电子器件与电子电路基础精选文档.ppt
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1、电子器件与电子电路基础本讲稿第一页,共五十二页半导体材料本征半导体N型半导体P型半导体PN结掺入五价元素掺入三价元素半导体器件基础本讲稿第二页,共五十二页半导体材料SiGe高度提纯后成为本征半导体本征半导体共价键结构和本征热激发电子空穴对示意图本讲稿第三页,共五十二页本征半导体N型半导体P型半导体掺入五价元素 P(磷)掺入三价元素B(硼)本讲稿第四页,共五十二页 PN结加正向电压(PN结正偏)PN结正偏后内电势降低有利多子扩散载流子从电源获得补充产生较大正向电流PN结导电P型和N型半导体结合在一起后如何形成PN结?本讲稿第五页,共五十二页PN结加反向电压(PN结反偏)PN结的单向导电性:正偏导
2、电,反偏截止(不导电)。内外电场方向相同,空间电荷区变得更加宽,多子根本无法扩散,只有少子在电场力作用下的产生漂移运动,PN结流过极小的电流,PN结不导电。本讲稿第六页,共五十二页PN结特性特性曲线数学模型主要特性单向导电特性本讲稿第七页,共五十二页半导体二极管电路大信号模型理想开关模型恒定压降模型本讲稿第八页,共五十二页把工作点附近的某一小段特性等效(近似)成一条直线用一电阻等效小信号模型(动态模型或交流模型)本讲稿第九页,共五十二页二极管电路举例例一、在图示所示的电路中,D1、D2是理想二极管,试画出 和 的波形图。本讲稿第十页,共五十二页解:由于稳压管经电阻接有12V电压,所以稳压管击穿
3、,其二端电压即为6V,D2始终不导电,D1只有在 大于6V后导电,一经D1导电,输出 就是6V电压。波形如图。本讲稿第十一页,共五十二页例二、图示电路是一个双向限幅电路,设二极管为理想元件,输入电压从0V变化至100V,试画出电路的电压转输特性(曲线)。本讲稿第十二页,共五十二页解:设D1、D2均导电,则可写出两个回路方程:可见,D1导电的条件是:D2导电的条件是:因此,当D1截止,D2导电,当D1导电,D2截止,本讲稿第十三页,共五十二页其中本讲稿第十四页,共五十二页当 D1、D2均导电,所以,电压传输特性如图:本讲稿第十五页,共五十二页半导体三极管电路两个PN结的一种半导体器件NPN结构P
4、NP结构本讲稿第十六页,共五十二页要有电流放大作用时,对器件结构等的要求工艺结构要求:E区面积大,多子浓度最高;C区面积最大,多子浓度最低;B区小而窄,多子浓度较低。本讲稿第十七页,共五十二页对二个PN结的偏置要求:发射结()正向偏置,集电集反向偏置()本讲稿第十八页,共五十二页各电集间的电流关系以基极电流 为输入,集电极电流 为输出时:其中基极开路时,流过CE间电流穿透电流射极开路时,流过CB间电流反向饱和电流本讲稿第十九页,共五十二页晶体三极管的输入/输出特性输入特性曲线输出特性曲线本讲稿第二十页,共五十二页晶体三极管的四种工作状态及等效模型 截止工作状态条件:发射结()反向偏置,集电结(
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