模擬電子線路

1、模 擬 電 子 線 路,主講： 李賢志 副教授,辦公室：A201電 話：3306878(O) 3387761(H)Email:Lixzhi@wxc.edu.cn,第1章 晶體二極管,1.1 半導體物理基礎知識,1.2 PN結(jié),1.3 晶體二極管電路的分析方法,1.4 晶體二極管的應用,1.5 其它二極管(略),返回,1.1 半導體物理基礎知識,返回,圖1-1-1 硅和鍺的原子結(jié)構(gòu)模型,圖1-1-2

2、硅和鍺共價鍵結(jié)構(gòu)示意圖,圖1-1-3 空穴在晶格中的移動,圖1-1-4 N型半導體結(jié)構(gòu)示意圖,圖1-1-5 P型半導體結(jié)構(gòu)示意圖,圖1-1-6 電場作用下的漂移運動,圖1-1-7 熱平衡狀態(tài)遭到破壞時載流子分布圖,例題,圖1-0-1 晶體二極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖,圖1-0-1 晶體二極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖,返回,圖1-1-1 硅和鍺的原子結(jié)構(gòu)模型,返回,圖1-1-2 硅和鍺共價鍵結(jié)構(gòu)示意圖,返回,圖1-1-3 空穴在晶格中的移動,返回,圖1-1

3、-4 N型半導體結(jié)構(gòu)示意圖,返回,圖1-1-5 P型半導體結(jié)構(gòu)示意圖,返回,圖1-1-6 電場作用下的漂移運動,返回,圖1-1-7 熱平衡狀態(tài)遭到破壞時載流子分布圖,返回,例題,返回,Page6 例1,Page6 例2,Page6 例3,Page8 例,P6 例1,返回,例1 一塊本征硅片中摻入五價元素砷，濃度Nd=8×1016cm-3。試求室溫T=300K時自由電子和空穴的熱

4、平衡濃度值。,P6 例2,例2 在上例中，當溫度升高到400K時，試求自由電子和空穴和熱平衡濃度值。,返回,P6 例3,例3 一塊本征硅片，先摻入濃度為8×1016cm-3的五價砷原子，為N型半導體，再摻入濃度為5×1017cm-3的三價硼原子，試問它為代何種雜質(zhì)半導體，并求室溫時多子和少子的熱平衡濃度值。,返回,P8 例,例 試求室溫下(a)本征半導體和(b)摻入Nd =10

5、16cm-3的雜質(zhì)半導體的電導率。,返回,1.2 PN結(jié),返回,圖1-2-1 空間電荷區(qū)的形成,圖1-2-2 P+N結(jié)的內(nèi)建電位差,圖1-2-3 PN結(jié)的三種雜質(zhì)分布,圖1-2-4 P+N外加正偏電壓,圖1-2-5 P+N外加反偏電壓,圖1-2-6 溫度特性,圖1-2-7 PN的擊穿特性,圖1-2-8 穩(wěn)壓管的電路符號和相應的伏安特性,圖1-2-9 勢壘電容,圖1-2-10 擴散電容的成因,圖1-2-11 變?nèi)莨艿碾娐贩?圖1-2-

6、1 空間電荷區(qū)的形成,返回,圖1-2-2 P+N結(jié)的內(nèi)建電位差,返回,,圖1-2-3 PN結(jié)的三種雜質(zhì)分布,返回,圖1-2-4 P+N外加正偏電壓,返回,圖1-2-5 P+N外加反偏電壓,返回,圖1-2-6 溫度特性,返回,圖1-2-7 PN的擊穿特性,返回,圖1-2-8 穩(wěn)壓管的電路符號和相應的伏安特性,返回,圖1-2-9 勢壘電容,返回,圖1-2-10 擴散電容的成因,返回,圖1-2-11 變?nèi)莨艿碾娐贩?返回,1.3 晶體二極

7、管電路的分析方法,返回,圖1-3-1 晶體二極管的伏安特性曲線,圖1-3-2 用兩段折線逼近伏安特性曲線,圖1-3-3 理想二極管的伏安特性和電路符號,圖1-3-4 晶體二極管的簡化電路模型,圖1-3-5 增量電阻的示意圖,圖1-3-6 晶體二極管小信號電路模型,圖1-3-7 晶體二極管電路,例題,圖1-3-8 圖解分析法,圖1-3-10 簡化分析法,圖1-3-1晶體二極管的伏安特性曲線,返回,圖1-3-2 用兩段折線逼近伏安特性曲線,

8、返回,圖1-3-3 理想二極管的伏安特性和電路符號,返回,圖1-3-4 晶體二極管的簡化電路模型,返回,圖1-3-5 增量電阻的示意圖,返回,圖1-3-6 晶體二極管小信號電路模型,返回,圖1-3-7 晶體二極管電路,返回,圖1-3-8 圖解分析法,返回,圖1-3-10 簡化分析法,返回,例題,返回,,Page27 例1,,Page28 例2,Page28 例3,Page27 例1,返回,試求下圖(a)所示的管外

9、電路的靜態(tài)工作電壓和電流。,戴維寧定理,戴維寧定理,返回,對外電路來說，一個線性有源二端網(wǎng)絡可用一個電壓源和一個電阻串聯(lián)的電路來等效，該電壓源的電壓等于此有源二端網(wǎng)絡的開路電壓，串聯(lián)電阻等于此有源二端網(wǎng)絡除去獨立電源后在其端口處的等效電阻。,Page28 例2,返回,在圖1—3—11(a)所示電路中，已知兩個二極管的VD(on)=0.7V，RD=100Ω，試畫出VO隨VI變化的傳輸特性。,Page28 例3,返回,例3 在

10、圖1—3—12(a)所示電路中，已知IQ=0.93mA，R=10kΩ，ΔVDD=sin2π×100t(V)，試求ΔV。,1.4 晶體二極管的應用,返回,圖1-4-1 電源設備的組成框圖,圖1-4-2 半波整流電路,圖1-4-3 穩(wěn)壓電路,圖1-4-4 穩(wěn)壓管,圖1-4-5 穩(wěn)壓器的大信號等效電路,圖1-4-6 穩(wěn)壓器的小信號等效電路,圖1-4-7 雙向限幅特性,例題,圖1-4-8 單向限幅特性,圖1-4-9 雙向限幅電路,圖

11、1-4-10 采用穩(wěn)壓管的雙向限電路,圖1-4-1 電源設備的組成框圖,返回,圖1-4-2 半波整流電路,返回,圖1-4-3 穩(wěn)壓電路,返回,圖1-4-4 穩(wěn)壓管,返回,圖1-4-5 穩(wěn)壓器的大信號等效電路,返回,圖1-4-6 穩(wěn)壓器的小信號等效電路,返回,圖1-4-7 雙向限幅特性,返回,圖1-4-8 單向限幅特性,返回,圖1-4-9 雙向限幅電路,返回,圖1-4-10 采用穩(wěn)壓管的雙向限電路,返回,Page31例題,返回,例 已