模电知识总结.doc

第一部分半导体的基本知识二极管、三极管的结构、特性及主要参数;掌握饱和、放大、截止的基本概念和条件。 1、导体导电和本征半导体导电的区别: 导体导电只有一种载流子:自由电子导电半导体导电有两种载流子:自由电子和空穴均参与导电自由电子和空穴成对出现,数目相等,所带电荷极性不同,故运动方向相反。 2、本征半导体的导电性很差,但与环境温度密切相关。 3、杂质半导体(1)N 型半导体——掺入五价元素(2)P 型半导体——掺入三价元素 4、 PN 结—— P 型半导体和 N 型半导体的交界面在交界面处两种载流子的浓度差很大;空间电荷区又称为耗尽层反向电压超过一定值时,就会反向击穿,称之为反向击穿电压 5、 PN 结的单向导电性——外加电压正向偏置反向偏置 6、二极管的结构、特性及主要参数(1)P 区引出的电极——阳极; N 区引出的电极——阴极其中, Is 为反向电流, Uon 为开启电压, 硅的开启电压—— , 导通电压为 ~ , 反向饱和电流< μA ,锗的开启电压—— ,导通电压为 ~ ,反向饱和电流几十μA。(2 )主要参数 1 )最大整流电流 I :最大正向平均电流 2 )最高反向工作电流 U :允许外加的最大反向电流,通常为击穿电压 U 的一半 3 )反向电流 I :二极管未击穿时的反向电流,其值越小,二极管的单向导电性越好,对温度越敏感 4 )最高工作频率 f :二极管工作的上限频率,超过此值二极管不能很好的体现单向导电性 7 、稳压二极管在反向击穿时在一定的电流范围内(或在一定的功率耗损范围内) ,端电压几乎不变,表现出稳压特性,广泛应用于稳压电源和限幅电路中。(1) 稳压管的伏安特性温度升高时,二极管的正向特性曲线将左移,反向特性曲线下移。二极管的特性对温度很敏感。(2 )主要参数 1 )稳定电压 U :规定电流下稳压管的反向击穿电压 2) 稳定电流 I: 稳压管工作在稳定状态时的参考电流。电流低于此值时稳压效果变坏, 甚至根本不稳压,只要不超过稳压管的额定功率,电流越大稳压效果越好。【附加】限流电阻:由于稳压管的反向电流小于 I 时不稳定,大于最大稳定电流时会因超过额定功率而烧坏,故要串联一个限流电阻保证稳压管正常工作。 3) 额定功率 P: 等于稳定电压 U 与最大稳定电流 I 的乘积。超过此值时稳压管会因为结温度过高而损坏。 4 )动态电阻 r :在稳压区,端电压变化量与电流变化量之比。 r 越小,说明电流变化时稳定电压的变化越小,稳压特性越好。 5 )温度系数α:表示电流不变时,温度每变化 1℃稳压值的变化量,即α=△ U/△T。 U<4V 时, α为负值,即温度升高时稳定电压值下降; U>7V 时, α为正值,即温度升高时稳定电压值上升; 4<U<7V 时, α很小,近似为零,性能稳定。 7、双极型晶体管——晶体三极管——半导体三极管——晶体管的结构、特性及主要参数主要以 NPN 型硅管为例讲解放大作用、特性曲线和主要参数放大是对模拟信号最基本的处理。晶体管是放大电路的核心元件,它能控制能量的转换,将输入的任何微小变化不失真地放大输出, 放大的对象是变化量。(2 )特性曲线(3 )主要参数 1) 直流参数①共射直流电流系数β②共基直流电流放大系数α③极间反向电流——硅管的温度稳定性比锗管的好发射极开路时集电结的反向饱和电流—— Icbo 基极开路时集电极与发射极间的穿透电流—— Iceo P 区很薄且杂质浓度很低, 发射区- 上层的 N 区杂质浓度很高, 集电区- 下层的 N 区面积很大——上述三个区域的特点与晶体管的外特性紧密相关。 Ie :发射区杂质浓度高,基区杂质浓度低, 大量自由电子越过发射结到达基区。 Ib :基区很薄,杂质浓度低 Ic :集电结外加反向电压且结面积较大,基区的非平衡少子越过集电结到达集电区,形成漂移电流。可见,在 Vcc 的作用下,漂移运动形成集电极电流 Ic。 2 )交流参数①共射交流电流系数β②共基交流电流放大系数α③特征频率 fT ——使β下降到 1 的信号频率称为特征频率 3 )极限参数——为使晶体管安全工作对它的电压、电流和功率耗损的限制①最大集电极耗散功率 P ——是一个确定的值决定于晶体管的温升。 P=iu= 常数②最大集电极电流 I使β明显减小的 i 即为 I ③极间反向击穿电压第二部分基本放大电路及多级放大电路晶体管放大电路的组成和工作原理。掌握图解分析法和等效模型分析法。掌握放大电路的三种组态及性能特点。电路的三种耦合方式及特点,动态和静态的分析方法。 1、放大的概念放大的前提是不失真, 即只有在不失真的情况下放大才有意义。晶体管和场效应管是放大电路的核心元件。任何稳态信号都可以分解为若干频率正弦信号的叠加,