模拟电子技术半导体二极管及其基本电路.pptVIP

3、折线模型 Vth:门坎电压 (硅管一般取0.5v), iD vD 二极管的正向压降随流过二极管正向电流的增加而线性增加。一般用于电源电压较小，工作电流较小的场合。 rD Vth iD v D 根据二极管的电流ID和管压降VD可以求出rD ID VD iD vD Vth iD vD 4、小信号模型 当输入变化的信号时，且信号幅度很小，二极管工作在静态工作点Q附近的小范围内, 则可以在小范围内把V-I特性曲线看成是过Q点的切线。其斜率的倒数称微变电阻rd （动态电阻） 小信号模型只用于动态分析， 方程中求解的变量是信号量。 （电压和电流瞬时值的变化量） rd D rd的计算 rd与静态工作电流有关。 3-4-2 二极管模型分析法 1、静态分析 ①图解法 VDD VD ID R ID=f（VD） VD=VDD-IDR VQ IQ R VDD VD ID ② 模型分析法 理想模型 VDD0: ID=VDD/R VD=0 VDD0: ID=0 VD=VDD 恒压降模型 VDDVF: VD=VF=0.7V ID=(VDD-0.7)/R VDDVF: VD=VDD ID=0 VF=0.7V R VDD VD ID 折线模型 VDDVth: ID=(VDD-Vth)/(R+rD) VD=Vth+IDrD=VDD-IDR VDDVth: ID=0 VD=VDD Vth=0.5V R VDD VD ID rD 2、限幅电路 Vo R 1K VR 3V Vi 设二极管为理想二极管 1)设Vi=0V、4V， 求Vo 二极管开路电压VDO=Vi-3 VDO0 Vi3V 二极管导通 VDO0 Vi3V 二极管截止 Vi=4V VDO=1V 二极管导通 Vo=VR=3V Vi=0V VDO=-3V 二极管截止 Vo=Vi=0 V 3V 2) 设vi=6sinωt,画出vo的波形及传输特性 Vo R 1K VR 3V Vi 二极管开路电压VDO=Vi-3 VDO0 Vi3V 二极管导通 Vo=VR=3V VDO0 Vi3V 二极管截止 Vo=Vi vi vo 3V 3V 3V 如二极管采用折线模型(Vth=0.5V,rD=200Ω)，重作此题。 Vo R 1K VR 3V Vi 1)设Vi=0V，4V， Vi=0，二极管截止，Vo=Vi=0 Vi=4V，二极管导通 I=(Vi-VR-Vth)/(R+rD)=0.417mA Vo=Vth+VR+IrD=3.583V VR3V I Vth=0.5V R Vi ID rD Vo 2) 设vi=6sinωt, 画出vo的波形及传输特性 当Vi≦Vth+VR=3.5V, 二极管截止 Vo=Vi I Vth=0.5V R Vi ID rD VR Vo 第3章、半导体二极管及其基本电路 3-1 半导体的基本知识 导体：铜，银，铝，铁…… 绝缘体：云母，陶瓷，塑料，橡胶…… 半导体：硅，锗…… 半导体得以广泛应用，是因为其导电性能会随外界条件的变化而产生很大的变化。 3-1-1 半导体材料 温度：温度上升，电阻率下降。 锗由20℃上升到30℃，电阻率降低一半。 掺杂：掺入少量的杂质，会使电阻率大大降低。 纯硅中掺入百万分之一的硼，电阻率由 2.3×105?·cm降至0.4 ?·cm。 光照：光照使电阻率降低。 利用半导体的这些特性制成了各种各样的半导体器件。 引起导电性能产生很大变化的外界条件有： 3-1-2 锗、硅晶体的共价键结构 1、原子结构 硅 +14 锗 +32 共同特点： 最外层具有4个价电子。 +4 2 晶格与共价键 半导体的共价键结构 处于共价键中的电子称为束缚电子，能量小，不能参与导电。 2-1-3 本征半导体与本征激发 本征半导体：高度纯净，结构完整的半导体。 本征激发：束缚电子获得一定的能量，脱离共价键的束缚而成为自由电子的现象。 (锗 0.67ev 硅 1.1ev) 认为空穴带正电荷，电荷量等于电子电荷量。 自由电子失去能量，重新回到共价键上，称为复合。 本征激发后，共价键中留下的空位叫空穴。 本征激发产生自由电子和空穴对。 空穴 空穴的运动 半导体中有两种载流子：自由电子和空穴。 半导