模擬電子電路及技術(shù)基礎(chǔ)（孫肖子）-第四單元-30（主線串講(1)器件）

第四單元小結(jié)主線串講(1)----器件部分

<<西電絲路云課堂>>孫肖子主線串講(1)----器件部分半導(dǎo)體基礎(chǔ)PN結(jié)單向?qū)щ娞匦評-i指數(shù)特性溫度特性擊穿特性電容特性二極管特性及參數(shù)應(yīng)用:開關(guān),整流,限幅等雙極型晶體三極管場效應(yīng)管特性曲線指數(shù)平方律參數(shù)參數(shù)

小信號等效電路主線串講(1)----器件部分一.半導(dǎo)體基礎(chǔ),二極管及其基本應(yīng)用重點(diǎn),難點(diǎn),考點(diǎn):▲本征半導(dǎo)體,N型半導(dǎo)體,P型半導(dǎo)體的特點(diǎn),半導(dǎo)體中載流子及電流:▲PN結(jié)形成原理,PN結(jié)指數(shù)伏安特性,溫度特性,擊穿特性,電容特性;▲二極管的交流電阻和直流電阻,門限(死區(qū))電壓,,極限參數(shù);▲二極管的基本應(yīng)用:開關(guān),限幅,整流,門電路,箝位等▲穩(wěn)壓管的原理及基本電路.▲難點(diǎn):判斷二極管啥時導(dǎo)通?啥時截止?穩(wěn)壓管是否擊穿?◆本征半導(dǎo)體---純凈的半導(dǎo)體,.鍺(Ge)和硅(Si)均為4價(jià)元素,組成共價(jià)鍵晶體結(jié)構(gòu).載流子極少,且自由電子濃度=空穴濃度(ni=pi),呈現(xiàn)電中性.溫度光照導(dǎo)致載流子濃度變化.鍺比硅的溫度穩(wěn)定性差.◆”摻雜”可大幅度改變載流子濃度,在硅(或鍺)中摻入5價(jià)元素--N型半導(dǎo)體,自由電子為多子,空穴為少子,nN>>pN,且nn≈Nd(摻雜濃度),但仍呈電中性(正負(fù)電荷相等),即自由電子數(shù)=正離子數(shù)+空穴數(shù).在硅(或鍺)中摻入3價(jià)元素--P型半導(dǎo)體,空穴為多子,電子為少子,

pP>>np

且pp=P(摻雜濃度),,但仍呈電中性.即空穴數(shù)=負(fù)離子數(shù)+電子數(shù).◆在電場作用下載流子定向運(yùn)動形成電流稱漂移電流,漂移電流正比于電場強(qiáng)度和載流子濃度.在濃度差作用下載流子定向運(yùn)動形成電流稱擴(kuò)散電流,擴(kuò)散電流正比于濃度梯度.1.半導(dǎo)體基礎(chǔ)需掌握的知識點(diǎn):主線串講(1)----器件部分主線串講(1)----器件部分2.P-N結(jié)原理及特性需掌握的知識點(diǎn):▲通過一定工藝,使N型和P型半導(dǎo)體接觸而形成PN結(jié).PN結(jié)又稱阻擋層,空間電荷區(qū),PN內(nèi)存在電場,PN結(jié)外仍為電中性區(qū).PN結(jié)寬度與摻雜濃度有關(guān),摻雜濃度越高,PN結(jié)越薄.▲PN結(jié)外加正偏壓(P+,N-)時,PN結(jié)變薄,勢壘變低,有利多子擴(kuò)散而形成正向電流.反之,PN結(jié)外加負(fù)偏壓(P-,N+)時,PN結(jié)變厚,勢壘變高,不利多子擴(kuò)散,有利少子漂移形成反向電流,由于少子濃度很低,故反向電流很小.主線串講(1)----器件部分2.P-N結(jié)原理及特性需掌握的知識點(diǎn):▲P-N結(jié)電容特性:●勢壘電容CT,反映P-N結(jié)空間電荷區(qū)內(nèi)的電荷存儲效應(yīng),

●擴(kuò)散電容CD,反映P-N結(jié)正偏時,P-N結(jié)外的電荷存儲效應(yīng),CT,CD對器件高頻特性有影響,變?nèi)莨苁抢脛輭倦娙軨T隨反偏電壓增大而減小的特性.●雪崩擊穿為正溫度系數(shù),溫度升高,擊穿電壓增大;齊納擊穿為負(fù)溫度系數(shù),溫度升高,擊穿電壓減小;硅的Is比鍺小很多.主線串講(1)----器件部分都是工作點(diǎn)Q的函數(shù).◆二極管的極限參數(shù):○最大電流IDM;○最大功耗PDM=IDM×UD;○最大允許反壓(擊穿電壓UBR0);○最大工作頻率(與PN結(jié)電容有關(guān));主線串講(1)----器件部分主線串講(1)----器件部分4.穩(wěn)壓二極管特性及基本應(yīng)用電路

穩(wěn)壓管是利用其反向擊穿特性,以達(dá)到穩(wěn)定電壓之目的.◆穩(wěn)壓管特性反向擊穿特性正向特性同普通二極管◆對穩(wěn)壓管要求:

○擊穿電壓UZ穩(wěn)定,rz=△UZ/△IZ小;

○溫度系數(shù)小,方法1.選擇兼有雪崩擊穿與齊納擊穿機(jī)理的管子,使正負(fù)溫度系數(shù)互相抵消;方法2.用兩個穩(wěn)壓管對接,使正負(fù)溫度系數(shù)互相補(bǔ)償;

○擊穿要徹底,IZ>2～3mA,

○功耗不超過PZ=IZ×UZ<PZM±(UD+UZ)◆穩(wěn)壓管電路限流電阻假設(shè)穩(wěn)壓管不擊穿(斷開),若UO=[RL/(RL+R)]×Ui>Uz,則穩(wěn)壓管擊穿工作,UO=UZ,否則,穩(wěn)壓管不擊穿,UO=[RL/(RL+R)]×Ui.主線串講(1)----器件部分二.雙極型晶體三極管特性與參數(shù)1.重點(diǎn),難點(diǎn),考點(diǎn):◆雙極型晶體三極管的電流方程;◆雙極型晶體三極管的特性曲線:輸入特性,輸出特性,轉(zhuǎn)移特性;◆雙極型晶體三極管的參數(shù)及其含義;◆雙極型晶體三極管的小信號模型;

◆雙極型晶體三極管的極限參數(shù).主線串講(1)----器件部分2.雙極型晶體三極管需掌握的知識點(diǎn):◆雙極型晶體三極管的電流方程---指數(shù)特性◆特性曲線:輸入特性,輸出特性,轉(zhuǎn)移特性(以NPN為例);◆兩種管型:NPN,PNP,二者電壓電流方向相反;放大區(qū):發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏;飽和區(qū):發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)正偏;截止區(qū):發(fā)射結(jié)反偏,集電結(jié)反偏;主線串講(1)----器件部分2.雙極型晶體三極管需掌握的知識點(diǎn):◆極限參數(shù):最大允許功耗PCM,最大允許電流ICM,最大允許反壓UBRCE0,UBRBE0等厄爾利電壓◆小信號模型壓控型流控型主線串講(1)----器件部分三.場效應(yīng)管特性與參數(shù)1.重點(diǎn),難點(diǎn),考點(diǎn):◆結(jié)型場效應(yīng)管的工作原理,電流方程,特性曲線及參數(shù)gm,rds的含義;◆MOS場效應(yīng)管的工作原理,電流方程,特性曲線及參數(shù)gm,rds的含義;(重點(diǎn)是增強(qiáng)型MOS管)◆場效應(yīng)管的小信號模型;◆場效應(yīng)管與雙極型晶體管的對比,特點(diǎn)。◆難點(diǎn):管子類型多,易混淆.主線串講(1)----器件部分2.場效應(yīng)管特性與參數(shù)所需掌握的知識點(diǎn):主線串講(1)----器件部分2.場效應(yīng)管特性與參數(shù)所需掌握的知識點(diǎn):◆場效應(yīng)管類型◆場效應(yīng)管特性◆場效應(yīng)管沒有輸入特性,只有輸出特性和轉(zhuǎn)移特性.要求給定管子符號,能畫出特性;相反給定特性,能識別管子類型.輸出特性轉(zhuǎn)移特性主線串講(1)----器件部分2.場效應(yīng)管特性與參數(shù)所需掌握的知識點(diǎn):◆場效應(yīng)管參數(shù):1)最重要的參數(shù)是跨導(dǎo)----表征柵源電壓uGS對漏極電流IDS的控制能力3)場效應(yīng)管極限參數(shù):最大允許功耗PDM,最大允許電流IDM,最大允許反壓UBRDS0,UBRGS0,