2.3二極管2.3.1二極管的結(jié)構(gòu)和類型1、結(jié)構(gòu)：一個(gè)PN結(jié)；電路符號(hào)：負(fù)極2、類型:1）按半導(dǎo)體材料不同分為硅二極管和鍺二極管；2）按結(jié)構(gòu)不同分為點(diǎn)接觸型和平面型。3）按用途不同分為整流二極管、檢波二極管等。（a）點(diǎn)接觸型（b）面接觸型結(jié)電容小，用于高頻電路。PN結(jié)面積大，用于工頻大電流整流電路uDiD二極管的伏安特性曲線2.3.2二極管的伏安特性iD=f(uD)非線性元件分三個(gè)區(qū)：正向工作區(qū)、反向工作區(qū)、反向擊穿區(qū)。當(dāng)u＜0時(shí)，即處于反向特性區(qū)域。反向區(qū)也分兩個(gè)區(qū)域：

當(dāng)UBR＜u＜0時(shí)，反向電流很小，且基本不隨反向電壓的變化而變化，此時(shí)的反向電流也稱反向飽和電流IS

。當(dāng)U≥UBR時(shí)，反向電流急劇增加，二極管失去單向?qū)щ娦浴?2)反向特性鍺管：IS較大，uA級(jí);硅管：IS較小，nA級(jí);說(shuō)明什么？UBR稱為反向擊穿電壓。（3）二極管的電流、電壓關(guān)系根據(jù)理論推導(dǎo)，二極管的伏安特性曲線可用下式表示I：為通過(guò)二極管的電流；U：為二極管兩端的電壓降；IS：為反向飽和電流；UT：UT=kT/q

稱為溫度的電壓當(dāng)量；（k為玻耳茲曼常數(shù)，q

為電子電荷量，T為熱力學(xué)溫度）

室溫（相當(dāng)T=300K）下，則有UT=26mV。（4）半導(dǎo)體二極管的溫度特性

溫度對(duì)二極管的性能有較大的影響。溫度升高時(shí)，二極管的正向壓降將減小，每增加1℃，正向壓降大約減小2mV。溫度或光照升高時(shí)，反向電流將呈指數(shù)規(guī)律增加。溫度傳感器光電耦合器2.3.3二極管的主要電參數(shù)

(1)最大整流電流IF：二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)，允許通過(guò)二極管的最大整流電流的平均值。(2)最大反向工作電壓UR：為安全計(jì)，在實(shí)際工作時(shí)，最大反向工作電壓UR一般只按反向擊穿電壓UBR的一半計(jì)算。

（3）反向電流IS：IS是指在室溫和最大反向電壓下的反向電流。IS愈小，二極管的單向?qū)щ娦杂?，IS對(duì)溫度比較敏感。2.3.4二極管電路的分析方法

（1）理想二極管模型特性等效于開關(guān)SS正偏導(dǎo)通，uD=0；反偏截止，iD=01、二極管電路的靜態(tài)分析（2）二極管的恒壓降模型（3）二極管的折線近似模型uD=UD(on)0.7V(Si)0.2V(Ge)理想理想rD：二極管正向?qū)〞r(shí)的等效電阻，一般為幾十Ω~200Ω；解：當(dāng)ED=0V時(shí)，二極管截止，I=0當(dāng)ED=1V時(shí)，二極管導(dǎo)通，當(dāng)ED=10V，【例2.1】圖示電路中，二極管的UON=0.7V，R=1kΩ，試計(jì)算當(dāng)ED分別為0V、1V和10V時(shí)，I的數(shù)值各是多大?2、二極管電路的動(dòng)態(tài)分析（略）2.3.5半導(dǎo)體二極管的應(yīng)用舉例1、整流應(yīng)用把雙向流動(dòng)的交流電變換成單向流動(dòng)的直流電的過(guò)程稱為整流。uimuit0tuo*2、檢波應(yīng)用3、限幅應(yīng)用限幅:限制輸出電壓的幅度，輸出設(shè)定電壓值。例1：已知電路的輸入波形ui

為正弦波，二極管的uD

為0.6伏，試畫出其輸出電壓uo波形。例2：已知電路的輸入波形為ui,二極管的uD

為0.6伏，試畫出其輸出電壓uo波形。解：Ui>3.6V時(shí)，二極管導(dǎo)通，Uo=3.6V。Ui<3.6V時(shí)，二極管截止，Uo=Ui。UD=（Ui-E）>0.6V,導(dǎo)通，否則截止。UD+-3.63.6-5上限幅如