二极管 整流 二极管及其整流电路_工学_高等教育_教育专区

第4章 二极管及其整流电路4.1 二极管 4.2 整流、滤波与稳压电路总目录 章目录 返回上一页 下一页第4章 二极管及其整流电路本章要求： 一、理解PN结的单向导电性，了解二极管、稳压 管的基本构造、工作原理和特性曲线， 理解主要参数的意义； 二、会分析含有二极管的电路； 三、理解单相整流电路和滤波电路的工作原理及参 数计算; 四、了解稳压管稳压电路的工作原理;总目录 章目录 返回上一页 下一页对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和 正确使用方法，不要过分追究其内部机理。讨论器 件的目的在于应用。学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况， 对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近 似，以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结 果。 对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标， 就不要过分追究精确的数值。 器件是非线性的、特性有分散性、RC 的值有误 差、工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。总目录 章目录 返回 上一页 下一页4.1 二极管4.1.1 半导体的基本知识1.半导体的导电特性： 热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强 (可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。 光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化 (可做 成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极 管、光敏三极管等)。

掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电 能力明显改变(可做成各种不同用途的半导 体器件，如二极管、三极管和晶闸管 等）。总目录 章目录 返回 上一页 下一页2. 本征半导体 完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征 半导体。价电子 Si SiSi 共价健 晶体中原子的排列方式Si硅单晶中的共价健结构共价键中的两个电子，称为价电子。总目录 章目录 返回 上一页 下一页自由电子SiSiSiSi本征半导体的导电机理 价电子在获得一定能量 （温度升高或受光照）后， 即可挣脱原子核的束缚， 成为自由电子（带负电）， 同时共价键中留下一个空 位，称为空穴（带正电）。这一现象称为本征激发。 空穴 温度愈高，晶体中产 价电子 生的自由电子便愈多。 在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的价电子 来填补，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当 于空穴的运动（相当于正电荷的移动）。总目录 章目录 返回 上一页 下一页本征半导体的导电机理 当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出 现两部分电流 (1)自由电子作定向运动 ?电子电流 (2)价电子递补空穴 ?空穴电流 自由电子和空穴都称为载流子。 自由电子和空穴成对地产生的同时，又不断复 合。

在一定温度下，载流子的产生和复合达到动态 平衡，半导体中载流子便维持一定的数目。注意： (1) 本征半导体中载流子数目极少, 其导电性能很差； (2) 温度愈高， 载流子的数目愈多,半导体的导电性 能也就愈好。所以，温度对半导体器件性能影响很大。总目录 章目录 返回 上一页 下一页3. N型半导体和 P 型半导体在本征半导体中掺入微量的杂质（某种元素）, 形成杂质半导体。 在常温下即可 变为自由电子 掺入五价元素 掺杂后自由电子数目 Si Si 多 余 大量增加，自由电子导电 电 成为这种半导体的主要导 p+ Si Si 子 电方式，称为电子半导体 动画 或N型半导体。 失去一个 电子变为 正离子 磷原子 在N 型半导体中自由电子 是多数载流子，空穴是少数 载流子。总目录 章目录 返回 上一页 下一页3. N型半导体和 P 型半导体Si Si– Si BSi硼原子 接受一个 电子变为 负离子掺入三价元素 空穴 掺杂后空穴数目大量 增加，空穴导电成为这 种半导体的主要导电方 式，称为空穴半导体或 P型半导体。 在 P 型半导体中空穴是多 数载流子，自由电子是少数 载流子。动画无论N型或P型半导体都是中性的，对外不显电性。