模电第一章2学分讲解.ppt

模 拟 电 子 技 术 要求和目的: 第1章 半导体器件 例1：二极管：死区电压=0 .5V，正向压降 =0.7V(硅二极管) 理想二极管：死区电压=0 ，正向压降=0 RL ui uO ui uo t t 二极管半波整流 例2：试判断下图中各二极管是导通还是截止，并确定各电路的输出电压值。设二极管导通电压UD=0.7V R 2V uO + - 1.3V D RL 10V uO D + - -5V 5V R 10V uO D2 - + -9.3V 15V D1 12V D2 + - D1 9V R -0.7V IZmax + - 稳压二极管符号 U I UZ IZ 稳压二极管特性曲线 IZmin 当稳压二极管工作在反向击穿状态下,当工作电流IZ在Izmax和 Izmin之间时,其两端电压近似为常数 正向同二极管 稳定电流 稳定电压 1.2.5 稳压二极管 §1.3 双极型三极管 1.3.1 基本结构 B E C N N P 基极 发射极 集电极 NPN型 P N P 集电极 基极 发射极 B C E PNP型 B E C NPN型三极管 B E C PNP型三极管 三极管符号 N P N C B E P N P C B E B E C N N P 基极 发射极 集电极 基区：较薄，掺杂浓度低 集电区：面积较大 发射区：掺 杂浓度较高 三极管的特点：截止、放大、饱和导通 三极管能放大的内因 发射结 集电结 B E C N N P 基极 发射极 集电极 + + + + + + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ + + + + + + + + + + + + + 1.3.2 电流放大原理 B E C N N P VBB Rb VCC 发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。 IE 1 进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IB ，多数扩散到集电结。 IB B E C N N P VBB Rb VCC IE 从基区扩散来的电子漂移进入集电结而被收集，形成IC。 IC 2 IC IB 三极管能放大的外因：要使三极管能放大电流，必须使发射结正偏，集电结反偏。 静态电流放大倍数 静态电流放大倍数，动态电流放大倍数 ? = IC / IB IC = ?IB 动态电流放大倍数 IB ： IB +Δ IB IC ： IC +ΔIC ? = ΔIC / ΔIB IC = ? ΔIB 一般认为： ? = ，近似为一常数， ?值范围：20~100 Δ * * * 教材： 《模拟电子技术基础简明教程》 清华大学电子学教研组 编 讲课教师:陈冬红 通过本课程的学习，较全面地掌握模拟电子电路的基本理论和概念，基本上能对一般性质的模拟电子电路进行看图分析和设计，并为后续课程的学习打下基础，并在今后有关工程设计中加以灵活应用 （1）抓住“四基本”——基本概念、基本分析方法、基本应用、基本技能 （2）抓住“五环节”——教学、习题和习题课、自学、答疑和实验五个环节 学习方法: 学习成绩: 小测验（15%） 期末统考（70%） 考勤、作业（15%） 重点： 放大电路的基本原理（Ch2）、放大电路中的反馈（Ch6）、模拟信号运算电路（Ch7） 对一些符号、典型公式和分析方法要理解地记忆 Rb +VCC Rc C1 C2 T RL 等效 三极管的微变等效电路 e b c b e c rbe ic =?ib ib rbe ?ib ib ii ic ui uo Rb Rc RL 微变等效电路 电压放大倍数的计算： rbe Rb Rc RL _ + ? + ? RF R1 R2 uI uo i1 iF i- i+ 虚地点 电压放大倍数: i F u+=u_ i+=i_=0 虚短 虚断 1.1 半导体的特性 1.2 半导体二极管 1.3 双极型三极管 1.1.1 本征半导体 现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。 Si 硅原子 Ge 锗原子 §1.1 半导体的特性 通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。 在硅和锗晶体中，每个原子与其相临的原子之间形成共价键，共用一对价电子。 完全纯净的、结构完整的半导体晶体，称为本征半导体。 硅和锗的共价键结构 共价键共 用电子对 +4 +4 +4 +4 +4表示除去价电子后的原子 共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为束缚电子，常