模拟电子技术基础讲稿

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1、模拟电子技术基础♦第一章晶体二极管♦第六章反馈及其基本电路♦第七章模拟集成电路系统♦第二章双极型晶体管及其放大电路♦第八章功率电路及系统♦第三章场效应管及♦第九章正弦波振荡其基本电路电路♦第四章集成运算放♦第十章调制、解调大器电路♦第十一章D/A和A/D♦第五章频率响应转换第一章晶体二极管及其基本电路♦1-1半导体物理基础知识♦1-2PN结♦1-3晶体二极管及其基本电路1-2PN结1-2-1PN结的形成1-2-2PN结的单向导电特性1-2-3PN结的击穿特性1-2-4PN结的电容特性1-2-5PN

2、结的温度特性1-2-3PN结的击穿特性♦当反向电压超过UBR后稍有增加时，反向电流会急剧增大，这种现象称为PN结击穿，U称BR为PN结的击穿电压。i♦雪崩击穿T♦齐纳击穿-UBR0uT图1-11PN结的伏安特性雪崩击穿条件：1.PN结反偏；2.PN结轻掺杂；过程：耗尽区较宽，少子漂移通过时被加速，动能↑，被加速的少子与中性原子的价电子相碰撞，产生新的空穴、电子对。新的空穴、电子对被电场加速后，又会撞出新的空穴、电子对，形成连锁反应，使耗尽区内的载流子数剧增，从而引起反向电流急剧增大。其现象类似于雪

3、崩，所以称为雪崩击穿。齐纳击穿条件：1.PN结反偏；2.PN结重掺杂；过程：耗尽区很窄，不大的反向电压就可能在耗尽区内形成很强的电场，它足以将耗尽区内中性原子的价电子直接拉出来，产生大量的空穴电子对，使反向电流剧增，这种击穿称为齐纳击穿或场致击穿。♦说明：1．对硅材料PN结：U＞7V为雪崩击穿；U＜BRBR5V为齐纳击穿；U介于5～7V时，两种击穿BR都有。2．只要限制击穿时流过PN结的电流，击穿并不损坏PN结。1-2-4PN结的电容特性♦PN结具有电容效应，它由势垒电容和扩散电容两部分组成。势垒

4、电容♦当外加电压↑→多子被推向耗尽区→正、负离子↓→相当于存贮的电荷量↓♦因此，耗尽区中的存贮的电荷量将随外加电压的变化而改变。这一特性正是电容效应，并称为势垒电容，用CT表示。经推导，CT可表示为：CC=dQ/du=To(1-5)Tun(1−)UB♦式中，C为外加电压u=0时的C值，它由PN结T0T的结构、掺杂浓度等决定；UB为内建电位差；n为变容指数，与PN结的制作工艺有关，一般在1/3～6之间。扩散电容♦正向偏置的PN结，由于多子扩散，P区的空穴和N区的电子大量向对方扩散，分别成为对方区域内

5、的非平衡载流子（非平衡少子），它们在扩散过程中，不断与对方半导体中的多子相复合。因此，靠近结区处浓度最高，以后逐渐衰减，直至达到热平衡值，形成如图1-12所示的浓度分布曲线。扩散电流的大小就取决于分布曲线的斜率。♦这种外加电压改变引起扩散区内存贮电荷量变化的特性，就是电容效应，称为扩散电容，用C表示。D1-2-5PN结的温度特性♦PN结特性对温度变化很敏感，反映在伏安特性上即为：温度升高，正向特性左移，反向特性下移。如图1-11中虚线所示。♦具体变化规律是：保持正向电流不变时，温度每升高1℃，结电

6、压减小约2～2.5mV，即•Δu/ΔT≈-(2～2.5)mV/℃♦温度每升高10℃，反向饱和电流Is增大一倍。如果温度为T时，反向饱和电流I，温度为T1S12时，反向饱和电流I，I则=I2(T2−T1)/10；S2S2S1当温度长高到一定程度时，PN结就不存在了。因此，硅材料约为（150～200）℃，对锗材料约为（75～100）℃管第及二其章放大双极电型路晶体第三章场效应管及其基本电路第四章集成运算放大器电路第五章频率响应第六章反馈第七章模拟集成电路系统第八章功率电路系统第九章正弦波振荡电路第十章

7、调制、解调D/A和第十一A/D章转换