模擬電子線路第2章楊凌-wenkub
2023-05-27 18:47:14 本頁(yè)面
【正文】 體二極管及其基本電路 167。 引言 “每種類型的半導(dǎo)體設(shè)備都有其獨(dú)特的性能 ,從而滿足不同 的電路要求 .學(xué)習(xí)這些特性能幫助電路設(shè)計(jì)著更快地選擇正確 的元器件 .花時(shí)間學(xué)習(xí)每種分立半導(dǎo)體器件如何工作 ,以及它們 與其他元件如何相互作用 ,最終會(huì)得到回報(bào)的 .” “任何電子類職業(yè)都會(huì)涉及到半導(dǎo)體器件的應(yīng)用甚至設(shè)計(jì) . 掌握半導(dǎo)體器件的基本知識(shí) ,無(wú)論對(duì)于那些測(cè)試二極管、晶體 管以及微電路芯片的技工 ,還是那些將半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)到電子 設(shè)備中的工程師來(lái)說(shuō) ,都是非常重要的 .” 167。 半導(dǎo)體的基本知識(shí) ni =pi=AT3/2e－ Eg0/2kT （ 2—1） 1016cm－ 3K－ 3/2 （ Si） 1016cm－ 3K－ 3/2 （ Ge） eV （ Si） eV （ Ge） k (玻爾茲曼常數(shù) ) = 10－ 5 eV/K T↑→ ni↑， T=300K， ni(Si) ≈ 1010cm－ 3 ni(Ge) ≈ 1013cm－ 3 。 半導(dǎo)體的基本知識(shí) 1. N型半導(dǎo)體 多子 : 自由電子 少子 : 空穴 +4 +5 +4 +4 +4 P 施主雜質(zhì) 圖 +4 +3 +4 +4 +4 B 受主雜質(zhì) 圖 2. P型半導(dǎo)體 多子 :空穴 少子 :自由電子 167。 半導(dǎo)體的基本知識(shí) N型硅半導(dǎo)體 n0 ≈ p0 n(x) p(x) 圖 0 x Jd=Jpd+Jnd （ 2—6） dp(x) Jpd=－ qDp dx dn(x) dn(x) Jnd=－ (－ q)Dn =qDn dx dx 由擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的擴(kuò)散電流是半導(dǎo)體區(qū)別于導(dǎo)體的一種 特有的電流 . 167。 PN 結(jié) 二、 PN結(jié)的伏安關(guān)系 VF + － 圖 VB－ VF V l0 P+ N l x O VB 圖 VB+VR V l0 VR － + P+ N l x O VB 167。 PN 結(jié) (1)、雪崩擊穿 P N PN結(jié) 接電源負(fù)極 接電源正極 1 2 2 3 1 2 2 3 圖 電子 空穴 碰撞電離 電子 空穴對(duì) 碰撞電離 電子 空穴對(duì) … 載流子倍增 167。 二極管 167。 按工作頻率分類 :高頻管、低頻管等 。 二極管 折線模型 小信號(hào)模型 vD/V O iD/mA (c) Vth + － RD(200Ω) rd Cj rd (d) 圖 圖 O Q iD/mA vD/V IDQ 1 arctan rd 167。頻率調(diào)制等 . 50 20 10 5 2 1 C/pF 0 5 10 15 20 25 V/V 圖 167。同時(shí)光在光諧振腔中產(chǎn)生振蕩并被放大，形成激光。 二極管基本應(yīng)用電路 半波整流 圖 R + － － VD v2 + vO (a) v2/V t 0 vO/V t 0 VO Vm (b) v2＞ 0， VD√， vO= v2 ； v2＜ 0， VD ， vO= 0. Vm √2 V2 VO≈ ≈ ≈ (2—13) π π 167。 二極管基本應(yīng)用電路 二、穩(wěn)壓電路 圖 R ↓ IZ RL ↓ IL →IR + VI － + VO － VS IZ= IR－ IL IZmin= IRmin－ ILmax (2—15) IZ= IR－ IL IZmax= IRmax－ ILmin (2—16) IZmin＜ IZ＜ IZmax (2—17) RL↓→ IL↑→IR↑→ VO↓ →IZ↓→ IR↓ VO↑ 167。要求 選用合適的穩(wěn)壓管 (IZmin、 IZmax、 VZ、 PZM),以及合適的限流 電阻 (阻值、額定功率 ) 。 二極管基本應(yīng)用電路 三、低電壓穩(wěn)壓電路 由于低電壓的穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓性能不夠理想 ,所以在 3～4V以下 ,采用多只二極管串接 ,以獲得較好的穩(wěn)壓特性 . IZmax=IRmax－ ILmin = － ILmin= － 0 =98mA VImax－ VZ R － 9 47
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