[信息與通信]半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)知識(shí)(編輯修改稿)
2024-11-14 22:17 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 管模型 、 理想 二極管串聯(lián)電壓源模型計(jì)算電流 I和輸出電壓 uo + +UIuRE FRi u O解 ： （ 1） 采用理想模型分析 。 采用理想二極管串聯(lián)電壓源模型分析 。 mA2k1 2VV4R E Fi ???? RUuI ＝V2R EFo ?? UumA31k1 V702VV4DR E Fi ..R UUuI ????? －＝2 . 7 V0 . 7 VV2DR EFo ????? UUu2021/03 模擬電路 （ 2 如果 ui為幅度 177。 4V的交流三角波 ， 波形如圖 （ b） 所示 ， 分別采用理想二極管模型和理想二極管串聯(lián)電壓源模型 分析電路并畫(huà)出相應(yīng)的輸出電壓波形 。 + +UIuRE FRi u O解： ① 采用理想二極管 模型分析 。 波形如圖所示 。 0 4V 4V ui t 2V 2V uo t 2021/03 模擬電路 0 uo t 0 4V 4V ui t ② 采用理想二極管串聯(lián)電壓源模型分析 ， 波形如圖所示 。 + +UIuRE FRi u O2021/03 模擬電路 三 . 二極管的主要參數(shù) (1) 最大整流電流 IF—— 二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)， 允許通過(guò)二極管的最大 整流電流的平均值。 (2) 反向擊穿電壓 UBR——— 二極管反向電流 急劇增加時(shí)對(duì)應(yīng)的反向 電壓值稱為反向擊穿 電壓 UBR。 (3) 反向電流 IR—— 在室溫下，在規(guī)定的反向電壓下的反向電流值。硅二極管的反向電流一般在納安 (nA)級(jí)；鍺二極管在微安 (?A)級(jí)。 2021/03 模擬電路 當(dāng)穩(wěn)壓二極管工作在反向擊穿狀態(tài)下 ,工作電流 IZ在 Izmax和 Izmin之間變化時(shí) ,其兩端電壓近似為常數(shù) 穩(wěn)定電壓 四、穩(wěn)壓二極管 穩(wěn)壓二極管是應(yīng)用在反向擊穿區(qū)的特殊二極管 +DZiuUZ△I△ UIzm i nIzm ax正向同二極管 反偏電壓 ≥UZ 反向擊穿 ＋ UZ － 限流電阻 2021/03 模擬電路 穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù) (1) 穩(wěn)定電壓 UZ —— (2) 動(dòng)態(tài)電阻 rZ —— 在規(guī)定的穩(wěn)壓管反向工作電流 IZ下，所對(duì)應(yīng)的反向工作電壓。 rZ =?U /?I rZ愈小，反映穩(wěn)壓管的擊穿特性愈陡。 (3) 最小穩(wěn)定工作 電流 IZmin—— 保證穩(wěn)壓管擊穿所對(duì)應(yīng)的電流，若 IZ＜ IZmin則不能穩(wěn)壓。 (4) 最大穩(wěn)定工作電流 IZmax—— 超過(guò) Izmax穩(wěn)壓管會(huì)因功耗過(guò)大而燒壞。 iuUZ△I△ UIzm i nIzm ax2021/11/102021/03 模擬電路 半導(dǎo)體三極管 半導(dǎo)體三極管 ， 也叫晶體三極管 。 由于工 作時(shí) ， 多數(shù)載流子和少數(shù)載流子都參與運(yùn)行 ， 因此 ， 還被稱為 雙極型晶體管 （ Bipolar Junction Transistor,簡(jiǎn)稱 BJT） 。 BJT是由兩個(gè) PN結(jié)組成的。 2021/03 模擬電路 一 .BJT的結(jié)構(gòu) NPN型 PNP型 符號(hào) : bceebc 三極管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) : （ 1）發(fā)射區(qū)的摻雜濃度＞＞集電區(qū)摻雜濃度。 （ 2）基區(qū)要制造得很薄且濃度很低。 N N P 發(fā)射區(qū) 集電區(qū) 基區(qū) 發(fā)射結(jié) 集電結(jié) e c b 發(fā)射極 集電極 基極 P P N 發(fā)射區(qū) 集電區(qū) 基區(qū) 發(fā)射結(jié) 集電結(jié) e c b 發(fā)射極 集電極 基極 2021/11/102021/03 模擬電路 二． BJT的內(nèi)部工作原理 （ NPN管） 三極管在工作時(shí)要加上 適當(dāng)?shù)闹绷髌秒妷骸? 若在放大工作態(tài)： 發(fā)射結(jié)正偏： + UCE － ＋ UBE － ＋ UCB － 集電結(jié)反偏： 由 VBB保證 由 VCC、 VBB保證 UCB=UCE UBE 0 NNPBBVCCVRbRCebc共發(fā)射極接法 c區(qū) b區(qū) e區(qū) 2021/03 模擬電路 （ 1）因?yàn)榘l(fā)射結(jié)正偏，所以發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子 ， 形成了擴(kuò)散電流 IEN 。同時(shí)從基區(qū)向發(fā)射區(qū)也有空穴的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，形成的電流為 IEP。 但其數(shù)量小，可忽略 。 所以發(fā)射極電流 I E ≈ I EN 。 （ 2）發(fā)射區(qū)的電子注入基區(qū)后，變成了少數(shù)載流子。少部分遇到的空穴復(fù)合掉，形成 IBN。所以 基極電流 I B ≈ I BN 。大部分到達(dá)了集電區(qū)的邊緣。 1． BJT內(nèi)部的載流子傳輸過(guò)程 NNPBBVCCVRbRCebcIEN EPIIEBI2021/03 模擬電路 （ 3）因?yàn)榧娊Y(jié)反偏，收集擴(kuò)散到集電區(qū)邊緣的電子，形成電流 ICN 。 NNPBBVCCVRbRCebcIEN EPIIEBICNICICBOI 另外，集電結(jié)區(qū)的少子形成漂
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