模电知识总结.pdf
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1、第一章第一章半导体二极管半导体二极管一一.半导体的基础知识半导体的基础知识1.半导体半导体-导电能力介于导体和绝缘体之间的物质导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅如硅Si、锗、锗 Ge)。2.特性特性-光敏、热敏和掺杂特性。光敏、热敏和掺杂特性。3.本征半导体本征半导体-纯净的具有单晶体结构的半导体。纯净的具有单晶体结构的半导体。4.两种载流子两种载流子-带有正、负电荷的可移动的空穴和电子带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。统称为载流子。5.杂质半导体杂质半导体-在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。体。体现的是半
2、导体的掺杂特性。*P 型半导体型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素在本征半导体中掺入微量的三价元素(多子是空穴,少子是电子)(多子是空穴,少子是电子)。*N 型半导体型半导体:在本征半导体中掺入微量的五价元素在本征半导体中掺入微量的五价元素(多子是电子,少子是空穴)(多子是电子,少子是空穴)。6.杂质半导体的特性杂质半导体的特性*载流子的浓度载流子的浓度-多子浓度决定于杂质浓度,少子浓度与多子浓度决定于杂质浓度,少子浓度与温度有关。温度有关。*体电阻体电阻-通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。*转型转型-通过改变掺杂浓度,一种杂质半导体可以改型为通
3、过改变掺杂浓度,一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。另外一种杂质半导体。7.PN 结结 *PN 结的接触电位差结的接触电位差-硅材料约为硅材料约为 0.60.8V,锗材料约,锗材料约为为 0.20.3V。*PN 结的单向导电性结的单向导电性-正偏导通,反偏截止。正偏导通,反偏截止。8.PN 结的伏安特性结的伏安特性二二.半导体二极管半导体二极管 *单向导电性单向导电性-正向导通,反向截止。正向导通,反向截止。*二极管伏安特性二极管伏安特性-同结。同结。*正向导通压降正向导通压降-硅管硅管 0.60.7V,锗管,锗管 0.20.3V。*死区电压死区电压-硅管硅管 0.5V,锗管,锗管 0
4、.1V。3.分析方法分析方法-将二极管断开,分析二极管两端电位的高低将二极管断开,分析二极管两端电位的高低:若若 V阳阳 V阴阴(正偏正偏),二极管导通,二极管导通(短路短路);若若 V阳阳 V 阴阴(正偏正偏),二极管导通,二极管导通(短路短路);若若 V 阳阳 V 阴阴(反偏反偏),二极管截止,二极管截止(开路开路)。*三种模型三种模型 微变等效电路法微变等效电路法 3.稳压二极管及其稳压电路稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性稳压二极管的特性-正常工作时处在正常工作时处在 PN 结的反向击穿区,结的反向击穿区,所以稳压二极管在电路中要反向连接。所以稳压二极管在电路中要反向连接。第二章
5、第二章 三极管及其基本放大电路三极管及其基本放大电路一一.三极管的结构、类型及特点三极管的结构、类型及特点1.类型类型-分为分为 NPN 和和 PNP 两种。两种。2.特点特点-基区很薄,且掺杂浓度最低;发射区掺杂浓度很高,基区很薄,且掺杂浓度最低;发射区掺杂浓度很高,与基区接触与基区接触 面积较小;集电区掺杂浓度较高,与基区接触面面积较小;集电区掺杂浓度较高,与基区接触面积较大。积较大。二二.三极管的工作原理三极管的工作原理1.三极管的三种基本组态三极管的三种基本组态2.三极管内各极电流的分配三极管内各极电流的分配 *共发射极电流放大系数共发射极电流放大系数(表明三极管是电流控制器件表明三极
6、管是电流控制器件 式子式子 称为穿透电流。称为穿透电流。3.共射电路的特性曲线共射电路的特性曲线*输入特性曲线输入特性曲线-同二极管。同二极管。*输出特性曲线输出特性曲线(饱和管压降,用饱和管压降,用 UCES表示表示放大区放大区-发射结正偏,集电结发射结正偏,集电结反偏。反偏。截止区截止区-发射结反偏,集电结反偏。发射结反偏,集电结反偏。4.温度影响温度影响温度升高,输入特性曲线向左移动。温度升高,输入特性曲线向左移动。温度升高温度升高 ICBO、ICEO、IC以以及及均均增加。增加。三三.低频小信号等效模型(简低频小信号等效模型(简化)化)hie-输出端交流短路时的输入电阻,输出端交流短路
7、时的输入电阻,常用常用 rbe表示;表示;hfe-输出端交流短路时的正向电流传输比,输出端交流短路时的正向电流传输比,常用常用 表示;表示;四四.基本放大电路组成及其原则基本放大电路组成及其原则1.VT、VCC、Rb、Rc、C1、C2的作用。的作用。2.组成原则组成原则-能放大、不失真、能放大、不失真、能传能传输。输。五五.放大电路的图解分析法放大电路的图解分析法1.直流通路与静态分析直流通路与静态分析 *概念概念-直流电流通的回路。直流电流通的回路。*画法画法-电容视为开路。电容视为开路。*作用作用-确定静态工作点确定静态工作点 *直流负载线直流负载线-由由 VCC=ICRC+UCE 确定的
8、直线。确定的直线。*电路参数对静态工作点的影响电路参数对静态工作点的影响 1)改变)改变 Rb:Q 点将沿直流负载线上下移动。点将沿直流负载线上下移动。2)改变)改变 Rc:Q 点在点在 IBQ所在的那条输出特性曲线上移动。所在的那条输出特性曲线上移动。3)改变)改变 VCC:直流负载线平移,:直流负载线平移,Q 点发生移动。点发生移动。2.交流通路与动态分析交流通路与动态分析*概念概念-交流电流流通的回路交流电流流通的回路*画法画法-电容视为短路电容视为短路,理想直流电压源视为短路。理想直流电压源视为短路。*作用作用-分析信号被放大的过程。分析信号被放大的过程。*交流负载线交流负载线-连接连
9、接 Q 点和点和 V CC点点 V CC=UCEQ+ICQR L的的 直线。直线。3.静态工作点与非线性失真静态工作点与非线性失真(1)截止失真)截止失真*产生原因产生原因-Q 点设置过低点设置过低*失真现象失真现象-NPN 管削顶,管削顶,PNP 管削底。管削底。*消除方法消除方法-减小减小 Rb,提高,提高 Q。(2)饱和失真饱和失真*产生原因产生原因-Q 点设置过高点设置过高*失真现象失真现象-NPN 管削底,管削底,PNP 管削顶。管削顶。*消除方法消除方法-增大增大 Rb、减小、减小 Rc、增大、增大 VCC。4.放大器的动态范围放大器的动态范围(1)Uopp-是指放大器最大不失真输
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