二极管(Diode) 符号：阳极（正极） 阴极（负极） 分类： 1.根据材料 硅二极管、锗二极管 2.根据结构 点接触型、面接触型、平面型 1．二极管的结构和符号
空穴（带正电+e)
5.复 合： 自由电子和空穴在运动 中相遇重新结合成对消 失的过程。 电子电流:IN
空穴电流:IP 共有电子 递补运动
+4
+4
电子电路基础习题册参考答案
电子电路基础习题册参考答案免费提供（第三版）全国中等职业技术第一章常用半导体器件§1-1 晶体二极管一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三大类，最常用的半导体材料是硅和锗。
2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同，可形成N 型半导体和P 型半导体。
3、纯净半导体又称本征半导体，其内部空穴和自由电子数相等。
N 型半导体又称电子型半导体，其内部少数载流子是空穴；P型半导体又称空穴型半导体，其内部少数载流子是电子。
4、晶体二极管具有单向导电性，即加正向电压时，二极管导通，加反向电压时，二极管截止。
一般硅二极管的开启电压约为0.5 V，锗二极管的开启电压约为0.1 V；二极管导通后，一般硅二极管的正向压降约为0.7 V,锗二极管的正向压降约为0.3 V。
5.锗二极管开启电压小，通常用于检波电路，硅二极管反向电流小，在整流电路及电工设备中常使用硅二极管。
6.稳压二极管工作于反向击穿区，稳压二极管的动态电阻越小，其稳压性能好。
7在稳压电路中，必须串接限流电阻，防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。
8二极管按制造工艺不同，分为点接触型、面接触型和平面型。
9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、开关、热敏、发光和光电二极管等二极管。
10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱和电流和最高工作频率。
11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。
12、图1-1-1所示电路中，二极管V1、V2均为硅管，当开关S与M 相接时，A点的电位为无法确定V,当开关S与N相接时，A点的电位为0 V.13图1-1-2所示电路中，二极管均为理想二极管，当开关S打开时，A点的电位为10V 、流过电阻的电流是4mA ；当开关S闭合时，A点的电位为0 V，流过电阻的电流为2mA 。
14、图1-1-3所示电路中，二极管是理想器件，则流过二极管V1的电流为0.25mA ，流过V2的电流为0.25mA ,输出电压U0为+5V。
模电子练习题1
第一章晶体二极管整流滤波电路一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为、和三大类。
2、电子技术的核心是半导体，它的三个特性是：、、3、半导体中存在着两种载流子，其中带正电的载流子叫做，带负电的载流子叫做；N型半导体中多数载流子是，P型半导体中的多数载流子是。
4、PN结具有性能，即：加电压时PN结导通，加电压时PN结截止。
5、二极管的主要特性是具有。
二极管外加正向电压超过死区电压以后，正向电流会，这时二极管处于状态。
6、晶体二极管的伏安特性可简单理解为正向，反向的特性。
导通后，硅管的管压降约为，锗管约为。
7、整流电路将交流电变为直流电，滤波电路将直流电变为的直流电。
8、整流电路按整流相数，可分为与两种；按被整流后输出电压（或电流）的波形分，又可分为与两种。
9、把脉动直流电变成比较平滑直流电的过程称为。
10、电容滤波电路中的电容具有对交流电的阻抗，对直流电的阻抗的特性，整流后的脉动直流电中的交流分量由电容，只剩下直流分量加到负载的两端。
11、硅管的死区电压为伏，锗管的区死区电压为伏。
12、PN结中的内电场会阻止多数载流子的运动，促使少数载流子的运动。
13、理想二极管正向导通时，其压降为V；反向截止时，其电流为μA。
14、半导体中的总电流是与的代数和。
15、在判别锗、硅二极管时，当测出正向压降为时，将认为此二极管为锗二极管；当测出正向压降为时，将认为此二极管为硅二极管。
16、当加到二极管上的反向电压增大到一定数值时，反向电流会突然增大，此现象被叫做现象。
17、在单相桥式整流电路中，如果流过负载电阻RL的电流是2A，则流过每只二极管的电流是。
18、在单相桥式整流电路中，如果电源变压器二次电源为120V，则每只二极管所承受的反向电压为。
19、在一块本征半导体两端加上电压，电子会向电源极移动形成电子电流。
20、二极管是由一个结加上两根金属引线经封装后构成的。
二、选择题1、P型半导体中空穴多于自由电子，则P型半导体呈现的电性为（）。
第一章 晶体二极管及应用电路
第一章晶体二极管及应用电路§1.1 知识点归纳一、半导体知识1．本征半导体·单质半导体材料是具有4价共价键晶体结构的硅（Si）和锗（Ge）（图1-2）。
前者是制造半导体IC的材料（三五价化合物砷化镓GaAs是微波毫米波半导体器件和IC的重要材料）。
·纯净（纯度>7N）且具有完整晶体结构的半导体称为本征半导体。
在一定的温度下，本征半导体内的最重要的物理现象是本征激发（又称热激发或产生）（图1-3）。
本征激发产生两种带电性质相反的载流子——自由电子和空穴对。
温度越高，本征激发越强。
+载流子。
空穴导电的本质是价电子依次填补本征晶格·空穴是半导体中的一种等效q+电荷的空位宏观定向运动（图1-4）。
中的空位，使局部显示q·在一定的温度下，自由电子与空穴在热运动中相遇，使一对自由电子和空穴消失的现象称为载流子复合。
复合是产生的相反过程，当产生等于复合时，称载流子处于平衡状态。
2．杂质半导体·在本征硅（或锗）中渗入微量5价（或3价）元素后形成N型（或P型）杂质半导体（N型：图1-5，P型：图1-6）。
·在很低的温度下，N型（P型）半导体中的杂质会全部电离，产生自由电子和杂质正离子对（空穴和杂质负离子对）。
·由于杂质电离，使N型半导体中的多子是自由电子，少子是空穴，而P型半导体中的多子是空穴，少子是自由电子。
·在常温下，多子>>少子（图1-7）。
多子浓度几乎等于杂质浓度，与温度无关；两少子浓度是温度的敏感函数。
·在相同掺杂和常温下，Si的少子浓度远小于Ge的少子浓度。
3．半导体中的两种电流在半导体中存在因电场作用产生的载流子漂移电流（这与金属导电一致）；还存在因载流子浓度差而产生的扩散电流。
4．PN结·在具有完整晶格的P型和N型材料的物理界面附近，会形成一个特殊的薄层——PN 结（图1-8）。
电子电路基础习题册参考答案-第一章讲解
电子电路基础习题册参考答案（第三版）全国中等职业技术第一章常用半导体器件§1-1 晶体二极管一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三大类，最常用的半导体材料是硅和锗。
2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同，可形成N 型半导体和P 型半导体。
3、纯净半导体又称本征半导体，其内部空穴和自由电子数相等。
N型半导体又称电子型半导体，其内部少数载流子是空穴；P型半导体又称空穴型半导体，其内部少数载流子是电子。
4、晶体二极管具有单向导电性，即加正向电压时，二极管导通，加反向电压时，二极管截止。
一般硅二极管的开启电压约为0.5 V，锗二极管的开启电压约为0.1 V；二极管导通后，一般硅二极管的正向压降约为0.7 V,锗二极管的正向压降约为0.3 V。
5.锗二极管开启电压小，通常用于检波电路，硅二极管反向电流小，在整流电路及电工设备中常使用硅二极管。
6.稳压二极管工作于反向击穿区，稳压二极管的动态电阻越小，其稳压性能好。
7在稳压电路中，必须串接限流电阻，防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。
8二极管按制造工艺不同，分为点接触型、面接触型和平面型。
9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、开关、热敏、发光和光电二极管等二极管。
10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱和电流和最高工作频率。
11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。
12、图1-1-1所示电路中，二极管V1、V2均为硅管，当开关S与M 相接时，A点的电位为无法确定V,当开关S与N相接时，A点的电位为0 V.13图1-1-2所示电路中，二极管均为理想二极管，当开关S打开时，A点的电位为10V 、流过电阻的电流是4mA ；当开关S闭合时，A点的电位为0 V，流过电阻的电流为2mA 。
14、图1-1-3所示电路中，二极管是理想器件，则流过二极管V1的电流为0.25mA ，流过V2的电流为0.25mA ,输出电压U0为+5V。
02电子线路《第一章第二节晶体二极管整流电路》(陈其纯主编)
（2）v1负半周时，T次级A点电位低于B点电位，在v2b的 作用下，V2导通（V1截止），iV2自上而下流过RL； 可见，在v1一周期内，流过二极管的电流iV1 、iV2叠加形 成全波脉动直流电流 iL，于是RL两端产生全波脉动直流电压 vL。故电路称为全波整流电路。
3．负载和整流二极管上的电压和电流 （1）负载电压VL
3．负载和整流二极管上的电压和电流 （1）负载电压VL
VL = 0.45 V2
（2）负载电流IL
V L 0.45V 2 IL RL RL
（1.2.1）
（ 1 .2.2）
（3）二极管正向电流IV和负载电流IZ 0.45V 2 （1.2.3） IV IL RL （4）二极管反向峰值电压VRM
（2）v1负半周时，T次级A点电位低于B点电位，在v2b的 作用下，V2导通（V1截止），iV2自上而下流过RL； 可见，在v1一周期内，流过二极管的电流iV1 、iV2叠加形 成全波脉动直流电流 iL，于是RL两端产生全波脉动直流电压 vL。故电路称为全波整流电路。
3．负载和整流二极管上的电压和电流 （1）负载电压VL
1.2.1 单相半波整流电路 1．电路 如图（a） V ：整流二极管，把交流 电变成脉动直流电； T：电源变压器，把v1变成 整流电路所需的电压值v2。
动画 单相半波整流电路
2．工作原理 设v2为正弦波，波形如图1.2.1（b）所示。 （1）v2正半周时，A点电位高于B点电位，二极管V正偏 导通，则vL≈v2； （2）v2负半周时，A点电位低于B点电位，二极管V反偏截 止，则vL≈0。 由波形可见，v2一周期内，负载只用单方向的半个波形， 这种大小波动、方向不变的电压或电流称为脉动直流电。上述 过程说明，利用二极管单向导电性可把交流电v2变成脉动直流 电vL。由于电路仅利用v2的半个波形，故称为半波整流电路。
第一章 二极管试题
一、晶体二极管和二极管整流电路一、填空1、纯净的半导体称为，它的导电能力很。
在纯净的半导体中掺入少量的价元素，可形成P型半导体，又称型半导体，其中多数载流子为，少数载流子为。
2、在本征半导体中掺入价元素，可形成N型半导体，其中多数载流子为，少数载流子为，它的导电能力比本征半导体3、如图，这是材料的二极管的____曲线，在正向电压超过 V后，二极管开始导通，这个电压称为电压。
正常导通后，此管的正向压降约为 V。
当反向电压增大到 V时，即称为电压。
其中稳压管一般工作在区。
4、二极管的伏安特性指和关系，当正向电压超过_____后，二极管导通。
正常导通后，二极管的正向压降很小，硅管约为 V,锗管约为 V。
5、二极管的重要特性是，具体指：给二极管加电压，二极管导通；给二极管加电压，二极管截止。
6、PN结的单向导电性指，当反向电压增大到时，反向电流会急剧增大，这种现象称。
7、二极管的主要参数有 ________、_________和，二极管的主要特性是。
8、用模拟式万用表欧姆档测二极管的正、反向电阻时，若两次测得的阻值都较小，则表明二极管内部；若两次测得的阻值都较大，则表明二极管内部。
两次测的阻值相差越大，则说明二极管的性能越好。
9、整流是指_______________________________________，整流电路分可为：和电路。
将交流电转换成较稳定的直流电，一般要经过以下过程：___________ →____________ →____________ →____________10、有一直流负载RL =9Ω，需要直流电压VL=45V,现有2CP21(IFM =3000mA,VRM=100V)和2CP33B(IFM=500mA, VRM=50V) 两种型号的二极管,若采用桥式整流电路，应选用型二极管只。
11、稳压二极管的稳压特性指，动态电阻rZ越大，说明稳压性能越。
12、滤波器的作用是将整流电路输出的中的成分滤去，获得比较的直流电,通常接在电路的后面。
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电子电路基础习题册参考答案免费提供（第三版）全国中等职业技术第一章常用半导体器件§1-1 晶体二极管一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三大类，最常用的半导体材料是硅和锗。
2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同，可形成N 型半导体和P 型半导体。
3、纯净半导体又称本征半导体，其内部空穴和自由电子数相等。
N型半导体又称电子型半导体，其内部少数载流子是空穴；P型半导体又称空穴型半导体，其内部少数载流子是电子。
4、晶体二极管具有单向导电性，即加正向电压时，二极管导通，加反向电压时，二极管截止。
一般硅二极管的开启电压约为0.5 V，锗二极管的开启电压约为0.1 V；二极管导通后，一般硅二极管的正向压降约为0.7 V,锗二极管的正向压降约为0.3 V。
5.锗二极管开启电压小，通常用于检波电路，硅二极管反向电流小，在整流电路及电工设备中常使用硅二极管。
6.稳压二极管工作于反向击穿区，稳压二极管的动态电阻越小，其稳压性能好。
7在稳压电路中，必须串接限流电阻，防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。
8二极管按制造工艺不同，分为点接触型、面接触型和平面型。
9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、开关、热敏、发光和光电二极管等二极管。
10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱和电流和最高工作频率。
11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。
12、图1-1-1所示电路中，二极管V1、V2均为硅管，当开关S与M 相接时，A点的电位为无法确定V,当开关S与N相接时，A点的电位为0 V.13图1-1-2所示电路中，二极管均为理想二极管，当开关S打开时，A点的电位为10V 、流过电阻的电流是4mA ；当开关S闭合时，A点的电位为0 V，流过电阻的电流为2mA 。
14、图1-1-3所示电路中，二极管是理想器件，则流过二极管V1的电流为0.25mA ，流过V2的电流为0.25mA ,输出电压U0为+5V。
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<< 电子技术>>教考分离试题库第一部分：选择题部分第一章晶体二极管及其应用1．为使PN结正向偏置，就使P区接电源（），N区接电源（）A．正极、负极 B。
负极、正极C．正极、正极 D。
负极、负极2．在下图所示电路中，稳压管Dw1和Dw2的稳压值分别为6V和7V，且工作在稳压状态，由此可知输出电压UO为（）。
A．6V B。
7V C。
0V D。
1V第二章晶体三极管及放大电路3．若分别测得放大电路中的NPN型硅管各极电位如下图所示，则管脚①②③分别为电极（）A．c、b、e B.e、c、b C.b、c、e D.b、e、c4．如下图所示各电路中，处于放大状态的三极管是（）5．为了消除基本共射放大电路的饱和失真，应（）A．减小基极偏置电阻 B。
增大基极偏置电阻C．减小集电极偏置电阻 D。
增大集电极偏置电阻6．温度升高时，三极管的部分参数的变化规律是（）A．β↑、ICEO ↑、UBE↑ B。
β↑、ICEO↑、UBE↓C．β↓、ICEO ↑、UBE↑ D。
β↑、ICEO↓、UBE↓18. 以下哪些不属于引入负反馈后对电路的影响（）A．使放大电路的放大倍数减小B．使放大电路通频带展宽C．改变放大电路的输入输出电阻D．使放大电路放大倍数增大19. 由NP管组成的基本共射放大电路，输入信号为正弦波，输出电压出现顶部被削平的失真这种失真是（）A．饱和失真 B。
频率失真 C。
截止失真 D。
以上均不定第三章场效应管放大电路7．表征场效应管放大能力的重要参数是（）A．夹断电压Up B。
低频互导（跨导）gmC．饱和漏极电流IDSS D。
最大栅源电压BUGS8．源极输出器类似于（）A．共发射极放大电路 B。
共基极放大电路 C．共集电极放大电路 D。
共漏极放大电路9．N沟道结型场效应管处于放大状态要求（）A．UGS >0 B。
UGS=0 C。
UGS<0 D。
UDS=0第四章正弦波振荡电路10．LC正弦波振荡电路起振的振幅条件是（）A．︱AF︱=0 B.︱AF︱=1 C.︱AF︱<1 D. ︱AF︱>111．采用石英晶体振荡电路的主要目的是（）A．提高输出信号幅度 B。
模拟电子电路电子课件第一章二极管及其应用
第一章 二极管及其应用
（2）扩散电容 当PN结外加正向电压时，在空间电荷区两侧的扩散区内，少数载流子 的分布会随外加电压的变化而发生改变，形成电容效应，称为扩散电容。 PN结的势垒电容和扩散电容都是非线性电容。PN结的结电容为势垒电 容和扩散电容之和。由于结电容的存在，当工作频率很高时，结电容的影 响就不可忽略，如果工作频率过高，高频电流将主要从结电容通过，这将 会破坏PN结的单向导电性。
38
第一章 二极管及其应用
将交流电转换为直流电称为整流。具有单向导电性的二极管是最常用的 整流元件。
电动自行车充电器
39
第一章 二极管及其应用
一、单相半波整流电路
观察半波整流电路波形，实验电路如图所示。
单相半波整流电路 a)原理电路 b)实测半波整流波形
40
第一章 二极管及其应用
二、单相桥式整流电路
PN结外加正向电压
16
第一章 二极管及其应用
（2）PN结外加反向电压 PN结P区接低电位、N区接高电位时，称PN结外加反向电压，又称PN结 反向偏置，简称反偏，如图所示。这时，外电场与PN结内电场方向相同， 内电场被增强，PN结空间电荷区变宽。这使得多数载流子的扩散运动受阻， 但对少数载流子的漂移运动有利，从而形成极小的反向电流，反向电流的 方向由N区指向P区。
26
第一章 二极管及其应用
二极管内部结构示意图 a)点接触型 b)面接触型 c)平面型
27
第一章 二极管及其应用
二、二极管的型号命名
国产二极管的型号命名方法见表。
国产二极管的型号命名方法
28
第一章 二极管及其应用
三、二极管的主要参数
不同型号的二极管都有一些技术数据（即参数）作为它合理、安全使用 的依据。二极管的主要参数如下：
第一章二极管及其基本电路
PN结方程
iD I S ( e
v D / nVT
1)
PN结的伏安特性 非线性
其中： IS ——反向饱和电流
VT ——温度的电压当量 常温下（T=300K） kT VT 0.026V 26 mV q n —发射系数 vD —PN结两端的外加电压
v D / nVT i I e 近似 正向： D S 估算 反向： i I D S
1 掺杂性：在纯净的半导体中掺入某些杂质，导电能力明显改变。
§1.1 半导体的基本知识
电子器件中，用的最多的半导体材料是硅和锗。
Ge
Si
+4
通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。
2
二、本征半导体 本征半导体 — 完全纯净、结构完整的半导体晶体。
半导体的共价键结构
§1.1 半导体的基本知识
+4
⑴PN结加正向电压:P区接正，N区接负
变薄
－ － － － － + + + + +
＋
I ： 扩散电流 + + + + + － － － － － P区 N区
－ － － － － + + + + +
－
IF
外电场 小 内电场被削弱，多子的扩散加 结 强，形成较大的扩散电流I。 VF
16
内电场
3.PN结的单向导电性
b.恒压降模型
当二极管导通后，认 为其管压降vD=VON。 常取vD硅=VON=0.7V vD锗=VON=0.2V
适用
只有当二极管的电流iD近似 等于或大于1mA时才正确。
恒压降模型
应用较广泛。
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电子电路基础习题册参考答案（第三版）全国中等职业技术第一章常用半导体器件§1-1 晶体二极管一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三大类，最常用的半导体材料是硅和锗。
2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同，可形成N 型半导体和P 型半导体。
3、纯净半导体又称本征半导体，其内部空穴和自由电子数相等。
N型半导体又称电子型半导体，其内部少数载流子是空穴；P型半导体又称空穴型半导体，其内部少数载流子是电子。
4、晶体二极管具有单向导电性，即加正向电压时，二极管导通，加反向电压时，二极管截止。
一般硅二极管的开启电压约为0.5 V，锗二极管的开启电压约为0.1 V；二极管导通后，一般硅二极管的正向压降约为0.7 V,锗二极管的正向压降约为0.3 V。
5.锗二极管开启电压小，通常用于检波电路，硅二极管反向电流小，在整流电路及电工设备中常使用硅二极管。
6.稳压二极管工作于反向击穿区，稳压二极管的动态电阻越小，其稳压性能好。
7在稳压电路中，必须串接限流电阻，防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。
8二极管按制造工艺不同，分为点接触型、面接触型和平面型。
9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、开关、热敏、发光和光电二极管等二极管。
10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱和电流和最高工作频率。
11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。
12、图1-1-1所示电路中，二极管V1、V2均为硅管，当开关S与M相接时，A点的电位为无法确定V,当开关S与N相接时，A点的电位为0 V.13图1-1-2所示电路中，二极管均为理想二极管，当开关S打开时，A点的电位为10V 、流过电阻的电流是4mA ；当开关S闭合时，A点的电位为0 V，流过电阻的电流为2mA 。
14、图1-1-3所示电路中，二极管是理想器件，则流过二极管V1的电流为0.25mA ，流过V2的电流为0.25mA ,输出电压U0为+5V。
第1章 电力晶体管和晶闸管
N1 G P2 N2 K a) b) A A P1 N1 P2 IA V1 G IG S EG Ic1 NPN PNP Ic2 V2 IK K R EA
J1 J2 J3
K
G
A
A G a)
A
图1-2 晶闸管的外形、结构和电气图形符号 a) 外形 b) 结构 c) 电气图形符号
b)
c)
4
晶闸管的管耗和散热： 管耗＝流过器件的电流×器件两端的电压 管耗将产生热量，使管芯温度升高。如果超 过允许值，将损坏器件，所以必须进行散热 和冷却。 冷却方式：自然冷却（散热片）、风冷（风 扇）、水冷
第一章：电力二极管和晶闸管
第一节 电力二极管 第二节 晶闸管 第三节 双向晶闸管及其他派生晶闸管 本章小节
1
第一节
电力二极管
电力二极管是指可以承受高电压大电流具有较大耗散功率的二极管，它 与其他电力电子器件相配合，作为整流、续流、电压隔离、钳位或保护 元件，在各种变流电路中发挥着重要作用； 它的基本结构、工作原理和伏安特性与信息电子电路中的二极管相同， 以半导体PN结为基础； 主要类型有普通二极管、快恢复二极管和肖特基二极管； 由一个面积较大的 PN 结和两端引线以及封装组成，从外形上看，大功率 的主要有螺栓型和平板型两种封装，小功率的和普通二极管一致。
8
正向特性 四、晶闸管的阳极伏安特性
晶闸管的阳极与阴 极间的电压和阳极 电流之间的关系， 称为阳极伏安特性。 （见图1-5）
电子课件电子技术基础第六版第一章半导体二极管
当反向电压增加到反向击穿电压 UBR 时，反向电流会急 剧增大，这种现象称为“反向击穿”。反向击穿会破坏二极管 的单向导电性，如果没有限流措施，二极管很可能因电流过 大而损坏。
无论硅管还是锗管，即使工作在最大允许电流下，二极管 两端的电压降一般也都在 0.7 V 以下，这是由二极管的特殊 结构所决定的。所以，在使用二极管时，电路中应该串联限 流电阻，以免因电流过大而损坏二极管。
§1-1 半导体的基本知识 §1-2 半导体二极管
§1-1 半导体的基本知识
学习目标
1. 了解半导体的导电特性。 2. 理解 PN 结正偏、反偏的含义。 3. 掌握 PN 结的单向导电性。
一、半导体的导电特性
物质按导电能力强弱不同可分为导体、半导体和绝缘体三 大类。半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。目前，制 造半导体器件用得最多的是硅和锗两种材料。由于硅和锗是 原子规则排列的单晶体，因此用半导体材料制成的半导体管 属于晶体管。
半导体具有不同于导体和绝缘体的导电特性，见表。
半导体的导电特性
纯净的半导体称为本征半导体，它的导电能力是很弱的。 利用半导体的掺杂特性，可制成 P 型和 N 型两种杂质半导体 。
二、PN 结及其单向导电性
1. PN 结 用特殊的工艺使 P 型半导体和 N 型半导体结合在一起，就会在交界处 形成一个特殊薄层，该薄层称为“PN 结”，如图所示。PN 结是制造半导体 二极管、半导体三极管、场效应晶体 管等各种半导体器件的基础。
2. 分类
二极管的种类
二、二极管的伏安特性
为了直观地说明二极管的性质，通常用二极管两端的电压 与通过二极管的电流之间的关系曲线，即二极管的伏安特性 曲线来描述，如图所示。
在下图所示的坐标图中，位于第一象限的曲线表示二极管 的正向特性，位于第三象限的曲线表示二极管的反向特性。
电子线路_精品文档
电子线路第一章晶体二极管和二极管整流电路一、填空1、晶体二极管加一定的（正向）电压时导通，加（反向）电压时（截止）这一导电特性称为二极管的（单相导电）特性。
2、不加杂质的纯净半导体称为（本征半导体）。
3、P型半导体它又称为（空穴）型半导体，其内部（空穴）数量多于（自由电子）数量。
4、加在二极管两端的（电压）和流过二极管的（电流）间的关系称为二极管的（伏安特性）。
5、把（交流）电转换成（直流）电的过程称为整流。
6。
直流电的电路称为二极管单相整流电路，常用的有（单相半波整流）、（单相桥式整流）和（倍压整流）电路。
7。
三极管工作在放大区时，通常在它的发射结加（正向）电压，集电结加（反向）电压。
8。
三极管在电路中的三种基本连接方式是（共发射极接法）、（共基极接法）、（共集电极接法）。
9。
晶体二极管的主要参数有（最大整流电流IFm）、（最高反向工作电压VRm）、（反向漏电流IR）。
10。
导电能力介于（导体）和（绝缘体）之间物体称为半导体。
11、在半导体内部，只有（空穴）和（自由电子）两种载流子。
12、一般来说，硅晶体二极管的死区电压应（大于）锗晶体二极管的死区电压。
13、当晶体二极管的PN结导通后，则参加导电的是（既有少数载流子，又有多数载流子）。
14、用万用表测晶体二极管的正向电阻时，插在万用表标有+号插孔中的测试表笔（通常是红色表笔）所连接的二极管的管脚是二极管的（负）极，另一电极是（正）极。
15、面接触性晶体二极管比较适用（大功率整流）16。
晶体二极管的阳极电位是-10V，阴极电位是-5V，则晶体二极管处于（反偏）17。
用万用表欧姆档测量小功率晶体二极管性能好坏时，应把欧姆档拨到（R1K档）18。
当硅晶体二极管加上0。
3V正向电压时，该晶体管相当于（阻值很大的电阻)19。
晶体二极管加（反向）电压过大而（击穿），并且出现（烧毁）的现象称为热击穿20。
晶体二极管在反向电压小于反向击穿电压时，反向电流（极小）；当反向电压大于反向击穿电压后，反向电流会急速（增大）21、二极管的正极又称（阳）极，负极又称（阴）极。
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珙县职业高级中学（教案）
《电子技术基础》
授课教师：电子专业部
一、教学方法与实施过程
二、教学内容
新课
第一章晶体二极管
A．引入
自然界中的物质，按导电能力的不同，可分为导体和绝缘
体。
人们又发现还有一类物质，它们的导电能力介于导体和绝缘体之间，那就是半导体。
B．新授课
1.1半导体二极管
1.1.1 什么是半导体
1．半导体：导电能力随着掺入杂质、输入电压（电流）、温度和光照条
件的不同而发生很大变化，人们把这一类物质称为半导体。
2．载流子：半导体中存在的两种携带电荷参与导电的“粒子”。
（1）自由电子：带负电荷。
（2）空穴：带正电荷。
特性：在外电场的作用下，两种载流子都可以做定向移动，形成电流。
3．N型半导体：主要靠电子导电的半导体。
即：电子是多数载流子，空穴是少数载流子。
4．P型半导体：主要靠空穴导电的半导体。
即：空穴是多数载流子，电子是少数载流子。
1.1.2 PN结
1．PN结：经过特殊的工艺加工，将P型半导体和N型半导体紧密地结合在一起，则在两种半导体的交界面就会出现一个特殊的接触面，称为PN 结。
2．实验演示
（1）实验电路（讲解）
（引入实验电路，观察现
（2）现象
所加电压的方向不同，电流表指针偏转幅度不同。
（3）结论
PN结加正向电压时导通，加反向电压时截止，这种特性称为PN结的单向导电性。
3．反向击穿：PN结两端外加的反向电压增加到一定值时，反向电流急剧增大，称为PN结的反向击穿。
4．热击穿：若反向电流增大并超过允许值，会使PN结烧坏，称为热击穿。
5．结电容
PN结存在着电容，该电容称为PN结的结电容。
1.1.3 半导体二极管
利用PN结的单向导电性，可以用来制造一种半导体器件——半导体二极管。
1．半导体二极管的结构和符号
（1）结构：由于管芯结构不同，二极管又分为点接触型（如图a）、面接触型（如图b）和平面型（如图c）。
（展示各种二极管）
（2）符号：如图所示，箭头表示正向导通电流的方向。
2．二极管的特性
二极管的导电性能由加在二极管两端的电压和流过二极管的电流来决定，这两者之间的关系称为二极管的伏安特性。
硅二极管的伏安特性曲线如图所示。
（1）正向特性（二极管正极电压大于负极电压）
①死区：当正向电压较小时，正向电流极小，二极管呈现很大的电阻，如图中OA段，通常把这个范围称为死区。
死区电压：硅二极管0.5 V左右，锗二极管0.1 V 0.2 V。
②正向导通：当外加电压大于死区电压后，电流随电压增大而急剧增大，二极管导通。
导通电压：硅二极管0.6 V0.7 V，锗二极管0.2 V 0.3 V。
（2）反向特性（二极管负极电压大于正极电压）
①反向饱和电流：当加反向电压时，二极管反向电流很小，而且在很大范围内不随反向电压的变化而变化，故称为反向饱和电流。
②反向击穿：若反向电压不断增大到一定数值时，反向电流就会突然增大，这种现象称为反向击穿。
普通二极管不允许出现此种状态。
（引导分析伏安特性）
由二极管的伏安特性可知，二极管属于非线性器件。
3
．半导体二极管的主要参数
（1）最大整流电流
F
I：二极管长时间工作时允许通过的最大直流电流。
（2）最高反向工作电压
RM
V：二极管正常使用时允许加的最高反向电压。
4. 二极管的应用举例
(1)二极管的开关作用
注意：分析实际电路时为简单化，通常把二极管进行理想化处理，即正
偏时视其为“短路”，截止时视其为“开路”。
(2)二极管的整流作用
将交流电变成单方向脉动直流电的过程称为整流。
利用二极管的单向导
电性能就可获得各种形式的整流电路。
（讲解）
(3)二极管的限幅作用
图示为一限幅电路。
电源uS是一个周期性的矩形脉冲，高电平幅值为+5V，低电平幅值为-5V。
试分析电路的输出电压为多少。
分析：当输入电压ui=－5V时，二极管反偏截止，此时电路可视为开路，输出电压u0=0V；当输入电压ui= +5V时，二极管正偏导通，导通时二极管管压降近似为零，故输出电压u0≈+5V。
显然输出电压u0限幅在0~+5V之间。
本节小结
1.二极管的伏安特性
2.二极管的主要参数
3.二极管的应用
1. 3特殊二极管
引言
前面主要讨论了普通二极管,另外还有一些特殊用途的二极管,如稳压二极管、发光二极管、光电二极管和变容二极管等,现介绍如下。
1.稳压管
稳压管是由硅材料制成的特殊面接触型二极管，与普通二极管不同的是，稳压管的正常工作区域是PN 结的反向齐纳击穿区，故而也称为齐纳二极管。
（1）稳压管的工作特性
稳压二极管简称稳压管,它的特性曲线和符号如图所示。
显然稳压管的伏安特性曲线比普通二极管的更加陡峭。
稳压二极管的反向电压几乎不随反向电流的变化而变化、这就是稳压二极管的显著特性。
（2）稳压二极管的主要参数
1）稳定电压U Z 。
(a )
U Z
∆U Z
U B
U A
U / V
O
∆ I Z
I Z
I A (I Zmin )
I B (I Zmax )
A
B I / mA
V
稳压二极管的特性曲线和符号
(a)伏安特性曲线 (b)符号
稳定电压是稳压管工作在反向击穿区时的稳定工作电压。
由于稳定电压随着工作电流的不同而略有变化, 因而测试U z时应使稳压管的电流为规定值。
稳定电压Ｕｚ是根据要求挑选稳压管的主要依据之一。
不同型号的稳压管, 其稳定电压值不同。
同一型号的管子, 由于制造工艺的分散性, 各个管子的Ｕｚ值也有差别。
例如稳压管２DW7C, 其Ｕｚ＝６.1～６.５V, 表明均为合格产品, 其稳定值有的管子是６.１V, 有的可能是６.５V等等, 但这并不意味着同一个管子的稳定电压的变化范围有如此大。
2）稳定电流I。
Z
稳定电流是使稳压管正常工作时的最小电流, 低于此值时稳压效果较差。
工作时应使流过稳压管的电流大于此值。
一般情况是, 工作电流较大时, 稳压性能较好。
但电流要受管子功耗的限制, 即
I z max=P z/U z。
3）耗散功率P zm
由于稳压管两端的电压值为Ｕｚ,而管子中又流过一定的电流, 因此要消耗一定的功率。
这部分功耗转化为热能, 会使稳压管发热。
Ｐｚ取决于稳压管允许的温升。
4）动态电阻r Z
r Z是稳压二极管在击穿状态下，两端电压变化量与其电流变化量的比值。
反映在特性曲线上，是工作点处切线斜率的倒数。
r Z随工作电流增大而减小。
r Z的数值一般为几欧姆到几十欧姆。
2．发光二极管
发光二极管与普通二极管一样,也是由PN结构成的,同样具有单向导电性,但在正向导通时能发光,所以它是一种把电能转换成光能的半导体器件。
当发光二极管正偏时，注入到N区和P区的载流子被复合时，会发出可见光和不可见光。
单个发光二极管常作为电子设备通断指示灯或快速光源及光电耦合器中的发光元件等。
发光二极管一般使用砷化镓、磷化镓等材料制成。
现有的
1.3V以上。
发光管属功率控制器件，常用来作为数字电路的数码及图形显示的七段式或阵列器件。
3.光电二极管
光电二极管也称光敏二极管，是将光信号变成电信号的半导体器件，其核心部分也是一个PN结。
光电二极管PN结的结面积较小、结深很浅，一般小于一个微米。
光电二极管工作在反偏状态,它的管壳上有一个玻璃窗口，以便接受光照。
无光照时，反向电流很小，称为暗电流；有光照射时，携带能量的光子进入PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分价电子挣脱共价键的束缚，产生电子—空穴对，称为光生载流子。
光生载流子在反向电压作用下形成反向光电流，其强度与光照强度成正比。
光电二极管的检测方法和普通二极管的一样,通常正向电阻为几千欧,反向电阻为无穷大。
否则光电二极管质量变差或损坏。
当受到光线照射时,反向电阻显著变化,正向电阻不变。
本节小结
本节主要介绍了几种特殊二极管，需掌握的内容是：稳压二极管的特性及其主要参数；发光二极管及光电二极管的主要特性及电路符号。
练习
1．晶体二极管加一定的_____电压时导通，加_____电压时_____，这一导电特性称为二极管的_____特性。
2．二极管导通后，正向电流与正向电压呈_____关系，正向电流变化较大时，二极管两端正向压降近似于_____，硅管的正向压降为_____V，锗管约为_____V。
小结
1．PN结具有单向导电性。
2．用PN结可制成二极管。
符号如图所示。
3．二极管的伏安特性分正向特性和反向特性两部分。
布置作业
（本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。
请预览后才下载，期待您的好评与关注！）。