电工与电子技术第一章常用半导体器件PPT讲稿.ppt
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1、电工与电子技术第一章常用半导体器件第1页,共38页,编辑于2022年,星期日模拟电子技术模拟电子技术 第一章第一章 常用半导体器件常用半导体器件 第二章第二章 基本放大电路基本放大电路 第三章第三章 集成运算放大器及其应用集成运算放大器及其应用 第四章第四章 直流稳压电源直流稳压电源第2页,共38页,编辑于2022年,星期日第一章第一章 常用半导体器件常用半导体器件第一节第一节PN结及其单向导电性结及其单向导电性第二节第二节半导体二极管半导体二极管第三节第三节特殊二极管特殊二极管第四节第四节晶体管晶体管例题例题返回返回返回返回 作业第3页,共38页,编辑于2022年,星期日第一节第一节PN结及
2、其单向导电性结及其单向导电性 半导体基本知识半导体基本知识PN结结第4页,共38页,编辑于2022年,星期日一、半导体的导电特点一、半导体的导电特点1.半导体材料半导体材料 物质分为导体、半导体、绝物质分为导体、半导体、绝缘体,半导体是缘体,半导体是4价元素。价元素。半导体材料的特点:半导体材料的特点:半导体的导电能力受光和热影响半导体的导电能力受光和热影响T导电能力导电能力光照光照导电能力导电能力纯净的半导体掺入杂质导电性会大大增强。纯净的半导体掺入杂质导电性会大大增强。第5页,共38页,编辑于2022年,星期日+4纯净的、具有晶体结构的半导体称为本征半纯净的、具有晶体结构的半导体称为本征半
3、导体。导体。本征半导体中的载流子本征半导体中的载流子自由电子自由电子()空空穴穴(+)2.本征半导体本征半导体空穴与电子成对出现并可以复合。空穴与电子成对出现并可以复合。*空穴的移动空穴的移动第6页,共38页,编辑于2022年,星期日3.杂质半导体杂质半导体N型半导体型半导体掺五价元素,如磷,自由掺五价元素,如磷,自由电子数多于空穴数,自由电子数多于空穴数,自由电子数是多子。电子数是多子。P型半导体型半导体掺三价元素,如硼,掺三价元素,如硼,空穴数多于自由电子数,空穴数多于自由电子数,空穴是多子。空穴是多子。4扩散电流与漂移电流扩散电流与漂移电流载载流流子子由由于于浓浓度度差差异异而而形形成成
4、运运动动所所产产生生的的电电流流叫叫扩散电流。扩散电流。在在电电场场作作用用下下,载载流流子子定定向向运运动动而而形形成成的的电电流流叫叫漂移电流。漂移电流。第7页,共38页,编辑于2022年,星期日1.PN结的形成结的形成二二、PN结结扩散运动扩散运动空间电荷区空间电荷区削弱内电场削弱内电场漂移运动漂移运动内电场内电场动态平衡动态平衡 P内电场内电场电荷区空间电荷区空间扩散运动扩散运动漂移运动漂移运动N第10页,共38页,编辑于2022年,星期日外电场方向与内电场方向相反外电场方向与内电场方向相反空间电荷区空间电荷区(耗尽层耗尽层)变薄变薄扩散漂移扩散漂移导通电流很大导通电流很大,呈低阻态呈
5、低阻态2.PN结的单向导电性结的单向导电性 PN内电场内电场外电场外电场加正向电压(正偏)加正向电压(正偏)P(+)N()()第11页,共38页,编辑于2022年,星期日外电场与内电场相同外电场与内电场相同耗尽层加厚耗尽层加厚漂移扩散漂移扩散形成反向电流形成反向电流IR,很小。呈高阻态,很小。呈高阻态N P内电场内电场外电场外电场加反向电压(反偏)加反向电压(反偏)P()()N(+)PN结正偏,导通;结正偏,导通;PN结反偏,截止结反偏,截止第12页,共38页,编辑于2022年,星期日第二节第二节半导体二极管半导体二极管 半导体二极管的伏安特性半导体二极管的伏安特性 半导体二极管的主要参数半导
6、体二极管的主要参数第13页,共38页,编辑于2022年,星期日一、半导体二极管的伏安特性一、半导体二极管的伏安特性+P区阳极区阳极N区阴极区阴极阳极阳极阴极阴极1.正向特性正向特性死区电压死区电压硅管硅管0.5V锗管锗管0.1V正向导通电压正向导通电压硅管硅管0.7V锗管锗管0.3Vi(mA)u(V)反向击穿电压反向击穿电压死区死区GeSi2.反向特性反向特性反反向向饱饱和和电电流流很很小小,可视为开路,可视为开路,反反向向电电压压过过高高,电电流流急急增增,二二极极管管发发生击穿。生击穿。导通电压导通电压VD第14页,共38页,编辑于2022年,星期日二、半导体二极管的主要参数二、半导体二极
7、管的主要参数1.最大整流电流最大整流电流IF二极管允许通过的最大正向平均电流。二极管允许通过的最大正向平均电流。2.最高反向工作电压最高反向工作电压URM保证二极管不被击穿允许加的最大反向电压。保证二极管不被击穿允许加的最大反向电压。3.最大反向饱和电流最大反向饱和电流IR室室温温下下,二二极极管管加加最最高高反反向向电电压压时时的的反反向向电电流,与温度有关。流,与温度有关。第15页,共38页,编辑于2022年,星期日例:如图,当例:如图,当E5V时,时,IV5mA,则,则E=10V,IV().mA.mA.mA.不确定不确定EVDIVB第16页,共38页,编辑于2022年,星期日例例:如如图
8、图,E5V,二二极极管管正正向向压压降降忽忽略略不不计计,画出画出uo波形。波形。EVDuiuO10ui(V)tuiEVD导通导通 uo=ui5uOt5利用二极管的单向导电性可对输出信利用二极管的单向导电性可对输出信号起限幅作用。号起限幅作用。第17页,共38页,编辑于2022年,星期日例:例:二极管组成电路如图,设二极管导通电压为二极管组成电路如图,设二极管导通电压为0.3V,试求输出电压,试求输出电压UF。+3VUF12VR0VVD1VD23012VVD1率先导通,率先导通,UF30.32.7VVD2截止截止解:解:第19页,共38页,编辑于2022年,星期日第三节第三节特殊二极管特殊二极
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