《分立器件特性》課件

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1、第2章分立器件的特性2.1特殊用途的二極管2.2雙結(jié)型晶體管2.3場效應(yīng)管的特性2.4可控硅及雙向可控硅2.1特殊用途的二極管2.1.1半導(dǎo)體分立器件的分類2.1.2普通二極管2.1.3特殊二極管2.1.1半導(dǎo)體分立器件的分類1.分類：通常二極管以應(yīng)用分類；三極管以功率、頻率分類；晶閘管以特性分類；而場效應(yīng)管則以結(jié)構(gòu)特點分類，具體分類如下：(1)半導(dǎo)體二極管普通二極管（整流、檢波、穩(wěn)壓、恒流、開關(guān)二極管等）特殊二極管（微波、變?nèi)荨⒀┍?、PIN二極管等）敏感二極管（光敏、溫敏、濕敏、壓敏、磁敏等）發(fā)光二極管

2、(2)雙極型晶體管鍺管（高頻小功率管、低頻大功率管）硅管（低頻大功率管、大功率高壓管；高頻小功率管、超高頻小功率管、高速開關(guān)管；低噪聲管、微波低噪聲管、超в管；高頻大功率管、微波功率管；專用器件：單結(jié)晶體管、可編程序單結(jié)晶體管）(3)晶閘管（單向晶閘管、雙向晶閘管、可關(guān)斷晶閘管、特殊晶閘管）(4)場效應(yīng)晶體管結(jié)型（硅管、砷化鎵管）MOS（硅）（耗盡型、增強型）2.集成電路(1)按制造工藝和結(jié)構(gòu)分：有半導(dǎo)體集成電路、膜（厚、?。┘呻娐?、混合集成電路。(2)按集成度分：集成度指一個硅片上含有元件數(shù)目。有小、

3、中、大、超大規(guī)模。(3)按應(yīng)用領(lǐng)域分：同一功能的集成電路按應(yīng)用領(lǐng)域規(guī)定不同的技術(shù)指標(biāo)，而分為軍用品、工業(yè)用品和民用品（商用）三大類。(4)按使用功能分：有音頻/視頻電路、數(shù)字電路、線性電路、微處理器、存儲器、接口電路、光電電路等。(5)按半導(dǎo)體工藝分：雙極型電路；MOS電路；雙極型——MOS電路(6)專用集成電路（ASIC）2.1.2普通二極管1.半導(dǎo)體二極管(a)硅管的伏安特性(b)鍺管的伏安特性2.主要參數(shù)(1)最大整流電流IF：二極管長期運行時，允許通過的最大正向平均電流。(2)反向電流IR：承受反

4、向工作電壓而未被反向擊穿時反向電流值。它的值越小，表明管子的單向?qū)щ娞匦栽胶谩?3)最高反向工作電壓URM：工作時兩端所允許加的最大反向電壓。通常為反向擊穿電壓的一半，以保證管子安全工作，防止擊穿。(4)最高工作頻率fM：PN結(jié)具有電容效應(yīng)，它的存在限制了二極管工作頻率。如果通過管子的信號頻率超過管子的fM，則結(jié)電容的容抗變小，高頻電流將直接從結(jié)電容通過，管子的單向?qū)щ娦宰儾睢?5)方向恢復(fù)時間trr：指二極管由導(dǎo)通突然反向時，反向電流由很大衰減到接近反向飽和電流時所需要的時間，一般為納秒級。大功率開關(guān)管

5、工作在高頻時，此項指標(biāo)至為重要。3.應(yīng)用利用二極管的單向?qū)щ娦?，可以組成整流、限幅、鉗位、檢波及續(xù)流等應(yīng)用電路。(1)整流作用單相半波整流電路副邊電壓為u2。輸出電壓的平均值為：輸出電流的平均值：二極管承受的最大反向電壓就是變壓器副邊的降值電壓：橋式整流電路(2)限幅作用設(shè)D為理想二極管，即忽略二極管正向壓降和反向電流。當(dāng)ui>E，二極管導(dǎo)通，其正向壓降為零，所以uo=E，當(dāng)ui

6、出端電壓uo始終等于UG+UD，其中UD為二極管的導(dǎo)通電壓。(4)檢波電路為防止電感元件換路出現(xiàn)高電壓而并接一個二極管的電路稱之為續(xù)流二極管電路。如圖所示，正常工作時，續(xù)流二極管不導(dǎo)通，當(dāng)電感與電壓斷開瞬時，電感電流仍維持原大小并按原方向繼續(xù)流動，此時續(xù)流二極管為電感提供了放電通路。放電時電感兩端電壓始終等于續(xù)流二極管的正向電壓，避免了電感上出現(xiàn)高電壓。(5)續(xù)流二極管電路2.1.3特殊二極管1.穩(wěn)壓管(1)主要參數(shù)：穩(wěn)定電壓UZ：指穩(wěn)壓管在正常工作時管子的端電壓，過去由于制造工藝的分散性，同一型號穩(wěn)壓管

7、的穩(wěn)定電壓有差別，手冊給出的是一個范圍，例如ICW59型穩(wěn)壓管UZ=10～11.8V。但現(xiàn)在因制造工藝技術(shù)的進步，穩(wěn)壓管可做得較準(zhǔn)確。UZ的值已按E24。穩(wěn)定電流IZ：保證穩(wěn)壓管正常穩(wěn)壓性能的最小工作電流。當(dāng)工作電流低于IZ時，穩(wěn)壓效果變差。動態(tài)電阻rZ：指穩(wěn)壓管在正常反向擊穿區(qū)內(nèi)，電壓變化量與電流變化量的比值。rZ是衡量穩(wěn)壓性能好壞的指標(biāo)，擊穿區(qū)特性愈陡，則rZ愈小，穩(wěn)壓性能愈好。額定功耗PZ：指穩(wěn)定電壓UZ與最大穩(wěn)定電流的乘機。是由穩(wěn)壓管允許溫升所決定的參數(shù)，工作時的功率若超過此值，穩(wěn)壓管將出現(xiàn)熱擊穿

8、燒壞。(2)應(yīng)用如圖所示。當(dāng)負(fù)載電阻RL不變時，設(shè)輸入電壓uI由于電網(wǎng)電壓波動而升高，這將引起DZ兩端電壓、也就是輸出電壓Uo升高，根據(jù)穩(wěn)壓管特性可知，DZ電壓少許增加將導(dǎo)致流經(jīng)DZ電流I2劇烈增加，使總電流I1大大增加，這樣R上的壓降UR也有較大的增加，即uI的升高大部分降在R上，使Uo=uI—UR增加的很少，基本保持不變。同樣，當(dāng)輸入電壓uI由于波動下降，Uo下降的也很少，也能基本保持不變。iZ/mAuZ/VO?UZ?IZ