模电复习专题知识市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx
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1、半导体半导体本征半导体本征半导体杂质半导体杂质半导体本征激发本征激发自由电子自由电子空穴空穴载流子载流子N N型型P P型型自由电子(多子)自由电子(多子)空穴(少子)空穴(少子)自由电子(少子)自由电子(少子)空穴(多子)空穴(多子)掺杂掺杂热激发热激发半导体:少子对温度非常敏感;而多子浓度基本上等于杂质原子浓度,所以受温度影响不大。第1页PN结特征单向导电性要求:P区接电源正,N区接电源负为PN结加正向电压 N区接电源正,P区接电源负为PN结加反向电压单向导电性PN结加正向电压时(正偏),导通PN结加反向电压时(反偏),截止PN+第2页U/V二极管硅二极管死区电压约为:Uth=0.5 V左
2、右,锗二极管死区电压约为:Uth=0.1 V左右。第3页606040402020 0.02 0.020 00.40.425255050i iD D /mA/mAu uD D/V/V2020 C C9090 C C伴随温度升高,正向特征曲线左移,即正向压降减小;反向特征曲线下移,即反向电流增大。普通在室温附近,温度每升高1,其正向压降减小2-2.5mV;温度每升高10,反向电流大约增大1倍左右。半导体二极管温度特征第4页S正偏导通,uD=0;反偏截止,iD=0S理想模型 第5页恒压降模型 当流过二极管电流近似等于或大于1mA时,能够认为二极管导通后,管压降是恒定,且不随电流而变;硅管为0.7伏,
3、锗管为0.2伏。第6页二极管单向导电性应用很广,可用于:检波、整流、限幅、钳位、开关、元件保护等。1)断开二极管,判断二极管两端电位2)依据题目要求利用理想模型或者恒压降模型进行等效,再求解类型题:1)求输出电压,画输出波形2)开关电路求输出电压(压降大二极管优先导通)第7页1)正偏导通,反偏截止;2)当反向电压加到某一定值时UZ,产生反向击穿,反向电流急剧增加,只要控制反向电流不超出一定值,管子就不会损坏。稳压二极管 稳压二极管是应用在反向击穿区特殊二极管。第8页应用:1)稳定电压和稳定电流;2)给输入电压求输出电压及波形;3)稳压管串并联第9页 发射区掺杂浓度高,基区很薄,集电结面积大是确
4、保三极管能够实现电流放大内因;发射结正偏,集电结反偏是确保三极管实现电流放大外因;电流控制电流半导体三极管(BJT)-电流放大特征()第10页(模电)放大区:发射极正偏,集电结反偏;线性放大饱和区:发射结正偏,集电结正偏;UCES(饱和管压降);近似开关闭合;截止区:发射结反偏,集电结反偏;近似开关断开;第11页发射结正偏,集电结反偏,即发射结正偏,集电结反偏,即VcVbVe(NPN)VcVbVe、VbVc(NPN)VbVe、VbVc(PNP)两个结都反偏,即两个结都反偏,即VbVeVbVeVbVc(PNP)放大放大饱和饱和截止截止依据三极管电位判断是硅管锗管(看发射结电压)、是NPN还是PN
5、P(结合PN结单向导电性),是放大,饱和还是截止 第12页双极型三极管双极型三极管场效应三极管场效应三极管结构结构 NPNNPN型型 结型结型 N N沟道沟道 P P沟道沟道 PNPPNP型型 绝缘栅增强型绝缘栅增强型 N N沟道沟道 P P沟道沟道 绝缘栅耗尽型绝缘栅耗尽型 N N沟道沟道 P P沟道沟道C C与与E E普通不可倒置使用普通不可倒置使用 D D与与S S有型号可倒置使用有型号可倒置使用载流子载流子 多子扩散少子漂移多子扩散少子漂移 多子漂移多子漂移输入量输入量 电流输入电流输入 电压输入电压输入控制控制 电流控制电流源电流控制电流源CCCS()CCCS()电压控制电流源电压控
6、制电流源VCCS(gm)VCCS(gm)场效应管第13页分立元件放大电路固定偏置放大电路分压偏置放大电路第14页直流直流、交交信号同时存在信号同时存在交流信号是被放大信号交流信号是被放大信号直流信号确保三极管直流信号确保三极管不失不失真真放大交流信号放大交流信号直流信号直流信号 交流信号交流信号分开处理分开处理直流直流电路分析电路分析(静态静态分析分析)IBQ ICQ UBEQ UCEQ估算法估算法图解法图解法交流交流电路分析电路分析(动态(动态分析分析)Au Ri Ro(Aus)小信号小信号模型模型rbeQrbb+(1+)26/IEQ(mA)第15页饱和失真饱和失真截止失真截止失真因为放大电
7、路工作点到达了三极管因为放大电路工作点到达了三极管饱和区而引发非线性失真。对于饱和区而引发非线性失真。对于NPNNPN管,管,输出电压表现为底部失真。输出电压表现为底部失真。因为放大电路工作点到达了三极管截止因为放大电路工作点到达了三极管截止区而引发非线性失真。对于区而引发非线性失真。对于NPNNPN管,管,输出输出电压表现为顶部失真。电压表现为顶部失真。波形非线性失真注意:对于注意:对于PNPPNP管,因为是负电源供电,失真表现形式,与管,因为是负电源供电,失真表现形式,与NPNNPN管恰好相反。管恰好相反。第16页1 1、产生饱和失真原因、产生饱和失真原因Q点靠近饱和区2 2、消除饱和失真
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