南京邮电学院模拟电子技术基础模拟电子技术基础讲

1、南京邮电学院模拟电子技术基础模拟电子技术基础讲,模拟电子技术基础,第一章 晶体二极管及其基本电路 第二章 双极型晶体管及其放大电路 第三章 场效应管及其基本电路 第四章 集成运算放大器电路 第五章 频率响应,第六章 反馈 第七章 模拟集成电路系统 第八章 功率电路及系统 第九章 正弦波振荡电路 第十章 调制、解调 第十一章 D/A和A/D转换,南京邮电学院模拟电子技术基础模拟电子技术基础讲,第一章 晶体二极管及其基本电路,1-1 半导体物理基础知识 1-2 PN结 1-3 晶体二极管及其基本电路,南京邮电学院模拟电子技术基础模拟电子技术基础讲,1-2 PN结,1-2-1 PN结的形成 1-2-

2、2 PN结的单向导电特性 1-2-3 PN结的击穿特性 1-2-4 PN结的电容特性 1-2-5 PN结的温度特性,南京邮电学院模拟电子技术基础模拟电子技术基础讲,1-2-3 PN结的击穿特性,当反向电压超过UBR后稍有增加时，反向电流会急剧增大，这种现象称为PN结击穿，UBR称为PN结的击穿电压。 雪崩击穿 齐纳击穿,南京邮电学院模拟电子技术基础模拟电子技术基础讲,雪崩击穿,条件：1. PN结反偏； 2. PN结轻掺杂； 过程：耗尽区较宽，少子漂移通过时被加速，动能，被加速的少子与中性原子的价电子相碰撞，产生新的空穴、电子对。新的空穴、电子对被电场加速后，又会撞出新的空穴、电子对，形成连锁反

3、应，使耗尽区内的载流子数剧增，从而引起反向电流急剧增大。其现象类似于雪崩，所以称为雪崩击穿。,南京邮电学院模拟电子技术基础模拟电子技术基础讲,齐纳击穿,条件：1. PN结反偏； 2. PN结重掺杂； 过程：耗尽区很窄，不大的反向电压就可能在耗尽区内形成很强的电场，它足以将耗尽区内中性原子的价电子直接拉出来，产生大量的空穴电子对，使反向电流剧增，这种击穿称为齐纳击穿或场致击穿。 说明： 1对硅材料PN结：UBR7V为雪崩击穿；UBR5V为齐纳击穿；UBR介于57V时，两种击穿都有。 2只要限制击穿时流过PN结的电流，击穿并不损坏PN结。,南京邮电学院模拟电子技术基础模拟电子技术基础讲,1-2-4

4、 PN结的电容特性,PN结具有电容效应，它由势垒电容和扩散电容两部分组成。,南京邮电学院模拟电子技术基础模拟电子技术基础讲,势垒电容,当外加电压 多子被推向耗尽区 正、负离子 相当于存贮的电荷量 因此，耗尽区中的存贮的电荷量将随外加电压的变化而改变。这一特性正是电容效应，并称为势垒电容，用CT表示。经推导，CT可表示为： CT= dQ/du= (1-5) 式中，CT0为外加电压u=0时的CT值，它由PN结的结构、掺杂浓度等决定；UB为内建电位差；n为变容指数，与PN结的制作工艺有关，一般在1/36之间。,南京邮电学院模拟电子技术基础模拟电子技术基础讲,扩散电容,正向偏置的PN结，由于多子扩散，

5、P区的空穴和N区的电子大量向对方扩散，分别成为对方区域内的非平衡载流子（非平衡少子），它们在扩散过程中，不断与对方半导体中的多子相复合。因此，靠近结区处浓度最高，以后逐渐衰减，直至达到热平衡值，形成如图1-12所示的浓度分布曲线。扩散电流的大小就取决于分布曲线的斜率。 这种外加电压改变引起扩散区内存贮电荷量变化的特性，就是电容效应，称为扩散电容，用CD表示。,南京邮电学院模拟电子技术基础模拟电子技术基础讲,1-2-5 PN结的温度特性,PN结特性对温度变化很敏感，反映在伏安特性上即为：温度升高，正向特性左移，反向特性下移。如图1-11中虚线所示。 具体变化规律是：保持正向电流不变时，温度每升高

6、1，结电压减小约22.5mV，即 u/T-(22.5)mV/ 温度每升高10，反向饱和电流Is增大一倍。如果温度为T1时，反向饱和电流IS1，温度为T2时，反向饱和电流IS2，则 ；当温度长高到一定程度时，PN结就不存在了。因此，硅材料约为（150200），对锗材料约为（75100）,南京邮电学院模拟电子技术基础模拟电子技术基础讲,第二章 双极型晶体管及其放大电路,南京邮电学院模拟电子技术基础模拟电子技术基础讲,第三章 场效应管及其基本电路,南京邮电学院模拟电子技术基础模拟电子技术基础讲,第四章 集成运算放大器电路,南京邮电学院模拟电子技术基础模拟电子技术基础讲,第五章 频率响应,南京邮电学院模拟电子技术基础模拟电子技术基础讲,第六章 反馈,南京邮电学院模拟电子技术基础模拟电子技术基础讲,第七章 模拟集成电路系统,南京邮电学院模拟电子技术基础模拟电子技术基础讲,第八章 功率电路系统,南京邮电学院模拟电