你一定要坚强,即使受过伤,流过泪,也能咬牙走下去。因为,人生,就是你一个人的人生。 ============================================================================
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第一章 常用半导体元件
一 半导体 1 半导体三大特性
搀杂特性 热敏特性 光敏特性
2本征半导体 指纯净的具有晶体结构的半导体。 3载流子(Carrier) 运动电荷的粒子。
有温度环境就有载流子。
绝对零度(-273C)时晶体中无自由电子。
4本征激发 (光照、加温度)会成对产生自由电子和空穴对
自由电子(负电) 空穴(正电)
本征半导体载流子浓度为:ni=pi=K1T^(3/2)e^(-EGO/2kT) ni表示自由电子的浓度 pi表示空穴的浓度
5 N型半导体:电子型半导体(掺入五价元素,如磷)
多数载流子:自由电子 少数载流子:空 穴
自由电子数= 空穴数 + 施主原子
6 P型半导体:空穴型半导体(掺入三价元素,如硅)
多子:空 穴 少子:自由电子
空 穴 数 = 自由电子数 + 受主原子
二 PN结
1 PN结 是指使用半导体工艺使N型和P型半导体结合处所形成的特殊结构。
PN结具有单向导电性。
? 空间电荷区(耗尽层)P区出现负离子区,N区出现正离子曲
2 PN结形成“三步曲”
(1)多数载流子的 扩散运动。
命运如同手中的掌纹,无论多曲折,终掌握在自己手中
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(2)空间电荷区的少数载流子的 漂移运动。 (3)扩散运动与漂移运动的 动态平衡。
3 PN结的单向导电性
正向偏置 P接电源正,N接电源负
? 削弱内电场,使 PN结变窄。 ? 扩散运动>漂移运动。 ? 称为“正向导通”。
反向偏置 P接电源负,N接电源正
? 增强内电场,使PN结变宽。 ? 扩散运动<漂移运动 ? 称为“反向截止”
5 PN结伏安特性
? 单向导电性
– 正向导通 开启电压 – 反向截止 饱和电流
7 反向击穿 当对PN结的外加反向电压超过一定的限度,反向电流急剧增加,
称之为反向击穿。
? 击穿有两种机理:
– –
雪崩击穿低掺杂,耗尽层宽度较宽(少子,加速) 齐纳击穿高掺杂,耗尽层宽度较窄(强电场破坏共价键)
8 PN结电容特性
? PN结呈现电容效应 ? 有两种电容效应
势垒电容 (和反向偏置有关)CT
? PN结外加反向偏置时,引起空间电荷区体积的变化(相当电容的极板间距变化和电荷量的变化)
扩散电容 (和正向偏置有关)CD
PN结外加正向偏置时,引起扩散浓度梯度变化 出现的电容(电荷)效应。
三
一 二极管是由管芯(PN结)加电极引线和管壳制成。
平面型二极管:
面接触型二极管:适合整流,低频应用(结电容大) 点接触型二极管 :可高频应用(结电容小)
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1 主要参数
最大整流电流IF
二极管长期运行时允许通过的最大正向平均电流。
最高反向工作电压UR 指工作时允许所加最大反向电压。(通常取击穿电压 UBR 的一半)
反向电流IR
指是指未击穿时的反向电流。(此值越小表示管子单向导电性能越好)
最高工作频率fm 二极管工作的上限截止频率。
直流电阻和交流电阻 直流电阻 R
是二极管所加直流电压V与所流过直流电流I之比。
交流电阻 r
是其工作状态(I,V)处电压改变量与电流改变量之比。几何意义是曲线Q点处切线斜率的倒数。
二 稳压二极管及稳压电路
二 稳压二极管主要参数
稳压电压UZ 在规定电流下稳压管的反向击穿电压。
稳定电流Iz 稳压管工作在稳压状态下时的参考电流。工作电流小于此
值时稳压效果变坏,故常将Iz记作IZmin。
额定功耗Pzm 稳压电压UZ与最大稳定电流Izm的乘积。
动态电阻rz 在稳压区,端电压变化量与电流变化量的比值。(越小越好)。 温度系数 ? 指温度每变化1℃稳压值的变化量。 >7V是正温系数(雪崩击穿); <4V是负温系数(齐纳击穿); 4~7V温度系数最小。 稳压电路
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四 晶体三极管 一 晶体三极管也叫半导体三极管。由于工作时,多数载流子和少数载大功率管 中功率管 小功率流子都参与运行,因此,还被称为双极型晶体管。
多子浓度高 多子浓度很低,且很薄
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面积大
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-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 晶体管的放大作用表现为小的基极电流可以控制大的集电极电流。
二 晶体管的电流放大作用
IE-扩散运动形成的电流
该基本放大器是共发射放大电路。 IC=ICN+ICBO IB-复合运动形成的电流
IC-漂移运动形成的电流 IB=IBN+IEP-ICBO=I' B-ICBO
IE=IEN+IEP=ICN+IBN+IEP
ICNIC?ICBO?='?IBIB?ICBO 三 晶体管电流分配关系
整理可得
IC=?IB+(1??)ICBO??IB?ICEOIB??ICBO,???1四 共射电流放大系数
一般情况下
所以
共射交流放大系数
IC??IBIE?(1??)IB?iC???iB???(发射结正偏)?uBE?Uon放大的外部条件?若穿透电流可以忽略不计,则在|△iB|不太大情况下,可以认为
u?0,即uCE?uBE(集电结反偏)?CB命运如同手中的掌纹,无论多曲折,终掌握在自己手中
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