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3.1.1半导体材料(cáiliào)1、电子(diànzǐ)-空穴对由于随机热振动致使共价键被打破而产生空穴-电子对2、导电(dǎodiàn)的实质1.N型半导体2.P型半导体3.杂质(zázhì)对半导体导电性的影响N型半导体中是否存在空穴?P型半导体中是否存在电子?N型半导体是否带负电?P型半导体是否带正电?N型半导体与P型半导体能否相互(xiānghù)转化?3.2PN结的形成(xíngchéng)及特性3.2.1载流子的漂移(piāoyí)与扩散在一块本征半导体两侧通过扩散不同的杂质,分别(fēnbié)形成N型半导体和P型半导体。3.2.2PN结的形成(xíngchéng)因浓度(nóngdù)差(2)PN结加反向(fǎnxiànɡ)电压时PN结加正向电压时,呈现低电阻,具有(jùyǒu)较大的正向扩散电流;PN结加反向电压时,呈现高电阻,具有(jùyǒu)很小的反向漂移电流。由此可以得出结论:PN结具有(jùyǒu)单向导电性。(3)PN结V-I特性(tèxìng)表达式(2)势垒电容(diànróng)CB极间电容(diànróng)(结电容(diànróng))为势垒电容(diànróng)和扩散电容(diànróng)之和。3.3二极管3.3.1二极管的结构(jiégòu)(4)二极管的代表(dàibiǎo)符号(7)反向恢复时间(shíjiān)TRR*3.3.4二极管的温度(wēndù)特性*3.3.5二极管的型号(xínghào)半导体二极管图片(túpiàn)半导体二极管图片(túpiàn)3.4二极管的基本(jīběn)电路及其分析方法3.4.1简单(jiǎndān)二极管电路的图解分析方法例3.4.1电路(diànlù)如图所示,已知二极管的V-I特性曲线、电源VDD和电阻R,求二极管两端电压vD和流过二极管的电流iD。理想(lǐxiǎng)模型在数字电子技术中常采用。(2)恒压降模型(3)折线(zhéxiàn)模型(4)小信号(xìnhào)模型vs=0时,Q点称为静态(jìngtài)工作点,反映直流时的工作状态。过Q点的切线等效(děnɡxiào)成一个微变电阻rd2.模型分析法应用(yìngyòng)举例/(2)静态工作情况(qíngkuàng)分析(3)限幅电路(diànlù)双向限幅电路(diànlù)*(4)钳位电路(diànlù)解:设t=0时,电容两端电压为0。在0~期间,vi为负值。,二极管D正偏导通,,电容C通过D充电,vc随vi的负向增加而上升至Vm,极性如图所示。从开始,,二极管一直反偏截止,电容无放电回路,vc基本保持不变,则故时,vo=0时,vo=Vm时,vo=2Vmt=T时,vo=Vmvo的波形是vi的波形向上平移Vm,vo的负向最大值被钳制在零伏。如果把二极管D反接,则vo的正向最大值被钳制在零伏。(4)开关电路理想(lǐxiǎng)二极管,求VAO解:(c)VPN1=12V,VPN2=-3V,则D1导通,D2截止(jiézhǐ)。VAO=0V。例2(习题3.4.6)©判断(pànduàn)D导通还是截止?例3:理想模型输入电压(diànyā)为0V或5V求输入值的不同组合下,输出电压(diànyā)值。例1:已知二极管导通时压降为0.7V,常温下VT≈26mV,电容C对交流(jiāoliú)信号可视为短路,输入信号为正弦波信号,其有效值是10mV。试求流过二极管中的交流(jiāoliú)电流有效值为多少?解:输入信号(xìnhào)为零时,流过二极管电流为例2:图示电路中,VDD=5V,R=5k,恒压降模型的VD=0.7V,vs=0.1sinwtV。(1)求输出电压vO的交流(jiāoliú)量和总量;(2)绘出vO的波形。例3:低电压稳压(wěnyā)电路3.5特殊(tèshū)二极管稳压管的稳压作用在于(zàiyú):电流增量ΔI很大,只引起很小的电压变化ΔVZ曲线越陡,动态电阻越小,稳压性能越好。(P85)(1)稳定(wěndìng)电压VZ稳压管使用时注意:1.稳压管偏置电路的极性是否合理。2.稳压管偏置电压的大小是否大于稳压值。3.流过稳压管电流是否在工作(gōngzuò)范围内。例1:设硅稳压管DZ1和DZ2的稳定(wěndìng)电压分别为5V和10V,试求下列各图中的输出电压VO。已知硅稳压管的正向压降为0.7V。例2:P87页例3.5.2(1)稳压管稳压的原理(并联式稳压电路)。(2)稳压管使用时的注意事项。(3)元件参数(cānshù)的确定稳压管:VZ、Izmin、Izmax、PZM限流电阻:R、PR选择(xuǎnzé)2CW107(P86表3.5.1)*3.5.2变容(biànró