彭义模电课件模拟电子技术第1章-第2章.ppt

VDD vD iD R 解：(1) VDD =10V ? 理想模型：D加正偏，导通时正向压降为0。 ? 恒压降模型：导通时正向压降为0.7V。(锗约为0.2V) + _ 32 ? 折线模型 ( Piecewise Linear Model ) VDD rD iD R Vth + _ vD 33 (2) VDD = 1V 理想模型： 恒压降模型： 折线模型： 当VDD较低时，折线模型得出的结果合理些。 34 例2－2 用恒压降模型计算下图中流过二极管中的电流 ID。 5V 3K 3K A ID B 10V 35 解：把二极管以外的部分用一个电压源和一个电阻串联等效（运用戴维南定理） 2.5V A ID B 1.5K 二极管正向导通 其正向压降为0.7V。 若用折线模型 36 例2－3 一限幅电路如下图，R=1K， VREF= 3V. 设vi = 6sin?tV。试绘出相应的输出电压v0的波形。(用折线模型分析) 解：折线模型为 vi v0 Vth + _ + _ D rD 0.2K R iD VREF 0.5V vi v0 VREF + _ + _ R D . 37 当vi的幅值大于VREF + Vth = 3.5V时，管子导通。 vo = VREF + Vth + rD · iD = 3.5 + 0.2 iD 当vi的幅值为6V时， ? 管子导通时vo的波形如蓝线所示。 ?t vi 3.5 3.92 vi vo 6 否则，管子截止。 vo= vi。 vo波形如红线所示 38 电类各专业适用 第一章 绪 论 一、本课程的性质、目的和任务 三、本课程的基本要求 二、模拟电路的基本知识 五、参考书 四、基础要求 §2.1 半导体的基本知识 一、本征半导体 ( Intrinsic Semiconductors ) 纯净的半导体晶体称为本征半导体 第二章 半导体二极管及其基本电路 3 1. 本征半导体的共价键结构（硅）： 硅原子外层轨道4个价电子，它与相邻原子靠得很近，使价电子成为两个原子公有，形成共价键结构。 +4 +4 +4 +4 共价键 共价键中的两个电子 图2－1 4 2. 本征半导体的特点： 在T = 0 K（绝对零度）和无外界激发，没有自由运动的带电粒子——载流子； At T=0 °K, Silicon is an insulator, that is, no charge flows through it. ? T ?，受热激发，如 T = 300K（室温），少数价电子会挣脱束缚成为自由电子，留下空穴——本征激发。 5 3. 本征半导体中的两种载流子： ? 自由电子 ( free electron ) ? 空穴 ( hole 价电子挣脱束缚后留下的空位） a. 带正电，所带电量与电子相等； b. 可以“ 移动”； c. 本征半导体中，自由电子和空穴成对出现，数目相等。 6 4. 本征半导体中的载流子浓度 ( the intrinsic carrier concentration ) ni：自由电子的浓度 ( the concentration of free electron ) pi：空穴的浓度 ( the concentration of hole ) A：系数（与半导体材料有关） ( a constant ) 7 T：绝对温度 ( the temperature ( oK ) ) EG：价电子挣脱共价键所需能量, 又叫禁带宽度 ( bandgap energy ( eV ) ) K：波尔兹曼常数 ( Boltzmann`s constant ) 结论：半导体材料一定，载流子浓度随温度按指数规律增大。 8 二、杂质半导体 ( Extrinsic Semiconductors ) 半导体的导电能力取决于载流子的数目，本征半导体受热激发只产生少量电子空穴对，载流子浓度很低，外加电场作用，电流极其微弱；若在本征半导体中掺入微量杂质，则导电性能大为改观，掺入百万分之一的杂质，载流子浓度增加1百万倍。 9 1. N型半导体 ( N-type semiconductor ) ? 形成 ( Negative) 本征掺杂： 本征半导体 得到大量电子（无空穴） 磷 本征激发：得到少量电子空穴对 +4 +4 +4 +5 磷原子 多余电子 图2－2 10 ? 特点 a. 自由电子为多数载流子（多子） 空穴为少数载流子 （少子）； b. 磷原子被称为施主杂质( donor impurity)，本身因失去电子而成为正离子。 ? N型半导体可简化成 + 图2－3 11 2. P型半导体 ( P—type semiconductor ) ? 形成