物理电子线路基础学习教案

1、会计学1物理物理(wl)电子线路基础电子线路基础第一页，共127页。第1页/共127页第二页，共127页。第2页/共127页第三页，共127页。图11 原子结构示意图 (a)硅;(b)锗 4(a)32(b)414第3页/共127页第四页，共127页。第4页/共127页第五页，共127页。图12 硅晶体结构(jigu)和共价键结构(jigu)示意图 (a)晶体结构(jigu); (b)共价键结构(jigu) 4444共价键共价键中的两个电子A(a)(b)第5页/共127页第六页，共127页。4454多余电子磷原子图13 N型半导体的共价键结构(jigu) 第6页/共127页第七页，共127页。4

2、434空穴硼原子图14 P型半导体的共价键结构(jigu) 第7页/共127页第八页，共127页。第8页/共127页第九页，共127页。第9页/共127页第十页，共127页。 图15 平衡状态下的PN结(a)初始状态; (b)平衡状态; (c)电位(din wi)分布 P区N区P区N区耗尽层空间电荷区内建电场(a)(b)(c)U第10页/共127页第十一页，共127页。第11页/共127页第十二页，共127页。 图16 PN正向(zhn xin)运用 P区N区未加偏压时的耗尽层加正偏压时的耗尽层未加偏压时的电位分布U E电位合成电场( a )( b )ERU第12页/共127页第十三页，共12

3、7页。 图17 PN反向(fn xin)运用 未加偏压时耗尽层加反偏压时耗尽层电位EU E合成电场( a )( b )UR第13页/共127页第十四页，共127页。()TKCUU(11) 第14页/共127页第十五页，共127页。PDDTCU(12) 第15页/共127页第十六页，共127页。第16页/共127页第十七页，共127页。 图18 二极管结构(jigu)与符号 金属触丝P型层N型锗锡支架(a)N型硅弹性金属丝铝合金球P型合金结(b)二氧化硅保护层P型扩散层N型硅(c)(d)支架第17页/共127页第十八页，共127页。第18页/共127页第十九页，共127页。第19页/共127页第

4、二十页，共127页。 图19 二极管伏安(f n)特性 0.20.61.0u / V01020121030502AP14i / mA(a)0.20.61.0u / V15750.0010.00220601002AP14i / mA(b)450第20页/共127页第二十一页，共127页。 图110 温度对二极管特性的影响 (a)正向(zhn xin)特性; (b)反向特性; (c)击穿特性 020406080i / mA0.20.40.60.81.0u / V(a)400300 200 100 0u / V1035103102510210151011510i / mA(b)u / V121086

5、0246810i / mA501002CP45251002CW18(c)2CP451252070第21页/共127页第二十二页，共127页。(2.0 2.5)/rdUmV CdT (13) 温度升高时，由于少数载流子增加，使反向饱和(boh)电流增大,如图110(b)所示。温度每升高10,反向饱和(boh)电流约增大一倍,即211021()()2TTSSITIT (14) 第22页/共127页第二十三页，共127页。/(1)Tu USiIe(15) 式(15)可近似(jn s)为 /TuUSi Ie(16a) 当u为负值(f zh),且满足eu/UT|UP|SEGDEDGmAiD( a )aS

6、EGDEDGmAiD( b )aa第102页/共127页第一百零三页，共127页。2(1)GSDDSSPuiIU(164) 第103页/共127页第一百零四页，共127页。图150 N沟道结型场效应管的转移特性(txng)曲线 15 VuGS / V00.10.20.30.40.51.01.52.02.50.513 VuDS 40 V iD / mA1 V2 V5 V第104页/共127页第一百零五页，共127页。图151 N沟道增强型MOSFET结构(jigu)及符号 GDSBL耗尽区NN源极S栅极G漏极DSiO2SiO2SiO2P衬底衬底B金属第105页/共127页第一百零六页，共127页

7、。第106页/共127页第一百零七页，共127页。图152 N沟道(u do)的形成 NNN沟道耗尽区P衬底iDuGSuDSSDGB第107页/共127页第一百零八页，共127页。212211(1)GSGSDDGSTuuiiuU(165) 第108页/共127页第一百零九页，共127页。图153 增强型NMOS管转移(zhuny)特性曲线 uGS / VuDS 10 V02468iD / mA1234UT第109页/共127页第一百一十页，共127页。图154 增强型NMOS管输出特性曲线(qxin) 0uDS / VuGS 10 ViD / mA10205 V6 V7 V8 V9 V第110

8、页/共127页第一百一十一页，共127页。图155 uDS增大时增强型MOS管沟道的变化(binhu)过程 (a)uDSuGS-UT.SGEGEDD( a ).SGEGEDD( b ).N沟道.SGEGEDD( c ).第111页/共127页第一百一十二页，共127页。图156 衬底与源极间电压(diny)uBS对iD的影响 uGS / VuBS 0 V02468iD / mA123105 V10 V15 V第112页/共127页第一百一十三页，共127页。第113页/共127页第一百一十四页，共127页。图157 耗尽型NMOS管特性曲线(qxin)(a)转移特性曲线(qxin); (b)输

9、出特性曲线(qxin) 10 VuGS / V012341235uDS 20 ViD / mA(a)(b)uDS / V12345uBS 0 ViD / mA02.5 V2.0 V1.5 V1.0 V0.5 V0 VuGS 0.5 V30510152025第114页/共127页第一百一十五页，共127页。第115页/共127页第一百一十六页，共127页。表12 各种类型的FET的特性(txng) 第116页/共127页第一百一十七页，共127页。表12 各种类型的FET的特性(txng) 第117页/共127页第一百一十八页，共127页。,电时的栅源电压值。第118页/共127页第一百一十九页

10、，共127页。第119页/共127页第一百二十页，共127页。()DSBSDmuuGSdigdu常数(chngsh) (166) (2)背栅跨导gmb:当uDS、uBS为常数(chngsh)时,iD的微变量与uBS电压的微变量之比,即()DSGSDmuuGSdigdu常数 (167) gmb和gm之比称为跨导比,用表示,即mbmgg(168) 第120页/共127页第一百二十一页，共127页。图158与衬底浓度(nngd)NA和衬底负偏压uBS的关系 (a)与NA关系;(b)与uBS关系 第121页/共127页第一百二十二页，共127页。()GSBSDSdsuuDdurdi常数(chngsh) (169) 第122页/共127页第一百二十三页，共127页。DMDDSPI U(170) 第123页/共127页第一百二十四页，共127页。图159 温度对转移(zhuny)特性的影响 (a)耗尽型; (b)增强型 第124页/共127页第一百二十五页，共127页。 (4)正常工作时,耗尽型MOS