ch5 集成运算放大器

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1、分立元件放大电路南京工业大学信息科学与工程学院电子系第四章1、半导体器件2、基本放大电路3、放大电路中静态工作点的稳定4、共集电极放大电路5、多级放大电路第四章分立元件放大电路基本要求理解半导体二极管、稳压二极管、晶体三极管的工作原理和主要参数；理解放大电路的基本性能指标；掌握共射极、共集电极单管放大电路静态工作点的作用和微变等效电路的分析方法；了解多级放大的概念。重点理解半导体二极管、稳压二极管、晶体三极管的工作原理和主要参数；理解放大电路的基本性能指标；掌握共射极的微变等效电路分析方法。难点PN结的单向导

2、电性，微变等效电路分析方法。第一节半导体器件PN结半导体二极管晶体三极管一、PN结本征半导体杂质半导体PN结的形成PN结的单向导电性半导体:导电能力介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。最常用的半导体为硅和锗。1、本征半导体半导体导电性能的特点:热敏性:温度升高导电能力增强；光敏性:光照增强导电能力增强；掺杂后导电能力剧增。本征半导体:完全纯净、具有晶体结构的半导体。本征半导体的导电性能:(1)在绝对0度和没有外界影响时,共价键中的价电子被束缚很紧,本征半导体中无载流子的存在,具有绝缘体的性能。(2)在常温下

3、（温度升高）使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子，同时共价键上留下一个空位，称为空穴---本征激发.本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。+4+4+4+4自由电子空穴束缚电子2、杂质半导体本征半导体由于载流子数量极少，因此导电能力很低。掺入有用杂质的半导体叫杂质半导体。N型半导体P型半导体N型半导体掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自由电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流子（多子），空穴称为少数载流子（少子）。+4+4+4+4+5多余电子磷原子掺入五价元素在常温下即可

4、变为自由电子返回失去一个电子变为正离子P型半导体+4+4+4+4+3硼原子空穴掺入三价元素掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，空穴浓度远大于自由电子浓度。空穴称为多数载流子（多子），自由电子称为少数载流子（少子）。3、PN结的形成多子的扩散运动内电场E少子的漂移运动浓度差－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－P型半导体++++++++++++++++++++++++N型半导体空间电荷区内电场越强，漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。扩散的结果使空间电荷区变宽。扩散和漂移这一对相反的运动最终

5、达到动态平衡，空间电荷区的厚度固定不变.空间电荷区也称PN结PN结的形成:当Ｐ型半导体和Ｎ型半导体结合在一起的时侯，由于交界面处存在载流子浓度的差异→多子扩散→产生空间电荷区和内电场→内电场阻碍多子扩散，有利少子漂移.当扩散运动和漂移运动达到动态平衡时，交界面形成稳定的空间电荷区，即ＰＮ结。4、PN结的单向导电性PN结加正向电压（正向偏置，P接正、N接负）时，PN结处于正向导通状态，PN结正向电阻较小，正向电流较大。---抵消内电场的阻碍作用PN结加反向电压（反向偏置，P接负、N接正）时，PN结处于反向截止状

6、态，PN结反向电阻较大，反向电流很小。---少数载流子漂移二、半导体二极管二极管的结构和类型二极管的伏安特性二极管的主要参数二极管的应用稳压二极管1、二极管的结构和类型将PN结加上相应的电极引线和管壳，就成为半导体二极管。从P区引出的电极称为阳极（正极），从N区引出的电极称为阴极（负极）。按结构分二极管有点接触型和面接触型两类。图(c)是二极管的表示符号。箭头方向表示加正向电压时的正向电流的方向，逆箭头方向表示不导通，体现了二极管的单向导电性能，其文字符号为D（c）符号2、二极管的伏安特性二极管的伏安特性是指

7、二极管两端的电压和流过管子的电流之间的关系。二极管本质上是一个PN结，它具有单向导电性，分正向特性和反向特性两部分。PN+–UI硅管0.5V锗管0.2V反向击穿电压U(BR)导通压降死区电压外加电压大于死区电压二极管才能导通。外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。正向特性PN+–反向特性非线性反向电流在一定电压范围内保持常数。硅0.6~0.8V锗0.2~0.3V3、二极管的主要参数（1）最大整流电流IFM二极管长期使用时所允许通过的最大正向平均电流。（2）最高反向工作电压URM是保证二极管不被

8、击穿而允许施加的最高反向电压，一般是反向击穿电压1/2。（3）最大反向电流IRM指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，IRM受温度的影响，温度越高反向电流越大。4、二极管的应用二极管的应用范围很广，主要都是利用它的单向导电性实现整流、检波、限幅、箝位、开关、元件保护、温度补偿等。定性分析：判断二极管的工作状态导通截止否则，正向管压降硅0.6~0.7V锗0.2~0