- 半导体二极管 - 课程内容概述 - 模拟电子技术与数字电子技术结合 - 培养读图能力与电子线路分析能力 - 专业核心课程 - 学习半导体二极管的原因 - 生活中常见应用 - 充电器指示灯(发光二极管) - 整流电路中的二极管 - 学习重点 - PN结的形成过程 - 二极管的单向导通特性 - 伏安特性 - PN结的形成 - P型半导体与N型半导体结合 - P型多子为空穴,N型多子为电子 - 浓度差引发扩散运动 - 扩散运动与复合现象 - 形成空间电荷区 - 内电场方向从N区指向P区 - 动态平衡 - 漂移运动与扩散运动平衡 - 稳定内电场形成PN结 - PN结的单向导通特性 - 外加正向电压 - 外电场抵消内电场 - 空间电荷区变窄,形成正向电流 - 外加反向电压 - 外电场与内电场方向相同 - 阻止扩散运动,空间电荷区变宽 - 反向电流微弱,视为截止状态 - 死区电压 - 内电场克服条件 - 外电场需大于内电场 - 硅二极管死区电压约为0.5V或0.7V - 锗二极管死区电压约为0.1V - 反向击穿特性 - 反向电压超过击穿电压 - 二极管被击穿导通 - 反向电流急剧增大 - 伏安特性 - 硅二极管与锗二极管的区别 - 导通压降不同 - 死区电压范围不同 - 例题分析 - 理想模型与恒压降模型 - 理想模型忽略导通压降 - 恒压降模型考虑导通压降 - 二极管电路分析 - 理想模型 - 输入电压直接加在电阻上 - 输出电压等于VDD - 输出电流计算公式 - 输出电压除以电阻阻值 - 导通压降模型 - 考虑二极管导通压降 - 导通压降为0.7V - 输出电压计算公式 - VDD减去导通压降 - 输出电流计算公式 - 输出电压除以电阻阻值 - 具体案例分析 - VDD为2V时 - 理想模型输出电压为2V - 导通压降模型输出电压为1.3V - VDD为10V时 - 理想模型输出电压为10V - 导通压降模型输出电压为9.3V - 输出电流为5毫安 - 二极管工作状态 - 正偏状态 - 正向电流由多子扩散运动形成 - 处于导通状态 - 反偏状态 - 反向电流由少子漂移运动形成 - 处于截止状态 - 反向击穿 - 超过反向击穿电压 - 单向导电性被破坏