常用半导体器件(一)导论.ppt

第五章半导体元件分析;二极管 双极性结型三极管(BJT) BJT相关放大电路 场效应晶体管（FET) FET相关放大电路 CMOS及相关电路 放大电路总结 多级放大电路 ;半导体二极管;特点;二极管的主要参数;二极管工作区;当反向偏压低于雪崩电压Vbr时，反相电流急速增加， 进入雪崩区，此时可将二极管视为电阻值极小的电阻。 一般的整流二极管不允许工作这一区，造成二极管元件 永久的损坏。整流二极管的雪崩电压大概在50v以上 齐纳二极管工作于雪崩区。 当正向偏压低于门坎电压Vb且反向偏压高于雪崩电压Vbr时，二极管内的正向透过电流几乎为零，是为截止区，此时二极管可视为有极大值的电阻 当正向偏压高于门坎电压Vb时，正向电流会急速增加，视为导通区，此时二极管可视为电阻值极小的电阻。 一般，硅二极管的门坎电压约为0.7v，而锗二极管约为0.3v左右;例1 测试整流二极管V—I???性曲线的模拟实验电路如图所示。 图中，D1N4002为硅质的整流二极管，整流电流为1A，雪崩击穿电压为100V;测试方法;结果查看;调整坐标X轴（0-2v），Y轴（0-5A）;调整坐标X轴（-100--99v），Y轴（-5-1A）;二极管的模型参数;修改二极管的模型参数;添加仿真结果;比较结果;二极管的应用;二极管的应用（整流）;输入输出波形;二极管的输入保护;二极管的应用（限幅）;输出波形;二极管的应用（钳位）;输出波形;稳压管的工作原理;稳压管的参数;稳压管的应用;稳压管的稳压条件;双极型晶体管（BJT）;原 理结 构 图;工作区偏压条件;三极管的模型参数及其含义;RB;例2 如图所示BJT基本电路，模拟BJT输入输出特性。（以NPN型共射） 输出特性。;求输入特性曲线 (Vbe~Ib);用曲线表示结果;;输入特性曲线 (Vbe~Ib);仿真设置;输出特性曲线;判断三极管的工作状态，可有多种方法:;例3 基本共射极放大电路;输入特性曲线;输出特性曲线;静态工作点的问题;其中一半波形被切掉了。;静态工作点电压;设置VOFF=1V;静态工作点电压;问题;例4 静态工作点的设置;测试信号;Bias Point法;将V1改成1V;图解法;仿真设置(DC SWEEP);交点处即为Q点;R2对Q点的影响;Vcc对Q点的影响;例5 BJT 动态工作情况分析;静态工作点(Bias Point法);用瞬态分析法进行验证(0~100ms);图解法的Ｑ点;仿真设置：次扫描;输出特性与负载线;用Probe Cursor获得Ｑ点的值;饱和失真;瞬态分析;输入特性与基极负载特性;例 6 分析分压式射极偏置电路;分析目的; 电路特点： 1、分压式射极偏置电路。 2、利用Rb1、Rb2的分压作用固定基极电位VB。 3、如果I1IB，当T↑–IC（IE)↑–VE↑–VBE↓–IB↓–IC↓，牵制了IC的增加，获得了稳定的静态工作点。 ;静态分析; 静态工作点的选择与计算; 基本关系式 ： ;静态工作点的选择; 电压放大倍数; 输入电阻; 输出电阻;观察Q变化对输出波形的影响;观察Q变化对输出波形的影响;饱和状态输入输出波形;观察Q变化对输出波形的影响;截止状态输入输出波形;关于非线性失真;设置合适的静态工作点;共基极放大电路;特点;射级放大器;特点;三种放大电路的比较;例7 分析差分放大电路;直流特性分析;仿真结果;交流分析和噪声分析 ;激励及仿真设置;仿真结果（差分电路的输出Vout1与频率的变化关系）;瞬态分析;瞬态分析设置;单端输入的正弦信号波形 ;输出波形;温度分析;瞬态分析下的温度分析;交流分析下的温度分析;乙类互补对称的功率放大器（OCL） ;工作原理;例9：乙类互补对称功放电路如图所示，试运用PSPICE分析该电路。 Vi幅值为5V，频率为1KHz的正弦波。作瞬态分析，观察输出Vo形 的交越失真。进一步作直流扫描分析，求失真所对应的输入电压范围 ;瞬态分析;直流扫描分析;例10 甲乙类互补对称的功率放大器;瞬态分析;传输特性分析;直流扫描分析;放大电路;放大电路的基本要求;放大电路的组成原则;（3）输入信号必须能够作用于放大管的输入回路。对于晶体管，输入信号必须能够改变基极与发射极之间的电压，产生ΔuBE，或改变基极电流，产生ΔiB。对于场效应管，输入信号必须能够改变栅极与源极之间的电压，产生ΔuGS。这样，才能改变放大管输出回路的电流，从而放大输入信号。 （4）当负载接入时，必须保证放大管输出回路的动态电流能够作用于负载，从而使负载获得比输入信号大得多的信号电流或信号电压。 ;放大电路的基本组成;放大电路在组成上满足以下要求就能放大信号： 1、由于三极管基本放大电路的放大元件是半导体