模拟电子技术基础知识点总结1
12页1、第一章 半导体二极管1.本征半导体q 单质半导体材料是具有4价共价键晶体结构的硅Si和锗Ge。q 导电能力介于导体和绝缘体之间。q 特性:光敏、热敏和掺杂特性。q 本征半导体:纯净的、具有完整晶体结构的半导体。在一定的温度下,本征半导体内的最重要的物理现象是本征激发(又称热激发),产生两种带电性质相反的载流子(空穴和自由电子对),温度越高,本征激发越强。 u 空穴是半导体中的一种等效+q的载流子。空穴导电的本质是价电子依次填补本征晶体中空位,使局部显示+q电荷的空位宏观定向运动。u 在一定的温度下,自由电子和空穴在热运动中相遇,使一对自由电子和空穴消失的现象称为复合。当热激发和复合相等时,称为载流子处于动态平衡状态。2杂质半导体q 在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。u P型半导体:在本征半导体中掺入微量的3价元素(多子是空穴,少子是电子)。u N型半导体:在本征半导体中掺入微量的5价元素(多子是电子,少子是空穴)。q 杂质半导体的特性 u 载流子的浓度:多子浓度决定于杂质浓度,几乎与温度无关;少子浓度是温度的敏感函数。 u 体电阻:通常把杂质半导体自身的
2、电阻称为体电阻。u 在半导体中,存在因电场作用产生的载流子漂移电流(与金属导电一致),还才能在因载流子浓度差而产生的扩散电流。 3.PN结q 在具有完整晶格的P型和N型半导体的物理界面附近,形成一个特殊的薄层(PN结)。q PN结中存在由N区指向P区的内建电场,阻止结外两区的多子的扩散,有利于少子的漂移。q PN结具有单向导电性:正偏导通,反偏截止,是构成半导体器件的核心元件。u 正偏PN结(P+,N-):具有随电压指数增大的电流,硅材料约为0.6-0.8V,锗材料约为0.2-0.3V。u 反偏PN结(P-,N+):在击穿前,只有很小的反向饱和电流Is。u PN结的伏安(曲线)方程:4.半导体二极管q 普通的二极管内芯片就是一个PN结,P区引出正电极,N区引出负电极。u 单向导电性:正向导通,反向截止。 u 正向导通压降:硅管0.60.7V,锗管0.20.3V。u 死区电压:硅管0.5V,锗管0.1V。q 分析方法:将二极管断开,分析二极管两端电位的高低:u 若 V阳 V阴 (正偏),二极管导通(短路);u 若 V阳 V阴 (反偏),二极管截止(开路)。q 方法1:图解分析法 u 该式
3、与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。 q 方法2:等效电路法u 直流等效电路法(低频大信号模型) u 微变等效电路法(低频小信号模型)交流动态电阻: 5.稳压二极管q 二极管反偏电压增大到一定值时,反向电流突然增大的现象称为反向击穿。q 反向击穿的主要原因是有价电子碰撞电离而发生的“雪崩击穿”。q 稳压二极管的特性:常工作时处在PN结的反向击穿区。q 稳压管的参数:稳定电压、稳定电流、额定功耗、动态电阻、温度系数。q 稳压管的应用:限幅电路,稳压电路。第二章 晶体三极管及基本放大电路4.1晶体三极管1.三极管的结构、类型及特点q 类型:分为NPN和PNP两种。q 形成两个结:发射结和集电结;三个区域:发射区、集电区和基区。q 结构特点:u 基区很薄,且掺杂浓度最低;u 发射区掺杂浓度很高,与基区接触面积较小;u 集电区结面积大,掺杂浓度较高。 2.三极管的工作原理q 电流控制性器件,具有电流放大作用q 电流放大的外部条件:u 发射结正向偏置,集电结反向偏置。 q 所谓的放大:实质上是一种能量控制作用,通过晶体管这种有源元件对直流电源的能量进行控制,使负载从电源中获得的输出信号的能量比信
4、号源向放大电路提供的能量大的多。放大的特征是功率放大。3.晶体管的三个工作区q 放大区,饱和区,截止区u 判断晶体管处于哪一个工作区的方法。u 放大区的电流分配关系。q 温度对晶体管特性及参数的影响:u 温度升高,输入特性曲线向左移动。u 温度升高ICBO、 ICEO 、 IC以及均增加。 q 晶体管的主要参数u 电流放大倍数:交流和直流u 极限参数:最大集电极耗散功率、最大集电极电流、极间反向击穿电压4.2 放大电路的组成原则q 晶体管放大电路的原则u 确保合适的工作点(处于放大区); u 确保被放大的交流输入信号能够作用于晶体管的输入回路; u 确保放大后的交流输出信号能传送到负载上去。q 理解静态工作点的必要性!q 三极管的三种基本组态4.3 放大电路的基本分析方法q 共射极电路的分析方法 u 理解个元件的作用;u 直流通路与静态分析: 直流通路:电容视为开路; 图解法与解析法, ,u 电路参数对静态工作点的影响; 直流负载线:由VCC=ICRC+UCE 确定的直线。 改变Rb :Q点将沿直流负载线上下移动。 改变Rc :Q点在IBQ所在的那条输出特性曲线上移动。 改变VCC:直
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