《模拟电子技术基础》课程笔记(四)——半导体二极管
二极管伏安特性和主要参数
二极管的结构类型
（a)点接触型，常用于高频检波和小功率整流电路。
（b）面接触型，常用于低频整流电路；
（c）平面型，常用于集成电路。
二极管的伏安特性
在0K时，U(T)约等于26mV。
1.正向特性
硅二极管开启电压0.5V，锗二极管开启电压0.1V；
硅二极管正向导通电压0.6~0.8V，锗二极管正向导通电压0.1~0.3V。
2.反向特性
小功率二极管，I(s)小于0.1uA；锗二极管，I(s)为几十uA；
不同型号二极管的U(BR)差别较大，从几伏至几千伏。
二极管的主要参数
①最大整流电流I(F)——二极管长期连续工作时，允许通过二极管的最大正向平均电流。
②最大反向工作电压U(RM)——二极管安全工作时，所能承受的最大反向电压。一般U(RM)约为反向击穿电压U(BR)的一半。
③反向电流I(R)——一般是指二极管未击穿时的反向电流值。硅二极管的反向电流一般在纳安级；锗二极管在微安级。I(R)值越小。二极管单向导电性越好。
④最高工作频率f(M)——二极管工作的上限频率，由PN结的结电容大小决定。
二极管的工作频率超过f(M)时，单向导电性变差。
二极管的等效模型
1.理想模型
二极管正向导通时，正向压降为零。
二极管反向截止时，反向电阻为无穷大，反向电流为零，称为理想二极管，相当于理想开关；
该模型主要用于信号幅值远远大于二极管的正向压降，可以忽略二极管正向压降和反向电流的电路中。
2.恒压降模型
二极管正向导通时，正向压降为常数；
二极管反向截止时，反向电阻为无穷大，反向电流为零。
二极管可以用一个理想二极管串联一个恒压源U(D)表示。
3.折线化模型
二极管正向导通时，电压小于开启电压，正向电流为零。
电压大于开启电压，正向电流与电压成折线关系，直线斜率为1/r(D)；
二极管反向截止时，反向电阻为无穷大，反向电流为零；
二极管可以用一个理想二极管串联一个恒压源U(th)和一个电阻R(D)表示。
4.小信号模型
二极管的动态电阻属于交流参数，是二极管对它两端交流电压呈现出的电阻值。r(D)可以用伏安特性曲线的斜率的导数来表示，r(D) 的大小和工作点Q有关。
I(D)为Q点时流过二极管的电流，U(T)为温度电压当量。
二极管基本应用电路
1.整流电路
2.限幅电路
3.开关电路
二极管与门。
2.4稳压二极管
1.稳压二极管的伏安特性
稳压二极管外加反向电压增大到反向击穿电压时，稳压二极管反向击穿。如果反向电流在一定范围内，反向击穿特性陡直、几乎保持不变的平行于纵轴，呈现很好的稳压特性。
2.稳压二极管的主要参数
（1）稳定电压U(z)
在规定电流下稳压管的反向击穿电压。稳压二级管2CW52的稳定电压为3.2~4.5V。
（2）最小稳定工作电流Izmin和最大稳定工作电流Izman
Izmin是稳压管工作在稳压状态时的最小稳定工作电流，当I(z)
（3）额定功耗
稳压管的额定功耗P(zmax)=Uz×I(zmax)。由额定功耗可以确定稳压管的最大工作电流I(zmax)=P(zmax)/Uz。稳压二极管2CW52的P(zmax)=0.25W。
（4）动态电阻
稳压管工作在稳压区时，稳压管两端电压的变化量与其电流变化量之比，即
，r(z)越小，稳压管的稳压性能越好，一般r(z)从几欧至几十欧。稳压管2CW52的r(z)<70欧。
（5）温度系数
温度系数α表示温度变化1℃时，稳压值U(z)的变化量。
当U(Z)<4V时，齐纳击穿占主导地位，温度系数α为负值；
当U(Z)>7V时，雪崩击穿占主导地位，温度系数α为正值；
当U(Z)在4V到7V之间时，齐纳击穿、雪崩击穿均有，温度系数近似为零。稳压二极管的α>=-8×10^-4 (V/℃)。
1.稳压原理
稳压二极管稳压电路
2.限流电阻的确定
已知U(Imax)、U(Imin）、