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（a）（b）图26半导体PN结能带结构和其光电效应（a）能带结构；（b）先电效应第94页，共171页，星期日，2025年，2月5日（a）（b）图27PIN光电二极管的结构与电场分布（a）PIN的结构（b）PIN内部的电场分布第95页，共171页，星期日，2025年，2月5日2.APD雪崩型光电二极管PIN光电二极管虽然有较大的光电转换效率，但没有放大作用。对于微弱的光信号仍然无法检测。因此，人们又研究制造出了具有放大作用的雪崩光电二极管APD。(a)(b)图28拉通型雪崩二极管RAPD（a）RAPD的结构；（b）RAPD的电场分布第96页，共171页，星期日，2025年，2月5日图28（a）示一拉通型（Reach-though）雪崩二极管RAPD的结构。RAPD是一种N+PπP+层结构，所谓π区是掺杂很轻的P半导体材料。当RAPD加上较高的反向电压时，电场强度如图28（b）所示，可见在P和N+间形成一段高场强区，称为雪崩区。在雪崩区，光生电子-空穴对在强电场作用下，获得很大动能，运动速度很高。高速运动的电子碰到别的原子时，会激发出新的电子一空穴对，后者也获得很大动能。象雪崩一样使电流迅速增大，亦即将光电流放大。当电压增高到一定程度时，耗尽层拉通到π区，一直到达P+区。电压再增大时，电场将在P和π区分布，使高场强区电压增大缓慢，不会被击穿。因此得到了一种理想的光电转换效率高、频率特性好、噪声低的光电检测器件。因为这种二极管使用的电压很高，为避免PN结从边缘被击穿，故围绕π材料有一保护环。第97页，共171页，星期日，2025年，2月5日第六节数字通信原理一数字通信概论1。数字通信是将电话语音，电视图像或电流电压等连续的模拟量经过采样变成离散的模拟量如图29所示，图29(a)表示连续的模拟量。图29(b)为采样脉冲，即读取模拟量瞬时值的时刻，图29(c)是经采样后得到的离散模拟量，称为PAM，其包络线与原连续的模拟量一致。第98页，共171页，星期日，2025年，2月5日2．编码的基本规则将离散化的模拟量用相对应的二进制码表示，变成PCM信号称为编码。编码有几种规则，目前最常用的规则叫折叠二进制编码。以八位二进制码为例，这种码的最高位即第7位为符号位，或符号码，以“0”表示正数，以“1”表示负数。其余7位从最低位（第0位）到第6位代表数的绝对值。称为幅度码。例如二进制数表+127表-127，即8位二进制数代表的数字范围为-127~+127。第99页，共171页，星期日，2025年，2月5日因为这种码以零为界，正、负数的码是对称的，故称为折叠二进制码，这种码编码比较方便，因为幅值相同时幅度码相同。表1示4位折叠二进制码中量化后的十进制整数和码的对应关系。图31示4位折叠二进制码的图形表示。在通信过程中难免由于干扰而产生误差。一般是数值愈小的信号受干扰影响产生错误的机率愈大。二进制码最高位错误造成的误差最大。第100页，共171页，星期日，2025年，2月5日折叠二进制码在信号数值小时，即在零值附近最高位错误造成的误差小，而在信号所代表数值大时，最高位错误产出的误差大，但这种误码发生的机率小。例如0001的最高位错误变成1001，其数值误差为从+1变成-1，误差为2。如果0111的最高位发出错误，变成1111，即从+7变成-7，误差为14，但这种错误的机率较小，这是折叠二进制码的另一优点。

第101页，共171页，星期日，2025年，2月5日图29采样过程图30量化过程第102页，共171页，星期日，2025年，2月5日表18位折叠二进制码序号十进制数对应的折叠二进制码14+70111