3-4学时〔第一章绪论,第二章PN结〕.pptVIP

* 3.3.1 半导体二极管的结构 在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。二极管按结构分有点接触型、面接触型和平面型三大类。 (1) 点接触型二极管 PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。不能承受大的反向电压和电流. (a)点接触型 二极管的结构示意图 例：2AP1 Imax=16mA， f最高=150MHz * (3) 平面型二极管 往往用于集成电路制造工艺中。PN 结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。 (2) 面接触型二极管 PN结面积大，极间电容大，用于工频大的电流整流电路。 (b)面接触型 (c)平面型 (4) 二极管的代表符号 * 半导体二极管图片 二极管的应用：利用其单向导电性，作为整流、滤波、元件保护及开关元件。 * * 类似定义的网络函数。 放大电路存在电抗元件，如电容、电感。因此输入信号的频率不同，电路的输出响应也不同。 * 纵轴：dB，对数坐标，横轴：十倍频的关系 * 线性失真从波形上来看，输入的是正弦波，输出的仍是正弦波。是由于线性电抗元件所引起的。 什么是傅立叶级数或傅立叶反变换？ * 上述的波特图是音频信号的带宽，对相位的情况不敏感。 * 非线性失真，从波形来看：输入是正弦波，输出为周期性的非正弦波。 * 电子器件的基础，重点是其物理特性和V-I特性。GaAs:化合物半导体，其晶体结构和硅是类似的。 * 物质的化学性质是由价电子决定的，半导体的导电特性也与价电子有关。 * 动画：Chap2-101 * 动画：CHAP2-102。共价键中的价电子填补运动形成电流，可认为是空穴运动形成的。用空穴的运动代替价电子的运动更加方便，将空穴看成是带正电的粒子。 空穴移动产生的电流代替束缚电子移动产生的电流。 * 因为价电子的运动可以等同为空穴的运动，为方便起见，将空穴看成是带正电的粒子。 * * * 先由图讲解加入五价杂质原子对晶体产生的影响，再出文字 * 与P原子相邻的硅的价电子会填补P的一个空位，是P原子称为不能移动的负离子。P能够接受硅原子的电子，称为受主杂质。 * 因为本征激发的载流子是少数，所以在示意图中不体现出来。 * 动画：chap2-201.先播放开头，然后停住分析可能将要发生的变化，再播放动画。 对于PN结的粒子平衡，是否与量子力学有关？ * * 电位势垒一般为零点几伏，宽度是0.5~0.75um。从电流的角度来看，经过空间电荷区的电流是为零的。PN结之外显电中性。 * Chap2-202 Chap2-203 * * vD:PN结两端外加的电压，K：波尔兹曼常数，为1.38*10-23J/K(焦耳/开)。q: 电子电荷1.6*10-19库仑。Is:对分立元件:10-8A-10-14A。正向导通近似于指数规律，反向时近似为常数。 玻尔兹曼常数（Boltzmann constant）（k 或 kB）是有关于温度及能量的一个物理常数。玻尔兹曼是一个奥地利物理学家，在统计力学的理论有重大贡献，波兹曼常数具有相当重要的地位 * 雪崩击穿：空间电荷区的电子和空穴与晶体原子不断碰撞，形成更多的电子空穴对，他们 再次发生碰撞，形成更多的电子空穴对——倍增效应。 * 点接触型二极管是在锗或硅材料的单晶片上压触一根金属针后，再通过电流法而形成的。因此，其PN结的静电容量小，适用于高频电路。但是，与面结型相比较，点接触型二极管正向特性和反向特性都差，因此，不能使用于大电流和整流。因为构造简单，所以价格便宜。对于小信号的检波、整流、调制、混频和限幅等一般用途而言，它是应用范围较广的类型。 * 放大电路的主要性能指标 1. 输入电阻 2. 输出电阻 3. 增益 * 4. 频率响应及带宽（频域指标） A.频率响应及带宽 在输入正弦信号情况下，输出随输入信号频率连续变化的稳态响应，称为放大电路的频率响应。 电压增益可表示为： 或写为： 其中： * 普通音响系统放大电路的幅频响应 高频区 中频区 低频区 3dB 频率点（半功率点） 3dB 频率点（半功率点） 其中： 称为直流放大电路 该图称为波特图 * B.频率失真（线性失真） 幅度失真： 对不同频率的信号增益不同，产生的失真。 基波 二次谐波 输入信号 输出信号 基波 二次谐波 * 相位失真： 对不同频率的信号相移不同，产生的失真。 设计放大电路时要正确估计信号的有效带宽，使放大电路的带宽与信号的带宽相匹配，若带宽过宽，会造成噪声电平升高或生产成本上升。 * 5. 非线性失真 由元器件非线性特性引起的失真。 其他参数： 最大输出功率、效率、信号噪声比、抗干扰能力等等。 * 第一章 结 束 * 3.1 半导体(semico