大班文件級電子電路一講稿12(存儲版)
【正文】 管的伏安特性與小信號等效模型 在 PN結(jié)上加 歐姆接觸 電極引出管腳便構(gòu)成 晶體二極管 歐姆接觸： 通過隧道效應(yīng)，消除金屬半導(dǎo)體勢壘的接觸方式 單向?qū)щ娦? PN 結(jié) 加上正向電壓 、 正向偏置 的意思都是： P區(qū)加正、 N 區(qū)加負電壓。 二極管理想伏安特性可用 PN結(jié)的電流方程來表示： )1(exp ??TDsD VvIi式中： iD 表示流過二極管的電流； vD 表示二極管兩端的電壓，正向偏置為正； Is 表示反向飽和電流（硅： 109～ 1015 A）。雪崩擊穿電壓較高（ 6V) 埋層齊納擊穿穩(wěn)壓管： 齊納管被掩埋在頂層硅晶體下面，噪聲很小，溫度穩(wěn)定性很高 （ 5）最大允許功耗 m a xZZZM IVP ?穩(wěn)壓二極管的參數(shù) : （ 1）穩(wěn)定電壓 VZ （ 2）電壓溫度系數(shù) ?U（ %/℃ ） 穩(wěn)壓值受溫度變化影響的的系數(shù)。 2. 反向擊穿電壓 VBR 二極管反向擊穿時的電壓值。 求： 電阻 R和輸入電壓 ui 的正常值。 基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)的擴散可忽略。 4. 放大區(qū) iB0 vCE≥vBE 發(fā)射結(jié)合適正偏 集電結(jié)反偏 共射 BJT的輸入特性曲線 輸入特性 : VCE ?1V IB(?A) VBE(V) 20 40 60 80 VCE=0V VCE = 死區(qū)電壓，硅管 ，鍺管 。 vCEvBE vCB0 集電結(jié)正偏 發(fā)射結(jié)正偏 VCE(sat) 稱為飽和壓降 硅管： ~ 鍺管： ~ IC(mA ) 1 2 3 4 VCE(V) 3 6 9 12 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 此區(qū)域滿足IC=?IB稱為線性區(qū)（放大區(qū)）。 CBOBCBOCBOBCIiIIii?????????????1111令： ????? 1則： CB OBC Iii )1( ?? ???β是共射 BJT輸出交流短路下的交流電流增益 BJT 電流放大原理 B E C N N P EB RB EC IE IBE 進入 P區(qū)的電子少部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，形成電流 IBE ，多數(shù)擴散到集電結(jié)。 勢壘電容和擴散電容的綜合效應(yīng) rd RL ui uo ui uo t t 二極管的應(yīng)用舉例 1： 二極管半波整流 二極管的應(yīng)用舉例 2： t t t ui uR uo R RL ui uR uo 負載電阻 ： 要求 當(dāng)輸入電壓由正常值發(fā)生 ?20% 波動時，負載電壓基本不變。 PN結(jié)的溫度特性 1. PN結(jié)正向電壓的溫度系數(shù) αvD 保持二極管正向電流不變，溫度變化 1℃ 所引起的 vD 變化 αvD≈(～ )mV/℃ 2. PN結(jié)的反向飽和電流隨溫度按指數(shù)規(guī)律變化 10002)()( TTSS TITI???不論是硅管還是鍺管，反向電流大約隨溫度每變化 10℃ 而變化一倍。強電場可強耗盡區(qū) 內(nèi)原子共價鍵中的電子拉出，自由電子和空穴成 對產(chǎn)生，反向電流劇增。少子漂移加強，但少子數(shù)量有限，只能形成較小的反向電流。 空間電荷區(qū)， 也稱耗盡層。 雜質(zhì)半導(dǎo)體中的載流子濃度 結(jié)論 ： ① 雜質(zhì)半導(dǎo)體中，自由電子和空穴濃度的乘積等于同溫 度下本征半導(dǎo)體中自由電子或空穴的濃度平方。 兩種類型的雜質(zhì)元素：① 施主雜質(zhì)（高價元素，提供電子） ② 受主雜質(zhì)（低價元素，提供空位） N型半導(dǎo)體 概念：在本征半導(dǎo)體中摻入高價元素（施主雜質(zhì)）使半 導(dǎo)體中的電子濃度大大高于空穴濃度的半導(dǎo)體。 共價鍵有很強的結(jié)合力，使原子規(guī)則排列，形成晶體。 現(xiàn)代電子學(xué)中，用的最多的半導(dǎo)體是硅和鍺，它們的最外層電子（價電子）都是四個。 +4 +4 +4 +4 自由電子 空穴 束縛電子 本征半導(dǎo)體中載流子的濃度： )2exp( 0230 kTETApn gii ???式中： ni表示自由電子濃
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