电子技术基础(模拟部分).ppt

《电子技术基础(模拟部分).ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电子技术基础(模拟部分)教育技术系孙大春第一章半导体二极管及其基本电路学时数:6学时第二章半导体三极管及放大电路基础学时数:8学时第三章场效应管放大电路学时数：4学时第四章功率放大电路学时数:4学时第五章反馈放大电路学时数:10学时第六章直流稳压电源学时数:4学时电子技术基础(模拟部分)2004-32电子技术基础(模拟部分)第一章半导体二极管及其基本电路1半导体的基本知识1.1.1半导体材料根据物体导电能力(电阻率)的不同，来划分导体、绝缘体和半导体。半导体的电阻率为10-3～109cm。典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。1.1.2半导体的共价键结

2、构空穴自由电子abc＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4＋4共价键的两个价电子价电子＋4硅和锗的原子结构简化模型硅和锗的二维晶格结构图2004-33电子技术基础(模拟部分)第一章半导体二极管及其基本电路1.1.3本征半导体、空穴及其导电作本征半导体:完全纯净的、结构完整的半导体晶体。本征激发：当导体处于热力学温度0K时，导体中没有自由电子。当温度升高或受到光的照射时，价电子能量增高，有的价电子可以挣脱原子核的束缚，而参与导电，成为自由电子。空穴：当电子挣脱共价键的束缚成为自由电子后，共价键中就留下一个空位，这个空位叫做空穴。1.1.4杂质半导体1、P型半导体在硅（或锗）晶

3、体中掺入三价杂质元素，如硼（或铟）——受主杂质。2、N型半导体在硅（或锗）晶体中掺入五价杂质元素，如磷（或砷、锑）——施主杂质。2004-34电子技术基础(模拟部分)空穴硼原子＋4＋4＋4＋4＋3＋4＋4＋4＋4P型半导体的结构磷原子自由电子＋4＋4＋4＋4＋5＋4＋4＋4＋4N型半导体的结构2004-35电子技术基础(模拟部分)第一章半导体二极管及其基本电路1·2PN结的形成及特性1、PN结的形成内电场P区N区空间电荷区(耗尽区势垒区)电位电子势能v0(接触电位差)-qv0P区N区2004-36电子技术基础(模拟部分)漂移运动：两种载流子（电子和空穴）在电场的作用

4、下产生的运动。其运动产生的电流方向一致。扩散运动：由于载流子浓度的差异，而形成浓度高的区域向浓度低的区域扩散，产生扩散运动。内电场P区N区空间电荷区(耗尽区势垒区)2004-37电子技术基础(模拟部分)2、PN结的单向导电性（1）、外加正向电压R外电场内电场IF空穴(多数)电子(多数)NP变薄VFPNO电位VFV0-VFV012211/2/2/1/内电场外电场外加正向电压时的PN结2004-38电子技术基础(模拟部分)NP变厚IR≈0R外电场内电场电子(少数)空穴(少数)VRPNO电位VFV021122/1/1/2/内电场外电场外加反向电压时的PN结（2）、外加反向

5、电压2004-39电子技术基础(模拟部分)2004-310电子技术基础(模拟部分)（3）、PN结V-I特性的表达式3、PN结的反向击穿以硅二极管为例OUD/ViD//mAVT=Kt/q=0.026V=26mV温度的电压当量Is为反向饱和电流典型值10-8~10-14A电击穿:雪崩击穿和齐纳击穿是可逆的热击穿:不可逆应避免2004-311电子技术基础(模拟部分)雪崩击穿：当反向电压足够高时（U>6V）PN结中内电场较强，使参加漂移的载流子加速，与中性原子相碰，使之价电子受激发产生新的电子空穴对，又被加速，而形成连锁反应，使载流子剧增，反向电流骤增。齐纳击穿：对掺杂浓度高

6、的半导体，PN结的耗尽层很薄，只要加入不大的反向电压（U<4V），耗尽层可获得很大的场强，足以将价电子从共价键中拉出来，而获得更多的电子空穴对，使反向电流骤增。2004-312电子技术基础(模拟部分)OPN结的击穿121323PN结的雪崩击穿符号接电源正极接电源负极PN结2004-313电子技术基础(模拟部分)作业:38页2.2.260页2.1.11．3半导体极管1．3．1半导体二极管的结构类型:点接触型、面接触型和集成电路中的平面型2AP12CP116mA、150MHz400mA、3KHz(a)点接触型(b)面接触型(c)平面型符号2004-314电子技术基础(模拟

7、部分)1．3．2极管的V－I特性1、正向特性Vth门坎电压（死区电压）硅管0.5V锗管0.1V2、反向特性3、反向击穿特性15105（μA）iv/mAABB′A-50.20.40.60.8-30-V（BR）硅锗二极管伏安特性曲线1．3．3二极管的参数1、最大整流电流IF2AP116mA2、反向击穿电压VBR一般为最高反向工作电压的二倍3、反向电流IR4、极间电容（1）、势垒电容CF（2）、扩散电容CD2004-315电子技术基础(模拟部分)(1)势垒电容CF势垒电容是由空间电荷区的离子薄层形成的。当外加电压使PN结上压降发生变化时，离子薄层的厚度也相