模拟电子技术.pptx

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1、模拟电子技术讲解提纲半导体技术晶体管放大电路集成运放反馈稳压电源第1章半导体器件1.1半导体的基础知识1.2半导体二极管1.3二极管电路的分析方法1.4特殊二极管小　结1.5双极型半导体三极管1.1半导体的基础知识1.1.1　本征半导体1.1.2　杂质半导体1.1.3　PN结1.1.1本征半导体半导体—导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。本征半导体—纯净的半导体。如硅、锗单晶体。载流子—自由运动的带电粒子。共价键—相邻原子共有价电子所形成的束缚。两种载流子电子(自由电子)空穴两种载流子的运动自由电子(在共价键以外)的运动空穴(在共价

2、键以内)的运动结论：1.本征半导体中电子空穴成对出现，且数量少；2.半导体中有电子和空穴两种载流子参与导电；3.本征半导体导电能力弱，并与温度有关。1.2半导体二极管1.2.1半导体二极管的结构和类型1.2.2二极管的伏安特性1.2.3二极管的主要参数1.2.1半导体二极管的结构和类型构成：PN结+引线+管壳=二极管(Diode)符号：A(anode)C(cathode)分类：按材料分硅二极管锗二极管按结构分点接触型面接触型平面型点接触型正极引线触丝N型锗片外壳负极引线负极引线面接触型N型锗PN结正极引线铝合金小球底座金锑合金正极

3、引线负极引线集成电路中平面型PNP型支持衬底反向击穿类型：电击穿热击穿反向击穿原因：齐纳击穿：(Zener)反向电场太强，将电子强行拉出共价键。(击穿电压<6V，负温度系数)雪崩击穿：反向电场使电子加速，动能增大，撞击使自由电子数突增。—PN结未损坏，断电即恢复。—PN结烧毁。(击穿电压>6V，正温度系数)击穿电压在6V左右时，温度系数趋近零。1.2.3二极管的主要参数1.IF—最大整流电流(最大正向平均电流)2.URM—最高反向工作电压，为U(BR)/23.IR—反向电流(越小单向导电性越好)4.fM—最高工作频率(超过时单向导

4、电性变差)iDuDU(BR)IFURMO例1画出硅二极管构成的桥式整流电路在ui=15sint(V)作用下输出uO的波形。(按理想模型)Otui/V15RLV1V2V3V4uiBAuOOtuO/V151.4特殊二极管1.4.1稳压二极管1.4.2光电二极管1.4.1稳压二极管一、伏安特性符号工作条件：反向击穿iZ/mAuZ/VOUZIZminIZmaxUZIZIZ特性1.4.2发光二极管与光敏二极管一、发光二极管LED(LightEmittingDiode)1.符号和特性工作条件：正向偏置一般工作电流几十mA，导通电压

5、(12)V符号u/Vi/mAO2特性1.5　双极型半导体三极管1.5.1晶体三极管1.5.2晶体三极管的特性曲线1.5.3晶体三极管的主要参数(SemiconductorTransistor)1.5.1晶体三极管一、结构、符号和分类NNP发射极E基极B集电极C发射结集电结—基区—发射区—集电区emitterbasecollectorNPN型PPNEBCPNP型ECBECB二、电流放大原理1.三极管放大的条件内部条件发射区掺杂浓度高基区薄且掺杂浓度低集电结面积大外部条件发射结正偏集电结反偏2.满足放大条件的三种电路uiuoCEBEC

6、BuiuoECBuiuo共发射极共集电极共基极二、输出特性iC/mAuCE/V50µA40µA30µA20µA10µAIB=0O24684321截止区：IB0IC=ICEO0条件：两个结反偏截止区ICEOiC/mAuCE/V50µA40µA30µA20µA10µAIB=0O246843212.放大区：放大区截止区条件：发射结正偏集电结反偏特点：水平、等间隔ICEOiC/mAuCE/V50µA40µA30µA20µA10µAIB=0O246843213.饱和区：uCEuBEuCB=uCEuBE0条件：两个结正偏特点：IC

7、IB临界饱和时：uCE=uBE深度饱和时：0.3V(硅管)UCE(SAT)=0.1V(锗管)放大区截止区饱和区ICEO1.5.3晶体三极管的主要参数一、电流放大系数1.共发射极电流放大系数iC/mAuCE/V50µA40µA30µA20µA10µAIB=0O24684321—直流电流放大系数—交流电流放大系数一般为几十几百QiC/mAuCE/V50µA40µA30µA20µA10µAIB=0O246843212.共基极电流放大系数1一般在0.98以上。Q二、极间反向饱和电流极间反向电流是由少数载流子形成的，其大小表征了管子的

8、温度特性(越小越好)。CB极间反向饱和电流ICBO，CE极间反向饱和电流ICEO。三、极限参数1.ICM—集电极最大允许电流，超过时值明显降低。2.PCM—集电极最大允许功率损耗PC=iCuCE。iCICMU(BR)CEOuCEP