模电学习笔记2——半导体二极管
教材:童诗白、华成英《模拟电子技术基础》(第五版) 高等教育出版社
视频教材:


1. 2 半导体二极管
由P区引出的电极为阳极,N区引出的电极为阴极。
1.2.2 二极管伏安特性
一、 二极管和PN结的伏安特性的区别
① 开启电压:使二极管开始导通的临界电压。
② 反向饱和电流:当二极管所加反向电压足够大时的电流。
③ 击穿电压:反向电压过大将二极管击穿的电压。

④ 二极管具有单向导电性。
⑤ 温度对二极管伏安特性的影响如图。温度升高,正向特性曲线左移,反向特性曲线将下移。
⑥ 电流方程如图。

1.2.4. 二极管的等效电路
一、由伏安特性折线化得到的等效电路
① 理想二极管模型:导通时UD=0,截止时IS=0。
② 近似分析中最常用模型:导通时UD=Uon,截止时IS=0。
③ 导通时端电压与电流成线性关系:rd=△u/△i,截止时IS=0。
④ 根据不同情况采用不同的等效电路(书P18 例1.2.1)

二、二极管的微变等效电路
① 当二极管在静态基础上有一动态信号作用时,则可将二极管等效成一个电阻,称为动态电阻,也就是微变等效电路。
② 等效动态电阻:rd=△u/△i≈UT/ID。 静态工作点越高,动态电阻越小。

1.2.3 二极管主要参数
① 最大整流电流IF:二极管长期运行时允许通过的最大正向平均电流(平均值)。
② 最高反向工作电压UR:二极管工作时允许外加的最大反向电压(瞬时值),通常为击穿电压的一半。
③ 反向电流IR:二极管未击穿时的反向电流,其中反向饱和电流IS。
④ 最高工作频率fm:二极管工作的上限截止频率。

1.2.5 稳压二极管
一、稳压管的伏安特性
在反向击穿时,在一定的电流范围内,端电压几乎不变,表现出稳压特性的二极管。
限流电阻:在稳压管电路中必须一个电阻来进行限流,从而保证稳压管正常工作(书P21 例1.2.3)。
二、稳压管的主要参数
① 稳定电压Uz:在规定电流下稳压管的反向击穿电压。
② 稳定电流Iz:稳压管工作在稳压状态时的参考电流,为进入稳压区的最小电流Izmin。
③ 额定功率Pzm:等于稳定电压与最大稳定电流(Izmax,不至于损坏的最大电流)的乘积。稳压管功耗超过此值时,会因为PN结温升过高而损坏。
④ 动态电阻:稳压管工作在稳定区时,端电压变化量与其电流变化量之比,即rz=△Uz/△Iz。rz越小,稳压特性越好。
