模拟电路第二章半导体二极管及其基本电路.pptVIP

第二章、半导体二极管及其基本电路;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。;2-1-2 锗、硅晶体的共价键结构;2 晶格与共价键;2-1-3 本征半导体与本征激发;空穴的运动;2-1-4 杂质半导体;2 N型半导体;结论;2-2 PN结的形成及特性; 内建电场 由空间电荷形成的电场。内建电场阻止多子的扩散运动。;Vo: 硅 0.6～0.8V 锗 0.1～0.3V;2.2.2 PN结的单向导电性 ;③原来的动态平衡被打破,多子的扩散电流远大于少子的漂移电流， 产生较大的正向电流IF。;(2) 外加反向电压;③多子的扩散电流趋于0， 由少子的漂移电流产生反向电流。 少子浓度很小，所以反向电流很小。 PN结反向截止，反向截止电阻很大。;(3) PN 结的V-I特性;加正向电压 vD0;3、PN 结的反向击穿; ① 雪崩击穿： 发生在搀杂浓度较小的PN结。 少子在高反压作用下，以很大能量碰撞束缚电子而形成的连锁反应。 特点：击穿电压较大，（6V) 反向击穿电压随温度上升而增加(正温度系数)。;2-3 半导体二极管;1、正向特性： 存在门坎电压Vth （死区电压） 硅0.5V 锗0.1V 正向导通时压降很小，硅 0.6～0.8V（估算值0.7V) 锗0.2～0.3V（估算值0.2V);2、反向特性 电压小于反向击穿电压时，反向电流很小， 硅管 ：＜1μA 、 锗管：几十～几百μA 反向电流几乎不随反向电压变化，但随温度增加急剧增大。;思考题:;1. 最大整流电流IF 管子长期运行允许通过的最大正向平均电流。 2. 反向击穿电压VBR 反向电流急剧增加时所加的反向电压。 （参数表中一般规定反向电流所达到的值） 最高反向工作电压一般取击穿电压的一半。 3. 反向电流IR 管子未发生电击穿时的反向电流。 （参数表中一般规定所应加的反向电压） ;4、PN结的电容 在电路理论中定义：一个二端器件，可存储电荷，且存储的电荷与两端电压相关，则该器件为电容。 PN结具有电容效应，主要表现在两方面： ⑴ 势垒电容CB 描述PN结内空间电荷随外加电压变化产生的电容效应。 ;势垒电容的特点: ▲存储的电荷是正负离子，不是载流子，“充、放”电是由载流子与离子的中和或取出产生的。 ▲非线性电容，电容值随外加电压而变化 。 ;PN结正偏时： P区空穴到达N区成为非平衡少子，一面扩散，一面与电子复合，浓度逐渐下降，在结的边缘处有空穴的积累； 同样，N区的电子到达P区，在结的边缘处也有积累。 正向电压越大，正向电流加大，积累的非平衡少子越多，扩散电容加大。;PN结总的结电容 ：CJ=CB+CD;2.4 二极管基本电路及其分析方法;2、恒压降模型;3、折线模型;4、小信号模型;rd的计算;2-4-2 二极管模型分析法;R;折线模型;2、限幅电路;3V;如二极管采用折线模型(Vth=0.5V,rD=200Ω)，重作此题。;2) 设vi=6sinωt, 画出vo的波形及传输特性;3 、开关电路二极管在开关电路中一般采用理想模型。关键是判别二极管是导通，还是截止;例2：;例2.4.3;4、 低电压稳压;解：求静态工作点 由于VDD=10V0.7V， 所以二极管采用恒压降模型。;2-5 特殊二极管;2、稳压管参数;R限流电阻, 使稳压管的电流在正常工作范围之内。;例：Vz=6V，Izmin=5mA ，Izmax=25mA ;限流电阻的计算;例:2.5.1;教材上取R=51 ?，只检验了稳压管的耗散功率， 没有检验其电流范围。