【正文】 二、雜質(zhì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電作用I IPINI = IP + INN 型半導(dǎo)體 I ? INP 型半導(dǎo)體 I ? IP《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件三、 P 型、 N 型半導(dǎo)體的簡(jiǎn)化圖示負(fù)離子 B多數(shù)載流子 少數(shù)載流子正離子 P+多數(shù)載流子 少數(shù)載流子P型：N型：《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件 PN 結(jié)一、 PN 結(jié) (PN Junction)的形成1. 載流子的 濃度差 引起多子的 擴(kuò)散2. 復(fù)合使交界面 形成空間電荷區(qū) (耗盡層 ) 空間電荷區(qū)特點(diǎn) :無(wú)載流子， 阻止擴(kuò)散進(jìn)行， 利于少子的漂移?！赌M電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件硅 (鍺 )的原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型慣性核硅 (鍺 )的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)價(jià)電子自由電子(束縛電子 )空穴空穴空穴可在共價(jià)鍵內(nèi)移動(dòng)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件本征激發(fā)：復(fù)復(fù) 合：合：　 　 自由電子和空穴在運(yùn)動(dòng)中相遇重新結(jié)合成對(duì)消失的過(guò)程。本征 半導(dǎo)體 — 純凈的半導(dǎo)體。如硅、鍺單晶體。漂漂 移：移：　　自由電子和空穴在電場(chǎng)作用下的定向運(yùn)動(dòng)。內(nèi)建電場(chǎng)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件3. 擴(kuò)散和漂移達(dá)到 動(dòng)態(tài)平衡擴(kuò)散電流 等于漂移電流， 總電流 I = 0。IRPN 結(jié)的單向?qū)щ娦裕赫珜?dǎo)通，呈小電阻，電流較大 ?！?PN 結(jié)未損壞，斷電即恢復(fù)。 高頻 時(shí)，因容抗增大，使 結(jié)電容分流 ， 導(dǎo)致 單向 導(dǎo)電性變差。解： 假設(shè)二極管斷開(kāi)UP = 15 VUP UN 二極管導(dǎo)通等效為 V 的恒壓源 P N《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件UO = VDD1 ? UD(on)= 15 ? = (V)IO = UO / RL= / 3?= (mA)I2 = (UO ? VDD2) / R = ( ? 12) / 1?= (mA)I1 = IO + I2 = + = (mA)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件例 二極管構(gòu)成 “門(mén) ”電路，設(shè) V V2 均為理想二極管，當(dāng)輸入電壓 UA、 UB 為低電壓 0 V 和高電壓 5 V 的不同組合時(shí)，求輸出電壓 UO 的值。ui 較小，宜采用恒壓降模型ui VV V2 均截止 uO = uiuO = Vui ? VV2 導(dǎo)通 V１ 截止ui ? VV1 導(dǎo)通 V2 截止 uO = ? V《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件思考題 : V V2 支路各串聯(lián)恒壓源，輸出波形如何？ (可 切至 EWB )O tuO/ VO tui / V2? 至晶體管《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件 圖解法和微變等效電路法一、二極管電路的直流圖解分析 uD = VDD ? iDRiD = f (uD) V100 ? iD / mA12840 uD / MN直流負(fù)載線(xiàn)斜率 ? 1/R靜態(tài)工作點(diǎn)斜率 1/RDiDQIQUQ《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件也可取 UQ = VIQ= (VDD ? UQ) / R = 5 (mA) 二極管直流電阻 RD《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件iD / mAuD /VO二、交流圖解法電路中含直流和小信號(hào)交流電源時(shí) ,二極管中 含交、直流 成分C 隔直流 通交流當(dāng) ui = 0 時(shí) iD = IQUQ= V (硅 )， V (鍺 )設(shè) ui = sin ?tVDDVDD/ RQIQ?tOuiUQ斜率 1/rd《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件iD / mAuD /VOVDDVDD/ RQIQ?tOuiUQiD / mA?tOid斜率 1/rdrd = UT / IQ= 26 mV / IQ當(dāng) ui 幅度較小時(shí)，二極管伏安特性在Q點(diǎn)附近近似為直線(xiàn)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件ui udRidrd三、微變等效電路分析法對(duì)于交流信號(hào)電路可等效為例 ui = 5sin?t (mV)， VDD= 4 V， R = 1 k?， 求 iD 和 uD。幾 ? ? 幾十 ?《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件5. 穩(wěn)定電壓溫度系數(shù) CT一般，UZ 4 V， CTV 0 (為齊納擊穿 )具有負(fù)溫度系數(shù)；UZ 7 V， CTV 0 (為雪崩擊穿 )具有正溫度系數(shù)；4 V UZ 7 V， CTV 很小。IE少數(shù)與空穴復(fù)合，形成 IBN 。A20 181。A30 181。A40 181。AIB = 0O 2 4 6 8 43213. 飽和區(qū)： uCE ? u BEuCB = uCE ? u BE ? 0條件： 兩個(gè)結(jié)正偏特點(diǎn)： IC ? ? IB臨界飽和時(shí)： uCE = uBE深度飽和時(shí)： V (硅管 )UCE(SAT)= V (鍺管 )放大區(qū)截止區(qū)飽和區(qū)ICEO《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件三、溫度對(duì)特性曲線(xiàn)的影響1. 溫度升高，輸入特性曲線(xiàn) 向左移。iCuCE T1iB = 0T2 iB = 0iB = 0溫度每升高 1?C， ? ?( ? 1)% 。A30 181。A40 181。AIB = 0O 2 4 6 8 43212. 共基極電流放大系數(shù)? ? 1 一般在 以上。iCICMU(BR)CEO uCEPCMOICEO安全 工 作 區(qū)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件U(BR)CBO — 發(fā)射極開(kāi)路時(shí) C、 B 極 間反向擊穿電壓?！赌M電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件(1) UGS 對(duì)導(dǎo)電溝道的影響 UDS=0,UGS0隨 UGS負(fù)向增長(zhǎng)， PN結(jié)變厚，導(dǎo)電溝道變窄，當(dāng)負(fù)向增長(zhǎng)到某值時(shí)，兩個(gè) PN結(jié)合攏，導(dǎo)電溝道被 完全夾斷完全夾斷 ， 此時(shí)的UGS稱(chēng)為 完全夾斷電壓，完全夾斷電壓， 記為 UGS （（ off）） 。而 D端的 PN結(jié)厚度取決于 UGD，且UGD ＝ VG VD=(VGVS) –(VD –VS)= UGS UDS＜ 0UDS增大會(huì)導(dǎo)致 UGD減?。ǜ?fù)），當(dāng) UDS增大到使UGD＜ UGS（ off）＜ 0時(shí)， PN結(jié)首先在 D端合攏，此時(shí)稱(chēng)導(dǎo)電溝道被 預(yù)夾斷《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件(2) UDS 對(duì)導(dǎo)電溝道的影響此時(shí) UGSUDS =UGD = UGS(off)；當(dāng) UDS ?, UGSUDS =UGD ＜ UGS(off)0夾斷區(qū)域擴(kuò)大， 預(yù)夾斷 點(diǎn) 下移。反型層(溝道 )《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件1)uGS 對(duì)導(dǎo)電溝道的影響 (uDS = 0)a. 當(dāng) UGS = 0 ， DS 間為兩個(gè)背對(duì)背的 PN 結(jié)；b. 當(dāng) 0 UGS UGS(th)(開(kāi)啟電壓 )時(shí)， GB 間的垂 直電場(chǎng)吸引 P 區(qū)中電子形成電子薄膜 ； 此時(shí) 溝道尚未形成 管子處于 截止?fàn)顟B(tài) ，無(wú)論 UDS如何增長(zhǎng)， ID都幾乎為 0。當(dāng) UDS增大到使UGS － UDS ＝ UGD = UGS(th)時(shí) ,導(dǎo)電溝道首先在近 D極一側(cè)消失， UDS進(jìn)一步增大，導(dǎo)電溝道消失部分向 S極端延伸擴(kuò)展。 UDS進(jìn)一步增大，導(dǎo)電溝道消失部分向 S極端延伸擴(kuò)展。一般為幾 毫西 (mS)uGS /ViD /mAQO《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件PDM = uDS iD，受溫度限制。A60 181。A80 181。AIB = 0O 3 6 9 124321放大區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)放大區(qū)特點(diǎn)：1)iB 決定 iC (IC = ? IB )2)曲線(xiàn)水平表示恒流3)曲線(xiàn)間隔表示受控《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件5. 參數(shù)特性參數(shù)電流放大倍數(shù) ? ? ? = ? /(1 ? ? )? = ? /(1 + ? )極間反向電流 ICBOICEO極限參數(shù)ICMPCMU(BR)CEOuCEOICEOiCICMU(BR)CEOPCM安 全 工 作 區(qū)= (1 + ?) ICBO《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件場(chǎng)效應(yīng)管1. 分類(lèi)按導(dǎo)電溝道分 N 溝道P 溝道按結(jié)構(gòu)分 絕緣柵型(MOS)結(jié)型按特性分 增強(qiáng)型耗盡型 uGS = 0 時(shí)， iD = 0uGS = 0 時(shí)， iD ? 0增強(qiáng)型耗盡型(耗盡型 )導(dǎo)電溝道尚未形成導(dǎo)電溝道已經(jīng)存