§2.2-晶体二极管习题与答案--2015-9-18

§2.2晶体二极管复习题.1第2章§2.2晶体二极管习题与参考答案2.2半导体二级管2.2.1半导体二极管的结构和分类1.结构半导体二极管又称晶体二极管，它由管芯(主要是PN结)，从P区和N区分别焊出的两根金属引线正负极，P区引出为正极，N区引出为负极，以及用塑料、玻璃或金属封装的外壳组成，如图7.2.4所示。，二极管符号：点接触型二极管，PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。面接触型二极管，PN结面积大，用于工频大电流整流电路。2.分类(1)按半导体材料划分有硅二极管、锗二极管、砷化镓二极管等。(2)按PN结结构划分有点接触型二极管、面接触型二极管、平面型二极管。(3)按用途划分有整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开关二极管、发光二极管、变容二极管等。2.2.2二极管的伏安特性曲线二极管的核心部分是PN结，PN结具有单向导电性，这也是二极管的主要特性。二极管的伏安特性，描述了二极管两端电压与流过二极管的电流之间的关系。典型的二极管伏安特性曲线如图7.2.5所示。)1e(STUuIi1.正向特性如图7.2.5所示，当二极管两端所加的正向电压由零开始增大时，在正向电压比较小的范围内，正向电流很小，二极管呈现很大的电阻，如图中OA段，通常把这个范围称为死区，相应的电压叫死区电压。也称开启电压。硅二极管的开启电压为0.5V左右，锗二极管的开启电压约为0.1V。§2.2晶体二极管复习题.2外加电压超过死区电压以后，正向电流迅速增加，这时二极管处于正向导通状态，如图中AB段，此时管子两端电压降变化不大，硅管约为0.6~0.7V，锗管约为0.2~0.3V。当给二极管加反向电压时，所形成的反向电流是很小的，而且在很大范围内基本不随反向电压的变化而变化，即保持恒定。当反向电压大到一定数值时，反向电流会突然增大，如图中CD段，这种现象称为反向击穿，相应的电压叫反向击穿电压。正常使用二极管时，是不允许出现这种现象的。不同的材料、结构和工艺制成的二极管，其伏安特性有一定差别，但伏安特性曲线的形状基本相似。从二极管伏安特性曲线可以看出，二极管的电压与电流变化不呈线性关系，其内阻不是常数，所以二极管属于非线性器件。温度对二极管伏安特性的影响(了解)在环境温度升高时，二极管的正向特性将左移，反向特性将下移。*2.2.3二极管的主要参数1.最大整流电流IF指二极管长时间工作时通过的最大直流电流。使用二极管时，应注意流过二极管的正向最大电流不能大于这个数值(它是二极管极限参数)，否则可能损坏二极管。2.最高反向工作电压VRM指二极管正常使用时所允许加的最高反向电压。使用中如果超过此值，二极管将有被击穿的危险。2.2.4二极管的用途1、理想模型理想二极管正向导通时，其管压降为0V。反向截止时，其电流为0μA。2、恒压模型V7.0DV（一般取硅二极管，典型值0.7v）3、恒定的电压源如图所示：若为硅二极管，V7.0DV（硅二极管导通压降取0.7v），UO1=3*0.7=2.1V若为锗二极管，V3.0DV（锗二极管导通压降取0.3v）,UO1=3*0.3=0.9V【练习】写出图所示各电路的输出电压值，设二极管为理想二极管UD＝0V。解：理想二极管正向导通时，视为短路，理想二极管反向截止时，视为断路。VO1=2V，VO2＝0，VO3≈－2V，VO4=2V，VO5=2V，VO6=－2V图P6.10_Vo1D2VR+(a)(b)(c)_Vo2D2VR+_Vo3D2VR+_Vo4D2VR+2V2V_Vo5D2VR+2V_Vo6D2VR+2V(d)(e)(f)