模电1半导体器件总结(稿).doc

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1、半导体器件总结一、知识点:1、注意:(1)电子带负电,空穴带正电(2)杂质半导体整个晶体呈电中性,多子由掺杂浓度决定。2、PN结正偏(P正N负);PN结反偏(P负N正)。3、温度对二极管的特性有显著影响。当温度升高时,正向特性曲线向左移,反向特性曲线向下移。4、稳压二极管工作在反向击穿区,具有很好的稳压特性。5、晶体三极管实现放大作用的外部条件:发射结正向偏压,集电结反向偏压。6、温度对晶体三极管特性和参数的影响:随温度升高,输入特性曲线左移、输出特性曲线上移且曲线间距离增大,β增大。二、典型题:二极管电路的分析方法——模型分析法分析思路:非线性电路转为线性电路进行分析(二极

2、管转为适当的分析模型)。分析步骤:1、断开二极管,求其正负两端的电位,进而求出电位差(偏压);2、按其偏压采用合适的分析模型确定二极管的通断;3、按二极管模型将二极管电路转为线性电路进行分析。注意问题:1、由于二极管的伏安特性的非线性,一般不通过列方程求解电流、电压来判断二极管是否导通,而是通过比较二极管两个电极的电位高低,确定它的工作状态。2、分析二极管电路,首先要判断二极管在电路中的工作状态,是导通还是截止。3、判断二极管是否导通,不能单纯看加于阴极、阳极的电压是正还是负,主要看阳极与阴极间的电位差。判断时先断开各个二极管,求出阴极、阳极电位,进而求出电位差。二极管正偏且

3、大于死区电压时导通,正偏但小于死区电压以及反偏时二极管截止。4、二极管电路中出现多个二极管时,如果它们并联,那么正向偏压较大者先导通,导通后二极管的电压降(管压降)恒定,其它的二极管被短路而截止。5、根据偏压大小采用合适的模型分析。偏压远大于死区电压时用理想模型,否则用恒压降模型。一、理想模型分析法:1、模型:正偏导通,管压降为零;反偏截止,电流为零。硅0.7V锗0.3V2、适用范围VD>>Vth(Vo>5Von)Vth3、例子:整流电路。例1.3.1如图1.17所示,试用理想二极管模型判断电路中的各二极管导通还是截止,并求出A、O两点间的电压值。图1.17例1.3.1图解:

4、题图(a):断开二极管D,且以O点作为参考点,此时,二极管阴极处电位为、阳极处的电位为。接入二极管D,其阳极电位高于阴极电位,二极管正偏导通;又因D应用理想二极管模型,导通时的电压降为0,故。图(b):以O点作为参考点,断开二极管,的正、负极电位分别为和,其电位差;断开二极管,的正、负极电位分别为和,其电位差。故截止,导通,。二、恒压降模型分析法:1、模型:2、适用范围:VD较小(VO<5Von)(二极管导通后端电压很小且基本不变)3、例子:(1)二极管限幅电路(2)二极管门电路例1.3.2在图1.19中,、都是晶体二极管,。它们导通时,两端压降为,(用恒压源等效电路),试画

5、出为幅值的正弦波时,输出电压的波形。(a)图1.19例1.3.2图解:分析二极管电路。首先要判断二极管在电路中的工作状态,是导通还是截止。常用方法是:首先断开二极管,然后求得二极管阳极与阴极之间承受的电压,如果该电压大于导通电压,则说明该二极管处于正向偏置而导通,两端的实际电压为二极管的导通压降;如果该电压值小于导通电压,则说明该二极管处于反向偏置而截止。该例中,在的正半周,始终截止。当小于时,截止;大于时,导通,(被限制在的幅度)。在的负半周,始终截止。当的幅值小于时,截止;大于时,导通,。这样,可画出的波形,见图1.20。由图1.20可见,被限制在和的范围,这种电路叫做限

6、幅电路。(b)图1.20例1.3.2波形图例1.3.3试分析图1.21二极管门电路中,当和分别为和的不同组合时,求二极管和的状态,并求出此时的值。二极管均为硅管。图1.21二极管门电路分析:解:这里把二极管看成理想二极管,取。当判断二极管在电路中的工作状态的过程时,如果电路中出现两个以上二极管承受大小不相等的正向电压,则应判定承受正向电压较大者优先导通,其两端电压为导通电压降,然后再用例1.3.1中的方法判断其余二极管的工作状态。①当时,和两端电压均超过导通电压值,故都导通,则。②当时,和两端电压仍超过导通电压值,故都导通,则。③当,时,似乎和均处于导通状态,而实际上承受正向

7、电压较大,优先导通。优先导通后,被限制在,这就使处于反向偏置状态,是不导通的。故。④当,时,情况与③类似,只是优先导通。导通后,截止,故。四、注意:1、分析二极管电路,首要判断二极管通断状态。2、二极管电路中出现2个以上二极管时,正偏较大者优先导通,为管压降恒定;若有两个电源,则看二极管两端电位差。3、根据偏压大小采用合适的模型分析。五、例题例1二极管电路如图所示,试判断图中的二极管是导通还是截止,并求出AO两端电压UAO。设二极管是理想的。解:图a:将D断开,以O点为电位参考点,D的阳极电位为-6V,

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