模拟电子技术03.ppt

1、3二极管及其基本回路、3.1半导体的基本知识、半导体材料、半导体：导体和绝缘体之间存在导电性能的物质。 常用的半导体材料：锗、硅、砷化镓等。 半导体的特性：热敏、光敏、渡渡大头针等。 本征半导体、本征半导体：完全纯粹、结构完整的半导体晶体。 半导体的共价键结构是在形成共价键后，每个原子的最外层电子为8个，构成稳定结构。 在本征激励、本征激励：常温下，通过热激励几个价电子得到一盏茶的能量，脱离共价键的束缚，成为“自由电子”，在云同步上在原来的共价键上残留空穴，被称为“空穴”。 自由电子、空穴、自由电子和空穴、自由电子和空穴、复合、空穴运动、家庭资金头寸、新资金头寸将空穴视为带正电荷的粒子，与自由

2、电子同样涉及导电(载流子)。 在本征半导体的导电特性、本征半导体中存在相等数量的两种载流子，即“电子空穴对”。 温度越高，载流子瓦斯气体的浓度越高，本征半导体的导电能力越强。 半导体的导电能力取决于载流子瓦斯气体的浓度，但是通过本征激发的载流子瓦斯气体浓度低。 如果非本征半导体向本征半导体中导入微量杂质，则半导体的导电性能会显着变化。 其原因是掺杂的半导体，某个载流子瓦斯气体的浓度大幅增加。 使自由电子浓度大幅增加的非本征半导体称为n型半导体(电子型半导体)，使空穴浓度大幅增加的非本征半导体称为p型半导体(空穴型半导体)。 n型半导体在硅或锗结晶中导入少量的五价元素体磷(或砷、锑)，在磷原子的

3、最外层有五个价电子，其中四个与邻接的半导体原子形成共价键，必定有一个电子变多，该电子容易被激发而成为自由电子，磷原子成为不可移动的正各磷原子提供被称为供体原子的电子。 由于n型半导体、多佑电子、磷原子、掺杂浓度远大于本征载流子浓度，所以自由电子浓度远大于空穴浓度。 自由电子被称为多数载流子(多子)，空穴被称为少数载流子(少子)。 p型半导体在硅或锗结晶中导入少量的三价元素体，如硼(或铟)，在硼原子的最外层有三价电子，当与邻接的半导体原子形成共价键时，就会产生一个空穴。 这个空位可以吸引束缚电子填埋，硼原子成为不能移动的带负电的络离子。 因为硼原子接收电子，所以称为受主原子。 空穴、硼原子、p型

4、半导体中的空穴为多子，电子为少子。 p型半导体、掺杂对半导体的导电性能的影响是，掺杂1亿分之1的b， b原子密度为4.961014个cm3，即：空穴浓度为4.961014个cm3，导电率提高了3万倍以上。非本征半导体示意图、3二极管及其基本回路、3.2 PN结电容的形成与特性、p-n结的形成、在同一半导体基板上通过不同的掺杂大头针工艺在一边形成p型半导体、在另一边形成n型半导体时，在两半导体的边界面上形成p-n结。 载流子的运动、扩散运动：由载流子的浓度差引起的运动。 漂移运动：载体由电场产生的运动。 p型半导体、n型半导体、空间电荷区域、PN结电容内部的载流子的运动、扩散的进行使空间电荷区域

5、逐渐扩大。 空间电荷区域越大，内部电场越强，漂移运动越强。 扩散和漂移这一对相反运动最终取动态平衡，并且空间电荷区的宽度不再改变，即形成了PN结电容。势垒区域、n型区域、p型区域、电位v、势垒区域、正向偏置：多子扩散增强，形成大的正向电流。 PN结电容的单向式导电性、_、少子的漂移变强，但只能形成微小的反向电流。 的双曲馀弦值。、反向偏压：PN结电容的单向式导电性、PN结电容的V-I特性、特性曲线：特性式：3二极管及其基本回路、3.3二极管管、基本构造、在PN结电容上加上封装和引线，成为二极管。 符号：点接触型、基本结构、面接触型、平面型、伏安特性、死区电压硅管约0.5V、锗管约0.1V。 导

6、通电压降硅管0.60.7V、锗管0.20.3V。 逆耐压，iD是通过二极管的电流，vD是二极管两端的电压差，VT是温度的电压当量=k T/q=0.026V。 二极管的V-I特性式，常见的二极管，主要残奥仪，(1)最大整流电流IF，二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。 (2)逆耐压VBR、二极管逆耐压时的电压值。 破坏时反向电流激增，二极管的单向式导电性被破坏，进而过热烧损。 手册中记载的最高反向动作电压约为破坏电压的一半。 (3)反向电流IR是指二极管未被破坏时的反向电流。 硅管的反向电流较小，锗管的反向电流为数十至数百倍。 温度上升时，反向电流会急剧增大。 反向电流越小，管道

7、的单向式导电性越好。 主要的残奥仪表、(4)极间电容、二极管的极间电容由2个部分构成：势垒电容CB用于记述势垒区域的空间电荷因施加电压变化而产生的电容效果，扩散电容CD用于记述扩散区域的非平衡少子的施加电压变化而产生的电容效果。 主要残奥仪表、(4)极间电容、势垒区域是存储空间电荷的区域，若施加电压变化，则引起在势垒区域存储的空间电荷的变化，这种电容效果是势垒电容CB。 主要的残奥仪表，为了形成正向电流(扩散电流)，注入p区域的少子(电子)在p区域有浓度差，越接近PN结电容浓度越大，即在p区域有电子的积蓄。 同样，n区有空位的积累。 正向电流大，蓄积的电荷多。 这样产生的电容是扩散电容CD。

8、(4)极间电容、主要残奥表、正偏压时的结电容大(主要依赖于CD )反偏压时的结电容小(主要依赖于CB )。 PN结电容的射频波小信号等效电路：结电容、(4)极间电容、(5)微变电阻rD、iD、vD、iD、vD、q、或、主要残奥仪表、二极管的型号、2AP7的含义：n型锗材料通常二极管、2CW56的含义：n型硅材料齐纳二极管、半导体老虎钳的型号：3二极管及其基本回路、3.4二极管的基本回路及其分析方法， 二极管正向特性的建模，(1)二极管的正向特性的建模，(3)折线模型：(4)小信号模型：模型分析法应用例，(1)二极管电路的静态分析，惯性法，静态分析通过直流电源求出电路各部分的直流电压和直流电流。

9、 (1)二极管电路的静态解析，例如分别使用二极管的理想模型、恒压源模型、折线模型求出电路的ID和VD的值。 模型分析法的应用例，理想模型：VD0V，(1)二极管电路的静态分析，模型分析法的应用例，恒压降模型：VD0.7V，(1)二极管电路的静态分析，模型分析法的应用例，折线模型：使用(1)的VO，d，Vi，VO，t，(2) 3v，3v，模型解析法应用例，(2)二极管限幅电路(4)低电压稳定作用电路，模型分析法的应用例，3二极管及其基本回路，3.5特殊二极管，稳定作用二极管(齐纳二极管)，特征：逆破坏时，在一定电流范围内，二极管两端电压几乎不变符号：稳定电压二极管、u、主要残奥仪表：(1)稳定电压VZ、(2)最小稳定电流Izmin、最大稳定电流Izmax、(3)动态电阻、(4)温度系数、稳定压、变容二极管、应用：作为可变电容，多用于射频波电路。 性能：反向电流随光强的增加而上升。 光电二极管，应用：光电转换。 发光二极管，性能：当正向电流流动时，发出一定波长范围