第三节 晶体二极管
定义:晶体二极管由一个PN结加上引出线和管壳构成.所以,二极管实际上就是一个PN结.
种类:点接触型二极管,面接触型二极管,硅平面型二极管.
一,基本结构
PN 结加上管壳和引线,就成为半导体二极管.
引线
外壳线
触丝线
基片
点接触型
PN结
面接触型
P
N
二极管的电路符号:
特点:
点接触型二极管的结面积小,电容小,适用于高频,小电流的整流,检波,混频电路等.
面接触型二极管的结面积大,结电容大,一般工作于低频电路下.
硅平面型二极管的结面积大,通过的电流也大.
一,二极管的特性
1,伏安特性(VAR):
与PN结的VAR差不多,二极管的VAR也服从PN结方程 :
I = IS (eU/UT -1)
根据实测如下页图示:
显然,在图中仍可用PN结方程来描述二极管的伏安特性.
其中:
Si: U(on)= 0.5～ 0.7V
Ge:U(on)= 0.1～ 0.3V
2,其他特性:
由于一只二极管就是一个PN结,故二极管的特性与PN结的特性差不多,也同样具有:
单向导电性,温度特性,反向击穿特性
(这里不再赘述)
二,二极管的微变等效电路模型
工作点,静态工作点,增量ΔU,ΔI
如果加到二极管上的电压U由直流电压UQ和叠加其上的增量电压ΔU组成,而 U = UQ+ΔU,则将产生的电流为 I=IQ+ΔI
如图所示:Q为静态工作点,一般叠加在Q点的ΔI和ΔU之间的关系是非线性的,但当ΔU足够小,即当ΔU→0时,k曲→ k直.
因此,此时二极管对叠加在Q点上的微小增量而言,等效为一电阻rD的电阻值即为该直线段斜率的倒数:
上述推导中ID=IS (eU/VUT-1)为二极管在Q点时的电流,所以rD通常称为二极管的增量结电阻或肖特基电阻,再称为动态电阻.
再考虑到PN结的串联电阻rs,晶体二极管的小信号电路模型如图:
这一模型在ΔU极小时成立,故是线性电路,同时还考虑到了ΔU的工作频率较高时的PN结等效电容Cj.

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