半导体二极管开关电路

第一章 半导体二极管

练习题

一、填空

1. 当温度升高时，由于二极管内部少数载流子浓度 ，因而少子漂移而形成的反向电

流 ，二极管反向伏安特性曲线 移。

2. 在PN结形成过程中，载流子扩散运动是 作用下产生的，漂移运动是 作用下产生的。

3. 在本征半导体中掺入 价元素得N型半导体，掺入 价元素则得P型半导体。

4. 半导体中有 和 两种载流子参与导电，其中 带正电，而 带负电。 5. 本征半导体掺入微量的五价元素，则形成 型半导体，其多子为 ，少子为 。 6. 纯净的具有晶体结构的半导体称为 ，采用一定的工艺掺杂后的半导体称为 。

7. PN结正偏是指P区电位 N区电位。

8. PN结在 时导通， 时截止，这种特性称为 。

9. 二极管反向击穿分电击穿和热击穿两种情况，其中 是可逆的，而 会损坏二极管。 10. 二极管P区接电位 端，N区接电位 端，称正向偏置，二极管导通；反之，称反向偏

半导体二极管及其基本电路

基本要求

正确理解：PN结的形成及单向导电性

? 熟练掌握：普通二极管、稳压二极管的外特性及主要参数 ? 能够查阅电子器件相关手册

?

难点重点 1．ＰＮ结的形成

（1）当Ｐ型半导体和Ｎ型半导体结合在一起时，由于交界面处存在载流子浓度的差异，这样电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。但是，电子和空穴都是带电的，它们扩散的结果就使Ｐ区和Ｎ区中原来的电中性条件破坏了。Ｐ区一侧因失去空穴而留下不能移动的负离子，Ｎ区一侧因失去电子而留下不能移动的正离子。这些不能移动的带电粒子通常称为空间电荷，它们集中在Ｐ区和Ｎ区交界面附近，形成了一个很薄的空间电荷区，这就是我们所说的ＰＮ结。

图（1）浓度差使载流子发生扩散运动

（2）在这个区域内，多数载流子已扩散到对方并复合掉了，或者说消耗殆尽了，因此，空间电荷区又称为耗尽层。

（3）Ｐ区一侧呈现负电荷，Ｎ区一侧呈现正电荷，因此空间电荷区出现了方向由Ｎ区指向Ｐ区的电场，由于这个电场是载流子扩散运动形成的，而不是外加电压形成的，故称为内电场。

图（2）内电场形成

1

（4）内电场是由多子的扩散运动引起的，伴随着它的建立将带来两种影响：

半导体二极管及其基本电路

基本要求

正确理解：PN结的形成及单向导电性

? 熟练掌握：普通二极管、稳压二极管的外特性及主要参数 ? 能够查阅电子器件相关手册

?

难点重点 1．ＰＮ结的形成

（1）当Ｐ型半导体和Ｎ型半导体结合在一起时，由于交界面处存在载流子浓度的差异，这样电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。但是，电子和空穴都是带电的，它们扩散的结果就使Ｐ区和Ｎ区中原来的电中性条件破坏了。Ｐ区一侧因失去空穴而留下不能移动的负离子，Ｎ区一侧因失去电子而留下不能移动的正离子。这些不能移动的带电粒子通常称为空间电荷，它们集中在Ｐ区和Ｎ区交界面附近，形成了一个很薄的空间电荷区，这就是我们所说的ＰＮ结。

图（1）浓度差使载流子发生扩散运动

（2）在这个区域内，多数载流子已扩散到对方并复合掉了，或者说消耗殆尽了，因此，空间电荷区又称为耗尽层。

（3）Ｐ区一侧呈现负电荷，Ｎ区一侧呈现正电荷，因此空间电荷区出现了方向由Ｎ区指向Ｐ区的电场，由于这个电场是载流子扩散运动形成的，而不是外加电压形成的，故称为内电场。

图（2）内电场形成

1

（4）内电场是由多子的扩散运动引起的，伴随着它的建立将带来两种影响：

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第一节 半导体二极管门电路

第一节 半导体二极管门电路概述 半导体二极管的开关特性 二极管与门 二极管或门1

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第一节 半导体二极管门电路

一、概述1.门电路的概念 1.门电路的概念 用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路， 用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路， 通称为逻辑门电路 简称门电路 通称为逻辑门电路，简称门电路。 逻辑门电路， 门电路。 常用的门电路在逻辑功能上有： 常用的门电路在逻辑功能上有： 与门、或门、非门、与非门、或非门、 与门、或门、非门、与非门、或非门、 与或非门、异或门等 与或非门、异或门等。

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第一节 半导体二极管门电路

2.逻辑变量与状态开关 2.逻辑变量与状态开关

在二值逻辑中，逻辑变量的取值不是1就是0 在二值逻辑中，逻辑变量的取值不是1就是0, 在数字电路中，与之对应的是： 在数字电路中，与之对应的是： 电子开关的两种状态。 电子开关的两种状态。 半导体二极管 、三极管和MOS管， 三极管和MOS管 则是构成这种电子开关的基本开关元件。 则是构成这种电子开关的基本开关元件。

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第一节 半导体二极管门电路

3.高 低电平与正、 3.高、低电平与正、负逻辑

Product Datasheet Pb-free Status Description

Y ActiveNEW Zener Diode 200 mW 22 MM3Z22VST1G MM3Z2V4ST1/D (101.0k

Y ActiveNEW Zener Diode 200 mW 27 MM3Z27VST1G MM3Z2V4ST1/D (101.0k

Y ActiveNEW Zener Diode 200 mW 33 MM3Z33VST1G MM3Z2V4ST1/D (101.0k

Y ActiveNEW225 W e-Rated Zener 2.4 MMSZ5221ET1G MMSZ5221ET1/D (79.0k

Y ActiveNEW225 W e-Rated Zener 20 MMSZ5250ET1G MMSZ5221ET1/D (79.0k

NZ9F10VST5G NZ9F2V4S/D (94.0kB)Y ActiveNEW10V 200 mW SOD-923 Z NZ9F10VT5G NZ9F2V4/D (92.0kB)Y ActiveNEW10V 200 mW SOD-923 Z NZ9F11VST5G NZ9F2V4S/D (94.0

无

课内试验项目操作分析单

班级__08电工07电子 ______姓名___ ____学号_______

一、仪器设备：

模电实验箱、双踪示波器、函数信号发生器、万用表、串联稳压集成稳压实验板、各种类型二极管若干

二、注意事项：

1、万用表档位的正确选择和使用。 2、双踪示波器外接触头在电路中正确连接。 3、接线正确后才能通电测试。

三、试验原理和电路图

项目一、半导体二极管特性的试验 (1)电路图

(2)操作步骤

①让每组学生按照图3－2进行接线

②观察电路中灯亮与灯灭时二极管所加的电压的情况，将结果填入表3－1 中。 (3)试验结果

无

项目二：二极管极性的识别和性能的判断

（1）试验内容 ①普通二极管

借助万用表的欧姆档作简单判别。

指针式万用表正端（+）红笔接表内电池的负极，而负端（—）黑笔接表内电池的正极。根据PN结正向导通电阻值小、反向截止电阻值大的原理来简单确定二极管好坏和极性。 具体做法是：万用表欧姆档置“R×100”或“R×1K”处，将红、黑两表笔接触二极管两端，表头有一指示：将红、黑两表笔反过来再次接触二极管两端，表头又将有一指示。若两次指示的阻值相差很大，说明该二极管单向导电性好，并且阻值大（几百千欧以上）的那次红笔所接为二极

第15章 半导体二极管和三极管15.1 半导体的导电特性

15.2 PN结15.3 半导体二极管 15.4 稳压二极管 15.5 半导体三极管

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第15章 半导体二极管和三极管本章要求： 一、理解PN结的单向导电性，三极管的电流分配和 电流放大作用； 二、了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工 作原理和特性曲线，理解主要参数的意义； 三、会分析含有二极管的电路。

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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

15.1 半导体的导电特性半导体的导电特性： 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

第15章 半导体二极管和三极管15.1 半导体的导电特性

15.2 PN结15.3 半导体二极管 15.4 稳压二极管 15.5 半导体三极管

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第15章 半导体二极管和三极管本章要求： 一、理解PN结的单向导电性，三极管的电流分配和 电流放大作用； 二、了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工 作原理和特性曲线，理解主要参数的意义； 三、会分析含有二极管的电路。

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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

15.1 半导体的导电特性半导体的导电特性： 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

2012 ~2013学年 第 1 学期

《 高频电子线路 》 课 程 设 计 报 告

题 目： 变容二极管直接调频电路的设计

专 业： 电子信息工程 班 级： 10信息（2）班

电气工程系 2012年12月17日

1

1、任务书 课题名称 指导教师（职称） 执行时间 学生姓名 设计目的 设计要求 学号 1．原理分析及电路图设计 变容二极管直接调频电路的设计 2012~2013学年第二学期 第 16 周 承担任务 2．用相关仿真软件画出电路并对电路进行分析与测试 (1)输入1KHz大小为200Mv的正弦电压（也可以用1KHz的方波）； (2)主振频率为f0大于15MHz； (3）最大频偏△fm=?20KHz。

1

变容二极管直接调频电路的设计

摘 要

调频电路具有

半导体基本知识和

半导体器件（二极管、三极管、场效应管、集成运放）

一、选择题：

1、PN结外加正向电压时，其空间电荷区（ ）。 A.不变 B.变宽 C.变窄 D.无法确定 2、PN结外反正向电压时，其空间电荷区（ ）。 A.不变 B.变宽 C.变窄 D.无法确定

3、当环境温度升高时，二极管的反向饱和电流Is将增大，是因为此时PN结内部的（ ）

A. 多数载流子浓度增大 B. 少数载流子浓度增大 C. 多数载流子浓度减小 D. 少数载流子浓度减小 4、PN结反向向偏置时，其内电场被（ ）。

A.削弱 B.增强 C.不变 D.不确定 5、在绝对零度（0K）和没有外界激发时，本征半导体中( ) 载流子。 A.有 B.没有 C.少数 D.多数

6、 集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以（ ）。

A．减小温漂 B. 增大放大倍数 C. 提高输入电阻