一、理想开关的开关特性1.静态特性(1)断开(2)闭合SAK2.1半导体二极管开关特性
2.动态特性(1)开通时间:(2)关断时间:闭合)(断开断开)(闭合普通开关:静态特性好,动态特性差半导体开关:静态特性较差,动态特性好(纳秒级)。SAK
二、半导体基本知识1.物质按导电能力分导体:铜、铝银等金属材料绝缘体:木头、橡胶、陶瓷等半导体:导电能力介于导体和绝缘体之间,如四价元素的硅和锗,目前主要材料为硅。
2.半导体分类本征半导体:纯净的硅掺杂半导体:掺入杂质以提高导电能力P型半导体:掺入3价元素。空穴成为多数载流子,电子成为少数载流子。N型半导体:掺入5价元素。电子成为多数载流子,空穴成为少数载流子。3.掺杂半导体分类
正向导通区反向截止区反向击穿区0.50.7/mA/V0(1)外加正向电压(阳正阴负)二极管导通(相当于开关闭合)且钳位0.7V(2)外加反向电压(阳负阴正),二极管截止(相当于开关断开)2.二极管伏安特性因此说,二极管具有单向导电性。
正向导通区反向截止区反向击穿区0.50.7/mA/V0(3)反向击穿区二极管反向电压大于击穿电压UBR时,反向电流急剧增加。在允许范围内,反向电流变化很大,但电压恒定,可以达到稳压作用。
3.常见二极管类型a.普通二极管b.稳压二极管c.发光二极管LEDd.光敏二极管
D+-+-4.二极管的开关特性[例]uO=0VuO=2.3V电路如图所示,试判别二极管的工作状态及输出电压。二极管截止,二极管导通且钳位0.7V,[解]D0.7V+-或3V
(1)静态特性D截止,ID≈0,等效成D相当于开关接通0.7V+-二极管D导通且钳位0.7V,等效成恒压源,D相当于开关断开D
(2)动态特性二极管的通断需要一段延迟时间,原因二极管存在电容效应。结电容Cj扩散电容CD二极管的开关时间tt00(反向恢复时间)≤ton—开通时间toff—关断时间
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