第01章 晶体二极管及整流电路
模拟电子技术-第一章-晶体二极管及其基本电路.PPT课件
多子的扩散电流方向 为从左到右，少子的漂移电 流方向从右到左。两者在动 态平衡时，大小相等，而方 向相反，所以流过PN结的总 电流为零。
.
41
对称PN结：如果P区和N区的掺杂浓度相同， 则耗尽区相对界面对称，称为对称结
不对称PN结：如果一边掺杂浓度大（重掺 杂），一边掺杂浓度小（轻掺杂），此耗 尽区主要伸向轻掺杂区一边，这样的PN 结称为不对称结
模拟电子技术
光电工程学院 电子电路教学中心
黄丽亚
.
1
两种信号
❖ 模拟信号 （Analog signal）:指幅度的取值
是连续的（幅值可由无限个数值表示）。声音、温度、 压力转化的电信号。时间上离散的模拟信号是一种抽 样信号。
❖ 数字信号 （Digital signal）：指幅度的取值
是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内。如计 算机处理的二进制信号等。
定向飘移运动而形成的电流。
.
32
2. 漂移电流大小取决于 ①载流子浓度 ②外加电场强度 ③迁移速度
二、扩散电流
在半导体工作中，扩散运动是比漂移运动
更为重要的导电机理。金属导体是不具有这种 电流的，正是由于扩散电流特性，才能够将它 做成电子器件。
.
33
平衡载流子浓度：一般的本征半导体在温度不 变、无光照或其他激发下，载流子浓度分布均 匀。
P
耗尽区
动画演示 N
++ +++
++ +++
+ + +++
+
U
内电场 -
UB -U
R
E 图1-9 正向. 偏置的PN结
杨四军武科大工程系电子电工《电子线路》ppt课件第1章 晶体二极管和二极管整流电路
(5)伏安特性： ①伏安特性曲线：如图1-1-2所示。
②伏安特性：见表1-1-3。 表1-1-3 二极管的伏安特性
4. 二极管的主要参数 (1)最高反向工作电压：二极管允许承受的反向工作电压峰值。通常约为反 向击穿电压的1/3~1/2。 (2)最大整流电流：二极管允许通过的最大正向工作电流的平均值。 (3)反向饱和电流：也称反向漏电流，电流值越小，二极管的单向导电性能 越好。 5. 二极管的简单测试 (1)测试方法：用万用表R×100或R×1 k挡测二极管的正向、反向电阻。 (2)测试结果：见表1-1-4。
）
A. 若C开路，则UO约为9 V
B. 若RL开路，则UO约为14 V
C. 若VD1开路，则UO约为4.5 V
D. 若VD1开路，则UO约为10 V
【分析】本题主要考查整流电路与滤波电路的计算。 【解答】若C开路，则电路为桥式整流电路，UO≈0.9U2=0.9×10=9 V； 若RL开路，则电路为桥式整流电容滤波电路，负载开路，此时
2. PN结 (1)定义：采用掺杂工艺，在P型半导体和N型半导体的结合面上形成的特殊 的薄层。 (2)特性：单向导电性，即正向偏置导通，反向偏置截止。 3.晶体二极管 (1)结构：内部是一个PN结。
(2)符号：如图1-1-1所示。
(3)特性：单向导电性，即加一定的正向电压导通，加反向电压截止。 (4)分类：见表1-1-2。
变化量之比，即rZ=ΔUZ/ΔIZ。rZ越小，稳压管稳压性能越好。 3. 并联型稳压电路 二极管整流电路加上滤波电路后，能把交流电转换成较平滑的直流电输出。
但在交流电网电压波动或负载变化时，仍会造成输出直流电压的不稳定，通常 要有稳定输出电压的电路，最简单的就是硅稳压二极管稳压电路。
第一章 晶体二极管和整流电路
第一章晶体二极管和二极管整流电路一、填空题1、半导体中的多数载流子是由产生的；少数载流子是由产生的。
2、PN结加正向电压时，其空间电荷区（耗尽层）将，电阻值将。
PN结加反向电压时，其空间电荷区（耗尽层）将，电阻值将。
3、正偏二极管的动态电阻随流过二极管的正向电流的增加而。
4、硅二极管的导通电压为伏，反向饱和电流I S为数量级；锗二极管的导通电压为伏，反向饱和电流为数量级。
5、二极管的伏安特性曲线，是加到二极管两端的和流过二极管的之间的关系曲线。
6、滤波电路的作用是使的直流电变成较的直流电。
7、在电路中，如果流过二极管的正向电流过大，二极管将会。
如果加在二极管两端的反向电压过高，二极管将会。
8、如图2-1-1所示硅二极管电路，二极管处于状态，流过二极管的电流为。
9、桥式整流电路加电容滤波之后，不仅使输出直流电压V O变得，而且使输出电压的平均值。
10、稳压二极管应工作在伏安特性曲线的。
11、电容滤波电路常用在的场合；电感滤波电路常用在的场合。
12、将变成的过程叫做整流。
在单相整流电路中常用的整流形式有、和等几种。
13、如图2-1-2所示电路中，R L1两端的电压为伏，R L2两端的电压为伏。
14、如图2-1-3所示电路中，二极管为硅管时I= 毫安；若二极管为锗管，此时I= 毫安。
15、如图2-1-4所示电路中硅稳压二极管稳压电路中，电阻R起和的作用。
若R=0，将使和。
16、如图2-1-5所示电路中二极管为理想器件，V1工作在状态，V2工作在状态V AB= 。
17、半导体根据内部两种载流子的数量分布情况，分为、和三种类型。
18、P型半导体又称，其中是多数载流子，是少数载流子；N型半导体又称电子型，其中是多数载流子，是少数载流子。
19、单相整流电路是利用二极管的实现整流的，硅稳压二极管是利用二极管的特性来实现稳压的。
20、如图2-1-6所示电路中，V为理想二极管，S闭合时，P点电位是伏，S打开时，P点电位是伏。
晶体二极管整流电路
（4）二极管承受反向峰值电压V RM ）
VRM = 2 2V2
（1.2.8） ）
缺点：单管承受的反峰压 半波整流高一倍， 反峰压比 缺点：单管承受的反峰压比半波整流高一倍，变压器 T需中心抽头。 需中心抽头。 需中心抽头
（二）单相桥式全波整流电路 1．电路如图 ． V1～V4为整流二 极管，电路为桥 极管， 式结构。 式结构。
动画 单相半波整流电路
2．工作原理 ． 为正弦波，波形如图1.2.1（b）所示。 设v2为正弦波，波形如图 （ ）所示。 点电位高于B点电位 （1）v2正半周时，A点电位高于 点电位，二极管 正偏 ） 正半周时， 点电位高于 点电位，二极管V正偏 导通， 导通，则vL≈v2； 点电位低于B点电位 （2）v2负半周时，A点电位低于 点电位，二极管 反偏截 ） 负半周时， 点电位低于 点电位，二极管V反偏截 。 止，则vL≈0。 由波形可见， 一周期内，负载只用单方向的半个波形， 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。 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v 过程说明，利用二极管单向导电性可把交流电 2变成脉动直流 由于电路仅利用v 的半个波形，故称为半波整流电路。 电vL。由于电路仅利用 2的半个波形，故称为半波整流电路。
V RM = 2V 2 ≈ 1.41V 2
（1.2.4） ）
选管条件： 选管条件： （1）二极管允许的最大反向电压应大于承受的反向峰值 ） 电压； 电压； （2）二极管允许的最大整流电流应大于流过二极管的实 ） 际工作电流。 际工作电流。 电路缺点：电源利用率低，纹波成分大。 电路缺点：电源利用率低，纹波成分大。 解决办法： 解决办法：全波整流
2015年电子招收中职毕业生题库二
2015年湖北省普通高等学校招收中职毕业生技能高考电子类技能考试样库第一章•晶体二极管及二极管整流电路第一节.识记二极管单向导电性，二极管伏安特性和主要参数；A:判断题：1.半导体的导电能力在不同条件下有很大差别，若降低环境温度导电能力会减弱。
（）2.用万用表测试晶体管时，选择欧姆档RX10K档位。
（）3.在P型半导体中，少数载流子是空穴，多数载流子是电子。
（）4.用万用表测试晶体管时，选择欧姆档RX0K档位（）。
5.PN结正向偏置时，其内外电场方向一致。
（）6.N型半导体中，主要依靠自由电子导电，空穴是少数载流子。
（）7 .二极管和三极管都是非线性器件。
（）8.二极管加反向电压时，形成很小的反向电流，在电压不超过某一范围时，二极管的反向电流随反向电压的增加而基本不变（）9.P型半导体中不能移动的杂质离子带负电，说明P型半导体呈负电性。
（）B:选择题1.P型半导体的多数载流子是（）。
A.电子B.空穴C.电荷D.电流2.晶体硅或锗中，参与导电的是（）。
A.离子B.自由电子C.空穴D.B和C3.下列说法正确的是（）。
A.N型半导体带负B.P型半导体带正C.PN结型半导体为电中性体D.PN结内存在着内电场，短接两端会有电流产生4.N型半导体的多数载流子是（）。
A.电流B.自由电子C.电荷D.空穴5.关于P型.N型半导体内参与导电的粒子，下列说法正确的是（）。
A.无论是P型还是N型半导体，参与导电的都是自由电子和空穴B.P型半导体中只有空穴导电C.N型半导体中只有自由电子参与导电D.在半导体中有自由电子•空穴•离子参与导电6.稳压二极管是利用PN结的（）来实现稳压性能的。
A.反向击穿特性B.正向导通性C.反向截止性D.单向导电性7.锗二极管导通时，它两端电压约为（）。
A.1VB.0.7VC.0.3VD.0.5V8.关于N型半导体的下列说法，错误的是（）。
A.自由电了是多数载流子B.在二极管中由N型半导体引出的线是二极管的阴极C.在纯净的硅晶体中加入三价元素硼，可形成N型半导体D.在PNP型晶体管中，基区是N型半导体9.半导体的导电能力随温度升高而（），金属导体的电阻随温度升高而（）A.降低/降低B.降低/升高C.升高/降低D.升高/升高10.PN结呈现正向导通的条件是（）。
第1章晶体二极管及其整流电路
由波形图可见，v2 一 周期内，两组整流二极管
轮流导通产生的单方向电
流 i1 和 i2 叠加形成了 iL。 于是负载得到全波脉动直
流电压 vL。
桥式整流电路工作波形图
3．负载和整流二极管上的电压和电流
(1)负载电压 VL
(2)负载电流 IL
VL 0.9V2
IL
VL RL
0.9V2 RL
1.1.2 PN 结
二极管由半导体材料制成。
PN 结的形成
1．半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间的一种物质。 如硅(Si)或锗(Ge)半导体。
半导体中，能够运载电荷的的粒子有两种：
自由电子：带负电 空穴：带与自由电子等量的正电
均可运载电荷——载流子
载流子：在电场的作用下定向移动的自由电子和空穴， 统称载流子，如图 所示。
本章学习目标
1. 理解半导体的基本常识，掌握 PN 结的单向导电性。
2. 熟悉晶体二极管的外形、图形符号、文字符号。
3. 掌握晶体二极管的伏安特性和参数，会用万用表检 测二极管。
4. 理解整流的含义，清楚典型的整流电路类型，能分析其 工作原理，能进行相应的计算。
5. 理解滤波的概念，能清楚整流滤波器件和常用的滤波 方式，掌握滤波的电路形式，理解电容滤波及电感滤 波的工作原理，了解选择滤波电容的选择要求。
解 因为 VL = 0.9V2
所以
V2
VL 0.9
60 V 0.9
66.7 V
流过二极管的平均电流
IV
1 2
IL
1 2
4A 2A
二极管承受的反向峰值电压
VRM 2V2 1.41 66.7 94 V
查晶体管手册，可选用整流电流为 3 安培，额定反向工作 电压为 100 V 的整流二极管 2CZ12A(3 A/100 V)4 只。
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。
晶体二极管和整流电路
二极管的选用
按材料分类，二极管主要有锗二极管和硅二极 管两大类。前者内部多为点接触型结构，允许的 工作温度较低，只能在100℃以下工作；后者内 部多为面接触型或平面型结构，允许的工作温度 较高，有的可达150~200℃。
整流二极管（2CZ、2DZ等系列）的IFM 较大，fM很低，广泛使用在各种电源设备中 作整流元件。
二极管基本结构
二、二极管的导电特性 1.观察二极管的导电特性
二极管图形符号
图（a）
图（b）
按图（a）连接电路，此时小灯泡亮，表示二极管加正向电压而导通。
按图（b）连接电路，此时小灯泡不亮，表示二极管加反向电压而截止。
通过观察以上实验证实，二极管具有单向导电性。
2.二极管主要特性曲线
二极管的电流iD与加在二极管两端的电压vD的关系曲线，称为二极管伏安特性曲线。
●桥式整流电路变压器的选用：次级电压V2=VL/0.9，额定功率P应大于负载功率。 ●桥式整流二极管的选用：最高反向工作电压VRM不低于输入交流电的峰值电压V2， 最大整流电流IFM不低于负载上的直流电流IL。 ●桥式整流电路中的二极管极性不允许接错，否则会造成二极管或变压器过电流而 损坏。
●要获得负极性的直流脉动电源，只要将4个二极管的极性都对调即可。
稳压管的外形 电路符号
稳压管的伏安特性曲线如的正向特性与 普通二极管相同。
反向特性曲线在击穿区域比普通二极管 更陡直，这表明稳压管击穿后，通过管子的 电流变化(ΔIz)很大，而管子两端电压变化 (ΔVz)很小，或说管子两端电压基本保持一个 固定值。
稳压管在电路中主要功能是起稳压作用。
击穿特性
稳压管的伏安特性曲线
（1）正向特性 死区 当二极管外加正向电压较小时，正向 电流几乎为零。 正向导通区 当二极管正向电压大于死区电 压Vth时，电流随电压增加，二极管处于导通状态。 导通电压 硅二极管约为0.7V，锗二极管约 为0.3V。
第1章晶体二极管及其基本电路
第1章 晶体二极管及其基本电路
二、
在半导体中，因某种原因使载流子的浓度分布不 均匀时，载流子会从浓度大的地方向浓度小的地方作 扩散运动，从而形成扩散电流。
半导体中某处的扩散电流主要取决于该处载流子 的浓度差(即浓度梯度)。浓度差越大，扩散电流越大， 而与该处的浓度值无关。反映在浓度分布曲线上(见图 1–6)，即扩散电流正比于浓度分布线上某点处的斜率 dn(x)/dx(dp(x)/dx)。
第1章 晶体二极管及其基本电路
由于空间电荷区内没有载流子，所以空间电荷区 也称为耗尽区(层)。又因为空间电荷区的内电场对扩 散有阻挡作用，好像壁垒一样，所以又称它为阻挡区 或势垒区。
实际中，如果P区和N区的掺杂浓度相同，则耗 尽区相对界面对称，称为对称结，见图1–7(b)。如果 一边掺杂浓度大(重掺杂)，一边掺杂浓度小(轻掺杂)， 则称为不对称结，用P+N或PN+表示(+号表示重掺杂 区 ) 。 这 时 耗 尽 区 主 要 伸 向 轻 掺 杂 区 一 边 ， 如 图 1-8(a),(b)所示。
第1章 晶体二极管及其基本电路
耗尽区
耗尽区
P＋
N
P
N＋
(a)
(b)
图1–8不对称PN结
第1章 晶体二极管及其基本电路
1–2–2 PN 一、PN 使P区电位高于N区电位的接法，称PN结加正向电
压或正向偏置(简称正偏)，如图1--9所
第1章 晶体二极管及其基本电路
耗尽区
＋
内电场
－
U
UB－UEFra bibliotekR图1–9 正向偏置的PN结
第1章 晶体二极管及其基本电路
第1章半导体二极管与整流电路优秀课件
2. 空穴电流：空穴移动（价电子递补空 穴）产生的电流。
本征半导体导电能力取决于载流子的浓度。
温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半导体的导电能力越强，温度是影响 半导体性能的重要外部因素，这是半导体的一大特点。
1.1.1 杂质半导体extrinsic semiconductor
1.1.1 本征半导体intrinsic semiconductor
一、本征半导体的结构特点
现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子 （价电子）都是四个。本征半导体：完全纯净的、结构完整的半导 体晶体。通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。纯度 99.9999％，甚至达到99.9999999％以上。
一、N 型半导体 N-type semiconductor
二、P 型半导体 P-type semiconductor
多余 电子
磷原 子
+4 +4
+5
+4
空穴
硼原子
+4
+4
+3
+4
N 型半导体中的载流子是什么？
1.由磷原子提供的电子，浓度与磷原子相同。 P 型半导体中的载流子是什么？ 2.本征半导体中成对产生的自由电子和空穴。
键束缚着，本征半导体中没有可以运动的带电粒子（即载流子
carrier），它的导电能力为 0，相当于绝缘体。
在常温下，由于温
度增加或受光照激发，使
自由电子
一些价电子获得足够的能 量而脱离共价键的束缚，
+4
+4
成为自由电子free
electron ，同时共价键 上留下一个空位，称为空
1-晶体二极管及其基本电路83992-PPT精品文档
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6
说明
• 随着T的增加，载流子浓度按指数规律增加——对 温度非常敏感。 在T=300K的室温下， 本征硅（锗）的载流子浓度= 1.43×1010㎝-3 （2.38×1013㎝-3）， 本征硅（锗）的原子密度= 5×1022㎝-3 （4.4×1022㎝-3）。 相比之下，室温下只有极少数原子的价电子(三 万亿分之一)受激发产生电子、空穴对。
3
1-1 半导体物理基础知识
１-１-１ 本征半导体
半导体导电的原因： 半导体中存在2种载流子(Carrier)，即自由电子 (Free Electron)和空穴(Hole)。
• 受外界能量激发（热、电、光），价电子获得一定的额外能 量，部分价电子能够冲破共价键的束缚,形成自由电子和空 穴对 ——本征激发。 • 复合：由于正负电荷相吸引，自由电子会填入空穴成为价电 子，同时释放出相应的能量，从而消失一对电子、空穴，这 一过程称为复合，与本征激发是相反的过程。
4
1-1 半导体物理基础知识
１-１-１ 本征半导体
本征载流子浓度： • 载流子浓度：载流子浓度越大，复合的机会就越 多。在一定温度下，当没有其它能量存在时，电 子、空穴对的产生与复合最终达到一种热平衡状 态，使本征半导体中载流子的浓度一定。
5
1-1 半导体物理基础知识
１-１-１ 本征半导体
本征载流子浓度： 式中： ni、pi ——分别表示电子和空穴的浓度（㎝-3）； T——为热力学温度（K）； EG0为T= 0K（-273oC）时的禁带宽度（硅为 1.21eV，锗为0.78eV）； k为玻尔兹曼常数（8.63×10-6V/K）； A0为与半导体材料有关的常数（硅为3.87×1016 3 3 -3 16 -3 2 ㎝ · K ， 锗为1.76×10 ㎝ · K 2 ）。
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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。
晶体二极管和整流电路
选择合适的晶体二极管是整流电路的关键，需要考虑其电压、电流和频率等参数。
详细描述
在选择晶体二极管时，需要根据电路需求选择合适的型号，如肖特基二极管、硅整流二极管等。同时，需要考虑 其最大正向压降、最大反向电流等参数是否满足电路要求。在替换晶体二极管时，需要注意其极性和方向，确保 正确接入电路。
晶体二极管和整流 电路
目录
• 晶体二极管简介 • 整流电路简介 • 晶体二极管在整流电路中的应用 • 整流电路的原理和特性 • 晶体二极管和整流电路的常见问题及解决
方案
01
CATALOGUE
晶体二极管简介
晶体二极管的基本概念
01
晶体二极管是由半导体材料制成的电子元件，具有单向导电性 。
02
它由一个PN结和两个引脚构成，其中一个引脚是正极，另一个
桥式整流电路
通过四个二极管桥接，将 交流电的正负半波整流成 直流电。
整流电路的应用
电源供应
为各种电子设备提供稳定的直流电源。
信号处理
将交流信号转换为直流信号，便于后续处理和分析。
电机控制
用于控制直流电机的工作状态。
03
CATALOGUE
晶体二极管在整流电路中的应用
晶体二极管在半波整流电路中的应用
01
整流电路的功率损耗主要包括晶体二极管的导通损耗
和反向恢复损耗。
02
导通损耗是由于二极管正向压降引起的，反向恢复损
耗是由于二极管在截止状态时反向恢复电流引起的。
03
整流电路的效率取决于负载的性质和大小，以及晶体
二极管的性能参数。
05
CATALOGUE
晶体二极管和整流电路的常见问题及解决 方案
晶体二极管的选择和替换
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《电子技术基础》教学演示文稿
陈振源主编
第四节 滤波电路
将脉动直流电中的交流成分滤除掉，这一过程称为滤波。
一、电容滤波器
电容滤波器是在负载的两端并联一个电容构成的。
半波整流接滤波电容
桥式整流接滤波电容
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第一章 晶体二极管及整流电路
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●桥式整流电路中的二极管极性不允许接错，否则会造成二极管或变压器过电 流而损坏。
●要获得负极性的直流脉动电源，只要将4个二极管的极性都对调即可。
14
第一章 晶体二极管及整流电路
Powerpoint Design by Chen Zhenyuan
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第二节 晶体二极管
一、二极管的结构与电路符号
用于电视机、收音机、电源装置等电子产品中的各种不同外形的二极管如下图 所示。二极管通常用塑料、玻璃或金属材料作为封装外壳，外壳上一般印有标记以 便区别正负电极。
4
第一章 晶体二极管及整流电路
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第一章 晶体二极管及整流电路
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2．负载上的直流电压和电流
负载上的直流电压： VL=0.9V2
负载上的直流电流： VL 0.9
V2 RL
工
程
应
用
●半波整流电路的变压器选用：次级电压V2=VL/0.45，额定功率P应大于负载 功率。 ●半波整流二极管的选用：最高反向工作电压VRM不低于输入交流电的峰值电 压V2，额定电流不低于负载上的直流电流IL。 ●半波整流电路的优点是电路简单，使用的元件少。但它的明显缺点是输出电 压脉动很大，效率低，所以只能应用在对直流电压波动要求不高的场合，如蓄电池 的充电等。
半导体 导电能力介于导体与绝缘体之间的物质，硅（Si）、锗（Ge） 是最常见的用于制造各种半导体器件的材料。 二、电子技术的核心是半导体 掺杂性 在纯净的半导体中掺入极其微量的杂质元素，则它的导电能力 将大大增强。应用掺杂技术可以制造出各种半导体元器件。
热敏性 温度升高，将使半导体的导电能力大大增强。
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4．二极管的简易测量
将万用表拨到电阻挡的R×100或R×1k，，将万用表的红、黑表笔分别接在二 极管两端，若测得电阻比较小(几千欧以下)，再将红、黑表笔对调后连接在二极管 两端，而测得的电阻比较大(几百千欧)，说明二极管具有单向导电性，质量良好。 测得电阻小的那一次黑表笔接的是二极管的正极。
半导体受热或用光进行照射时，部分价电子获得 足够的能量，得以挣脱共价键的束缚而成为自由电子 和空穴， 这就是半导体具有热敏性和光敏性的原因。
半导体晶体结构示意图
三、
P型半导体和N型半导体
1．P型半导体
P型半导体是在纯净半导体硅或锗中掺入硼、铝等3价元素。这类掺杂后导体 的特点是：空穴数量多，自由电子数量少，故又称为空穴半导体。
的最高反向电压。
反向饱和电流IR ：它指管子未进入击穿区的反向电流，其值越小，则管子的单向导电
性越好。
最高工作频率fM ：是保证管子正常工作的最高频率。
工
程
应
用
实际工作中一般从两个方面使用二极管器件手册： ●已知二极管的型号查找其器件用途和主要参数，这常用于对已知型号的二极 管进行分析，看是否满足电路要求。 ●根据使用的要求，选用二极管型号。例如当设备中的二极管坏了，如没有同 型号的管子更换，应查看手册，选用三项主要参数IFM 、VRM、fM满足要求的其它型 号二极管代用。
测量正向电阻
测量反向电阻
如果测得二极管的正、反向电阻都很小，甚至为零，表示管子内部已短路。 如果测得二极管的正、反向电阻都很大，则表示管子内部已断路。
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1．观测电容滤波情况
在未接滤波电容C时，负载RL上的电压波形如图中的虚线所示。当在负载RL的两
端并联滤波电容C后，输出波形就如图中的实线所示。显然，加上滤波器后的输出电 压脉动程度明显减小了。
半波整流电容滤波的输出波形
桥式整流电容滤波的输出波形
二极管型号的读识
2
二极管
A
P
1
器件序号
N型锗材料 普通管
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2.二极管的主要参数 最大整流电流IFM：是管子长期运行时允许通过的最大正向平均电流。 最高反向工作电压VRM ：又称额定工作电压，它是保证二极管不至于反向击穿而规定
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第一章 晶体二极管及整流电路
半导体的主要特性 晶体二极管 整流电路 滤波电路 特种二极管及应用 本章小结
半导体的问世是在1948年，其核心是具 有单向导电性的PN结。在实际应用中的二极 管种类很多，用途也十分广泛，掌握二极管 的特性和应用常识是本章的重点。在功率变 换中，二极管的主要用途是构成整流器，将 交流电变换为直流电。
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4．整流桥堆的应用
将若干只整流二极管用绝缘瓷、环氧树脂等外壳封装成一体就制成整流堆，常 见的有半桥和全桥整流堆。
整流桥堆
整流桥堆的实际接线图
整流硅堆的主要参数是最高反向电压和最大整流电流，在选用硅堆时，也主要 是根据电路具体要求来选择这二个参数。
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3．负载上的直流电压和电流
负载上的直流电压： 负载上的直流电流： VL=0.9V2
VL 0.9 V2 RL
工
率。
程
应
用
●桥式整流电路变压器的选用：次级电压V2=VL/0.9，额定功率P应大于负载功 ●桥式整流二极管的选用：最高反向工作电压VRM不低于输入交流电的峰值电 压V2，最大整流电流IFM不低于负载上的直流电流IL。
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二、桥式整流电路
1．电路结构
单相桥式整流电路由电源变压器T、整流二极管Vl～V4和负载RL组成。
输入电压波形
桥式整流原理电路图
输出电压波形
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2.二极管主要特性曲线
二极管的电流iD与加在二极管两端的电压vD的关系曲线，称为二极管伏安特性 曲线。 （1）正向特性 死区 当二极管外加正向电压较小时，正 向电流几乎为零。 正向导通区 当二极管正向电压大于死区 电压Vth时，电流随电压增加，二极管处于导通 状态。 导通电压 硅二极管约为0.7V，锗二极管 约为0.3V。 二极管伏安特性曲线 （2）反向特性 反向截止区 当二极管承受的反向电压未达到击穿电压V（BR）时，二极管呈 现很大电阻。 反向击穿区 当二极管承受的反向电压已达到击穿电压V（BR）时，反向电流 急剧增加，该现象称为二极管反向击穿。
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第三节 整流电路
整流电路的功能是将交流电转换成脉动直流电。
一、半波整流电路
单相半波整流电路由整流二极管、电源变压器和负载RL构成。
半波整流原理电路图
1．整流原理
半波整流电路波形
当v2为正半周时，二极管V承受正向电压而导通，在负载RL上获得上正下负电 压 v L。 当v2为负半周时，二极管V承受反向电压而截止，负载RL上的电压vL=0。
稳压二极管（2CW、2DW）用在各种稳压电源和晶闸管电路中。
开关二极管（2AK、2CK等系列）一般IFM较小，fM较高，用于数字电路和控 制电路中。
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《电子技术基础》教学演示文稿6ຫໍສະໝຸດ 第一章 晶体二极管及整流电路
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三、二极管器件手册的使用 1．二极管型号
国产二极管的型号由五部分组成。 第一部分是数字“2”，表示二极管。 第二部分是用拼音字母表示管子的材料。 A——N型锗材料，B——P型锗材料， C——N型硅材料，D——P型硅材料。 第三部分是用拼音字母表示管子的类型。 第四部分用数字表示器件的序号。 第五部分用拼音字母表示规格号。
2．整流原理
v2为正半周时，Vl和V3正偏导通，V2、V4受到反向电压而截止。单向脉动电 流的流向为：A端→V1→RL→V3→B端，RL上的脉动电压极性为上正下负 。