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《測(cè)控電路復(fù)習(xí)要點(diǎn)總結(jié)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、第三章半導(dǎo)體二極管及基本電路3.1半導(dǎo)體的基本知識(shí)3.1.1半導(dǎo)體材料導(dǎo)體(conductor):自然界中很容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱為導(dǎo)體,金屬一般都是導(dǎo)體。絕緣體(semiconductor):有的物質(zhì)幾乎不導(dǎo)電,稱為絕緣體,如橡皮、陶瓷、塑料和石英。半導(dǎo)體(insulator):另有一類物質(zhì)的導(dǎo)電特性處于導(dǎo)體和絕緣體之間,稱為半導(dǎo)體,如鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等。半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理不同于其它物質(zhì),所以它具有不同于其它物質(zhì)的特點(diǎn):當(dāng)受外界熱和光的作用時(shí),它的導(dǎo)電能力明顯變化。往純凈的半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)
2、,會(huì)使它的導(dǎo)電能力明顯改變。3.1.2本征半導(dǎo)體和雜志半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體:完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體。成分:載流子、自由電子和空穴。本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子,即自由電子和空穴。雜質(zhì)半導(dǎo)體:摻雜濃度遠(yuǎn)大于本征半導(dǎo)體中載流子濃度,所以,自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度。自由電子稱為多數(shù)載流子(多子),空穴稱為少數(shù)載流子(少子)。包括P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體。3.2PN結(jié)的形成及特性3.2.1PN結(jié)的形成漂移運(yùn)動(dòng):內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng),就使漂移(drift)運(yùn)動(dòng)越強(qiáng),而漂移使空間電荷區(qū)變薄。擴(kuò)散運(yùn)動(dòng):擴(kuò)散(dif
3、fusion)的結(jié)果是使空間電荷區(qū)逐漸加寬,空間電荷區(qū)越寬。PN結(jié)的形成:擴(kuò)散和漂移這一對(duì)相反的運(yùn)動(dòng)最終達(dá)到平衡,相當(dāng)于兩個(gè)區(qū)之間沒有電荷運(yùn)動(dòng),空間電荷區(qū)的厚度固定不變。3.2.2PN結(jié)的特性PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕篜N結(jié)(PNjunction)正向偏置,內(nèi)電場(chǎng)減弱,使擴(kuò)散加強(qiáng),擴(kuò)散>飄移,正向電流大,空間電荷區(qū)變薄;PN結(jié)(PNjunction)反向偏置,內(nèi)電場(chǎng)加強(qiáng),使擴(kuò)散停止,有少量飄移,反向電流很小,空間電荷區(qū)變厚。PN結(jié)的電容效應(yīng):擴(kuò)散電容CD和勢(shì)壘電容CB。擴(kuò)散電容,PN結(jié)處于正向偏置時(shí),多子的擴(kuò)散
4、導(dǎo)致在P區(qū)(N區(qū))靠近結(jié)的邊緣有高于正常情況的電子(空穴)濃度,這種超量的濃度可視為電荷存儲(chǔ)到PN結(jié)的鄰域;勢(shì)壘電容,勢(shì)壘區(qū)是積累空間電荷的區(qū)域,當(dāng)反向偏置電壓變化時(shí),就會(huì)引起積累在勢(shì)壘區(qū)的空間電荷的變化,類似于平板電容器兩極板上電荷的變化。3.3二極管3.3.1半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu):在PN結(jié)上加上引線和封裝,就成為一個(gè)二極管。二極管按結(jié)構(gòu)分有點(diǎn)接觸型、面接觸型和平面型三大類。(1)點(diǎn)接觸型二極管:PN結(jié)面積小,結(jié)電容小,用于檢波和變頻等高頻電路。(2)面接觸型二極管:PN結(jié)面積大,用于工
5、頻大電流整流電路。(3)平面型二極管:往往用于集成電路制造藝中。PN結(jié)面積可大可小,用于高頻整流和開關(guān)電路中。3.2.2二極管的參數(shù)最大整流電流IF:二極管長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí),允許流過二極管的最大正向平均電流。反向擊穿電壓VBR:二極管反向擊穿時(shí)的電壓值。擊穿時(shí)反向電流劇增,二極管的單向?qū)щ娦员黄茐?,甚至過熱而燒壞。手冊(cè)上給出的最高反向工作電壓約為擊穿電壓的一半。反向電流IR:指管子未擊穿時(shí)的反向電流。反向電流大,說明管子的單向?qū)щ娦圆?,因此反向電流越小越好。反向電流受溫度的影響,溫度越高反向電流越大。二極管的極
6、間電容(parasiticcapacitance):二極管的兩極之間有電容,此電容由兩部分組成:勢(shì)壘電容(barrier(depletion)capacitance)CB和擴(kuò)散電容(diffusioncapacitance)CD。微變電阻rd:rd是二極管特性曲線上工作點(diǎn)Q附近電壓的變化與電流的變化之比.第四章雙極型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1半導(dǎo)體三極管(BJT—雙結(jié)晶體管)半導(dǎo)體三極管:是具有電流放大功能的元件。三極管分類:按頻率:高頻管、低頻管;按功率:小、中、大功率管;按材料:硅管、鍺管;按類型:N
7、PN型、PNP型。4.1.1基本結(jié)構(gòu)BJT結(jié)構(gòu)特點(diǎn):發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高;集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū),且面積大;基區(qū)很薄,一般在幾個(gè)微米至幾十個(gè)微米,且摻雜濃度最低。三極管的基本接法:共發(fā)射極接法:e作為公共端;b為輸入端,c為輸出端;共集電極接法:c作為公共端;b為輸入端,e為輸出端;共基極接法:b作為公共端,e為輸入端,c為輸出端。BJT的電流分配和放大原理三極管放大的條件:在三極管內(nèi)部:發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏;從外部的電位看:NPN管發(fā)射結(jié)正偏:VB>VE(EB來實(shí)現(xiàn))集電結(jié)反偏:VC>VB(EC來實(shí)
8、現(xiàn))即VC>VB>VE。PNP管發(fā)射結(jié)正偏,VB0,集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài),開始收集電子,基區(qū)復(fù)合減少,同樣的vBE下IB減小,特性曲線右移。(3)輸入特性曲線