模拟电路1

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概论

二极管-三极管-场效应管(器件基本知识)

元件------------》分离放大电路------------》功率大电源类

集成运算放大器 开环及负反馈

放大电路问题:频率响应。

1:常用半导体器件基础知识

1.1:半导体

半导体概念:介于导电与不导电之间即 导体与绝缘体之间

本征半导体: 一种纯净、未经掺杂的半导体材料

1.2:载流子

本征激发:自由电子逃离共价键并留下空穴的过程(速度与温度正相关)

自由电子:用来导电

空穴:也是一种载流子,通过电子的移动,导致空穴相对移动。

复合:自由电子进入空穴形成共价键,这个过程(速度与浓度相关)

1.3:载流子的浓度

温度升高,浓度升高。到一定温度后达到稳态。

1.4:杂质半导体

通过参杂来构建杂质半导体(掺入少量杂质元素)

1.4.1:N型半导体(Negative)带正电

掺入磷P,+5价,存在大量自由电子(载流子:空穴与自由电子 且自由电子非常多成为多子,空穴为少子)

温度对多子影响不大(量级问题),对少子的影响较大

1.4.2:P型半导体(positive)带负电

掺入硼,+3价,空穴为多子,自由电子为少子。

1.5:PN结

把P型半导体与N型半导体放一起,形成PN结

扩散运动:浓度高向浓度低运动

空间电场方向:从右指向左 空间电荷区起阻止载流子移动的区域,称为耗尽层或阻挡层,也叫PN结。

少子漂移,偷跑成功的

对称结与不对称结,有PN结阻挡就不导电???

PN结具有单向导电性。

通过外加电场,来削弱内部电场的作用 ------》外加电场 内部电场 《---------

正向导通 由P到N

反向电压 截至(增强了内部电厂的耗尽层)

可能由少子飘逸导致 温漂现象,出现mA级电流

PN结电流方程

正向导通是指数关系,电压不到开启电压是死区

反向存在一个击穿位置:

雪崩击穿:掺杂浓度低,链式反应,粒子加速器,1变2,变4.。。 PN结宽度大(需要温度高电压高)

齐纳击穿:掺杂浓度高,克服共价键束缚,PN结击穿(需要温度低电压低)

反向击穿-------》温度升高,热效应。导致烧坏了。 控制温度,不要过热

用反向击穿特性做稳压二极管。

1.6:PN结的电容效应

不是线性电容,势垒电容

2:二极管

2.1:二极管外型

二极管的伏安特性与PN结基本一致

体电阻的存在,电流比PN小,反向电流大一些

温度的影响:相同电压下,温度升高,电流增大

室温每升高1°,正向压降下降2~~25mv

每上升10° 反向电流增大一倍

正向:导通 ,钳制电位

反向:以二极管做温度传感器,稳压二极管

通过改变PN结来做不同电压的稳压二极管。

2.2:二极管的主要参数

IF工作电流 UR最高工作电压(反向击穿) IR 小的,反向截至 fM最大工作频率 势垒电容会因为频率原因造成容抗减小。

模电用线性元件等效非线性电路。

2.3:二极管等效电路

伏安特性折线化

a:理想二极管,反向0,正向电压0

b:开通电压,反向0 ,正向等效为理想加一个固定电压

c:开通电压存在一定比例

2.4:限幅电路

当二极管截至时,即不导通加反向,电位为电压源电位Us,导通之后为von加v1 ,达到正向限幅作用

理想二极管就是开启为Us,截至为0 ,起到整流作用

叠加直流

二极管的微变等效

1直流 ID 2交流 等效为一个电阻rd

移动坐标点,去除直流

iD真实电流:交流加直流。

rd跟静态点所在位置有很大关系。

2.5:稳压二极管

特点:工作在反向截至区

伏安特性

主要参数:

温度系数α 稳压值Vz

6v以下齐纳 6v往上雪崩多

3:晶体管

三个电极,两个PN结。

基极,集电极,发射集。

3.1:三极管:电流放大作用

放大

基本共射放大电路

放大系数

共射:IC比IB,E发射极未参与。

β = IC/IB

共基:就是基极不用 IC比IE

α = β/1+β

三极管:电流放大作用 ,发射结正偏,集电结反偏

ICEO存在穿透电流

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