模电期末温习资料.docx

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1、模电期末温习资料一、半导体器件1N型半导体，在本征半导体中掺入五价元素，它的多数载流子是电子，少数载流子是空穴。2P型半导体。在本征半导体中掺入三价元素，它的多数载流子是空穴，少数载流子是电子。3半导体中载流子的运动方式：漂移运动、扩散运动。4PN结及基单向导电性PN结外加正向电压,即P型区接外加电源正极,N型区接外加电源负极,PN结导通当PN结外加正向电压时,扩散电流增加,漂移电流减小扩散电流由N型区,P型区多数载流子产生漂移电流由N型区,P型区少数载流子构成PN结外加反向电压,即P型区接外加电源负极,N型区接外加电源正极,PN结截止,P结呈高阻抗.PN结反向偏置时,扩散电流趋于零,反向漂移

2、电流很少5.二极管二极管由一个PN结组成，二极管的伏安特性由正向伏安特性、反向伏安特性及击穿特性三部份组成正向特性当外加电压大于其阀值电压(Si:thV=0.5V,Ge:thV=0.1V)时,流过二极管的电流由零显著增加.反向特性二极管外加反向电压时,其反向电流很少击穿特性当二极管承受的反向电压大于其本身的击穿电压时,反向电流急剧增大例:二极管电路如图示,试判定图4中二极管是导通还是截止,并求出0A二端的电压0AV,设二极管是理想的.解:对于图4a首先断开二极管D,求AV、BV此时,AV=12V,BV=6V,则BAV=BVAV这样，二极管是正向导通的由理想模型,FV由此mAAV解：对于图b，当

3、D断开时，BV，AV图1.PN结外加正向电压图2.PN结外加反向电压图3.二极管的伏案特性Oa)BAV=BVAVD因反向偏置而截止，0AV例：二只稳压值分别为7.5V和8.5V的稳压二极管串联使用,连接方式如图5所示,0V为多少伏,设稳压二极管正向导通压降为0.7V解:设1DZV=7.5V,2DZV=8.5V对于图5a)电路,由于二支稳压管均处于稳压状态(即均为反向击穿状态)0V=1DZV+2DZV=7.5+8.5=16V对于图5b)电路,1DZV为反向击穿状态,2DZV为正向连接,故0V=1DZV+2DZV=7.5+0.7=8.2V6.稳压二极管它是利用PN结的击穿特性,即当流过稳压二极管电

4、流变化较大时,其二端电压变化较小的性质,在电路中起稳压作用.稳压二极管正常工作是在反向击穿状态,即外加电源正极接其N型区,外加电源负极接其P型区;稳压二极管应与负载并联使用;应保证稳压二极管工作于规定的电流范围;7.半导体三极管半导体三极管是双极型器件，即介入导电的载流子是电子和空穴，三极管有三个电极(发射极,基极,集电极)三个分区(发射区,基区,集电区)、二个PN结(发射结,集电结)半导体三极管分为NPN型和PNP型二种。三极管在电路中的作用是对外加沟通输入信号进行不失真地放大。三极管放大的条件是发射结正向偏置,即发射结外加正向电压,具有适宜的工作范围。电流分配与放大原理发射区的作用：向基极

5、扩散(注入)电子载流子,构成直流EI,基区的作用,传输和控制由发射区注入到基区的电子载流子，在BBV正极的吸引下,由发射区扩散到基区的电子载流子有很小的一部份被其吸引而构成直流BI.集电区的作用:发射区扩散到基区的大部份电子载流子受集电结外加反向电压的作用,漂移过集电结构成受发射结外加电压控制的集电极电流I,I与集电区反向饱和电流O图4b)oa)b)图5bba)NPN型三极管b)PNP型三极管=ICRCIBRC图7.共发射极接法CBOI一起构成集电极电流CI，即CI=CNI+CBOI.通常CBOCII,故CNI=CI.三极管电流分配关系:BCEIII+=(静态时)结论发射结外加正向直流电压控制

6、着由发射区向基区扩散的电子表载流子所构成的电流EI及基极电流BI.集电结外加反向直流电压控制着由发射区扩散到基区并被集电区所采集的电子载流子所构成的电流CI.在发射结正向直流电压BBV,集电结外向直流电压CCV不变的情况下,若在三极管be之间引入一个小的沟通输入电压iV?,发射极,基极,集电极电流会随iV?作同样的变化(,发射极,基极,集电极的变化分别用EI?、BI?、CI?表示),并在集电极电阻CR上得到一个较大的电压变化作为输出(CBCCoRIRIV?=?=?),这样,通过CR,将三极管的电放逐大作用(三极管的电放逐大作用由其沟通电放逐大系数BCII?=表示,是在三极管制造经过中人为确定的

7、)转换成电压放大作用.由三极管的输出特性曲线,它的三种工作状态分别为放大状态,截止状态和饱和状态某三种工作状态外加直流电压的条件.放大状态：发射结正向偏置、集电结反向偏置；截止状态：发射结反向偏置、集电结反向偏置；饱和状态：发射结正向偏置,集电结正向偏置例:放大电路中三极管三个电极的电位分别为1)5V,1.2V,0.5V;2)6V,5.8V,1V试确定各电位对应的电极和三极管的类型(是NPN,还是PNP型,是硅管还是锗管)解:对于放大状态下的NPN型三极管,三个电极的电位大小为EBCVVV(0,0BCBEVV,EBBEVVV?0，CBBCVVV?0故三个电极的电压大小为CBEVVV对于硅管7.

8、0=VV，对于锗管2.0=VV，对于1)5V,1.2V,0.5VcNPN管PNP管5V1.2V0.5V则5V脚对应c,1.2V脚对应b,0.5V脚对应e，而1.2V0.5V0.7V,故为NPN型硅管2)6V,5.8V,1V由于2)6V5.8V1V则6V脚对应e,5.8V脚对应b,1V脚对应c,由于6V5.8V=0.2V故为锗管且为PNP型锗管.二、放大电路分析基础1,放大电路的组成原则外加直流电压的应使三极管发射结处于正向偏置,集电结为反向偏置以保证以三极管为核心的放大电路对外加输入沟通信号为放大状态.外加输入沟通电压在放大电路输入端的接法,应使变化的iV产生变化的基极电流bi或发射极电流ei

9、,由于bi或ei控制ci(共发射极接法,bi控制着ci,由于bcii=,共基极接法,ei控制着ci,由于ci=ei)为了保证放大电路不失真的放大沟通输入电压,除了外加直流电压使三极管发射结为正向偏置,集电结为反向偏置外,还要通过调整cbRR,使BI、CI、CEV为适宜的值,我们称之为合理的设置静态工作点.2.放大电路的静态分析设有外加输入信号时的BI、CI、CEV分别用BQI、CQI、V表示,它们在输出特性曲线与直流负载线的交点称为静态工作点在图8所示电路中由基极电路BQI=uARVVbBEQCC402807.012=-=-由集电极电路CCCCCERiVV-=令VVViOCCEC120=?=于

10、M点令mARViVCCCCCE40=?=于N点连接M-N的线段即为直流负载线直流负载线与uAiB40=对应的输出特性曲线的交点即为静态工作点。当bR的值减小,其余条件不变时,-=bBEQCCBQRVVI,使得BQI增加.这样,Q点会移动到Q点,此时,放大电路中三极管的工作状态靠近饱和区当bR的值增加时,icNVCEQQQiB=60uAiB=40uAiB=20uAO直流负载线图9.输出特性曲线MNVCC=12VRL图8.基本共射级放大电路=15VLVO-=bBEQCCBQRVVI,使得BQI减小，这时,Q点会移到Q点,三极管的工作状态向截止区靠近。2.射极放大电路分析例:放大电路如图10示,设三

11、极管为硅管试求1)静态工作点2)画出电路原理图的小信号模型等效电路3)求VA4)求iR及oR解:1)求Q点Q点指(BQI、CQI、CEQV)首先画出基极电路等效电路由题意VVCE7.0=0)1(=+-eBQBEbBQCCRIVRIVuAKVRRVVIebBECCBQ275263.141)501(4757.015)1(=?+-=+-=mAIIBQCQ35.12750=?=画出集电极电路的等效电路0=-eEQCEQcCQCCRIVRIVVRRIVVecCQCCCEQ6.91041035.115)(33=?-=+-=-2)电路原理图的小信号模型等效电路3)ebeLcebbebLcbIoVRrRRRIrIRRIVVA)1(/)1(/+-=+-=其中=+=+=KKmAImVrrEbbbe2.118.12.118235.126)501(200)()(26)1(24.11)501(2.13/350-=?+?-=VA4)设1-1两端右看电路电阻为iRiR=+=KRrIVebei2.52)1(b基极回路等效电路c集电极回路等效电路RLVoRL=Re/Rcd小信号模型等效图e小信号模型等效图IbVo此页面能否是列表页或首页？未找到适宜正文内容。