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發(fā)布時間:2023-02-02作者來源:薩科微瀏覽:1370
模擬電路學習先從半導體開始。
半導體中含有兩種載流子電子和空穴,載流子濃度計算公式為:
其中T:熱力學溫度
k:波爾茲曼常數(shù)
Eg:價電子擺脫共價鍵束縛成為自由電子所需的電離能
當溫度為0k時即熱力學0度(攝氏溫度-273度) ni=pi=0 ,半導體中沒有載流子半導體于是成了絕緣體
當T>k時,溫度升高, ni,pi增大,導電能力增強。室溫時載流子數(shù)目少,導電能力差
為了提高半導體的導電能力,在本征半導體中摻入元素
P型半導體:參入三價元素如硼:一個原子產(chǎn)生一個空穴和一個負離子
N型半導體:參入五價元素如磷:一個原子產(chǎn)生一個電子和一個正離子
1)什么是PN結(jié)
PN結(jié)兩區(qū)的載流子存在濃度差,產(chǎn)生擴散運動形成空間電荷區(qū)建立內(nèi)電場,形成的內(nèi)電場會阻止多子擴散促使少子漂移,當多子擴散和少子漂移運動達到動態(tài)平衡時就形成了穩(wěn)定的空間電荷區(qū)即PN結(jié)。
同時根據(jù)P區(qū)和N區(qū)摻雜濃度不同會形成對稱式的PN結(jié)和非對稱式的PN結(jié)
PN結(jié)加電壓的方向如圖所示分別為PN結(jié)正偏和反偏當
PN結(jié)正偏時:內(nèi)電場減弱空間電荷區(qū)變窄PN結(jié)呈低阻
PN結(jié)反偏時:內(nèi)電場增強空間電荷區(qū)變寬PN結(jié)呈高阻
2)PN結(jié)伏安特性
伏安特性方程為:
當T=300K時,
同時PN結(jié)也有電容效應分為擴散電容和勢壘電容
二極管是PN結(jié)的經(jīng)典應用之一
伏安特性曲線:
高頻等效電路:
2)圖解分析法:在非線性器件伏安特性曲線上作圖分析
3)等效電路分析法:建立線性模型畫出直流等效模型確定Q點坐標和交流等效模型計算交流指標
END
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作者 | 小剛
排版 | 黑小姐
圖片 | 河北師范大學模電PPT
參考資料 | 童詩白, 華成英. 《模擬電子技術基礎(第五版)》
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