13低頻電子電路第一章

1、 第一章第一章 半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件 與非線(xiàn)性電路與非線(xiàn)性電路 1.1單一類(lèi)型半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能單一類(lèi)型半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能 1.2半導(dǎo)體二極管的導(dǎo)電性能半導(dǎo)體二極管的導(dǎo)電性能 1.3半導(dǎo)體非線(xiàn)性電路的分析基礎(chǔ)半導(dǎo)體非線(xiàn)性電路的分析基礎(chǔ) 1.4半導(dǎo)體非線(xiàn)性電路的近似分析半導(dǎo)體非線(xiàn)性電路的近似分析 與電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)系與電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)系 低頻電子電路低頻電子電路 概概 述述 三層次的半導(dǎo)體元器件三層次的半導(dǎo)體元器件 第第 1 章章半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路 P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體 第第1層層 單一類(lèi)型半導(dǎo)體材料單一類(lèi)型半導(dǎo)體材料 -半導(dǎo)體的電阻性質(zhì)

2、半導(dǎo)體的電阻性質(zhì) N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 三層次的半導(dǎo)體元器件三層次的半導(dǎo)體元器件 第第2層層 多類(lèi)型半導(dǎo)體材料的不同簡(jiǎn)單組合多類(lèi)型半導(dǎo)體材料的不同簡(jiǎn)單組合 -非線(xiàn)性非線(xiàn)性導(dǎo)體性質(zhì)導(dǎo)體性質(zhì) PN 正極正極負(fù)極負(fù)極 NPP + P + P + N 三層次的半導(dǎo)體元器件三層次的半導(dǎo)體元器件 第第3層層 多類(lèi)型半導(dǎo)體材料的復(fù)雜組合多類(lèi)型半導(dǎo)體材料的復(fù)雜組合 -半導(dǎo)體的半導(dǎo)體的信號(hào)處理功能信號(hào)處理功能 第第3層層 多類(lèi)型半導(dǎo)體材料的復(fù)雜組合多類(lèi)型半導(dǎo)體材料的復(fù)雜組合 -半導(dǎo)體的半導(dǎo)體的信號(hào)處理功能信號(hào)處理功能 1. 導(dǎo)體：導(dǎo)體：電阻率電阻率 109 cm 物質(zhì)。如橡膠、塑料等。物質(zhì)。如橡膠、塑料等。 3.

3、 半導(dǎo)體：半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和半導(dǎo)體之間的物質(zhì)。大多數(shù)半導(dǎo)體器件所用的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和半導(dǎo)體之間的物質(zhì)。大多數(shù)半導(dǎo)體器件所用的 主要材料是硅主要材料是硅( (Si) )和鍺和鍺( (Ge) )。 半導(dǎo)體導(dǎo)電性能是由其原子結(jié)構(gòu)決定的。半導(dǎo)體導(dǎo)電性能是由其原子結(jié)構(gòu)決定的。 1.11.1 單一類(lèi)型半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能單一類(lèi)型半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能 無(wú)雜質(zhì)的無(wú)雜質(zhì)的-本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體 物資結(jié)構(gòu)：物資結(jié)構(gòu)：原子按有序排列的晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)成原子按有序排列的晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)成 導(dǎo)電原理分析方法導(dǎo)電原理分析方法：共價(jià)鍵方法，能帶理論方法：共價(jià)鍵方法，能帶理論方法 半導(dǎo)體分類(lèi)半導(dǎo)體分類(lèi) 雜質(zhì)半導(dǎo)體（雜質(zhì)半導(dǎo)體（P型半導(dǎo)

4、體、型半導(dǎo)體、N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體) ) （1）共價(jià)鍵方法）共價(jià)鍵方法-原子間結(jié)構(gòu)，外層電子軌道位置原子間結(jié)構(gòu)，外層電子軌道位置 （2）能帶理論方法）能帶理論方法-半導(dǎo)體內(nèi)電子流動(dòng)能力分析半導(dǎo)體內(nèi)電子流動(dòng)能力分析 1硅和鍺晶體的共價(jià)鍵分析法硅和鍺晶體的共價(jià)鍵分析法 硅硅( (Si) )、鍺、鍺( (Ge) )原子結(jié)構(gòu)及簡(jiǎn)化模型：原子結(jié)構(gòu)及簡(jiǎn)化模型： +14284 +3228418 +4 價(jià)電子價(jià)電子 慣性核慣性核 1.1.1本征半導(dǎo)體的伏安特性本征半導(dǎo)體的伏安特性 本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體 +4 +4 +4+4+4 +4 +4 +4 +4 完全純凈的、不含其他雜質(zhì)且具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體稱(chēng)為本征半導(dǎo)體

5、。完全純凈的、不含其他雜質(zhì)且具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體稱(chēng)為本征半導(dǎo)體。 將硅或鍺材料提純便將硅或鍺材料提純便 形成單晶體，它的原子結(jié)形成單晶體，它的原子結(jié) 構(gòu)為共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)。構(gòu)為共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)。 圖圖 單晶體中的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)單晶體中的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu) 共共 價(jià)價(jià) 鍵鍵 價(jià)價(jià) 電電 子子 當(dāng)溫度當(dāng)溫度 T = 0 K 時(shí)，半導(dǎo)體不導(dǎo)電，時(shí)，半導(dǎo)體不導(dǎo)電， 如同絕緣體。如同絕緣體。 +4 +4 +4 +4+4 +4+4+4 +4 圖圖 本征半導(dǎo)體中的本征半導(dǎo)體中的 自由電子和空穴自由電子和空穴 自由電子自由電子 空穴空穴 若若 T ，將有少數(shù)價(jià)電子克服共價(jià)，將有少數(shù)價(jià)電子克服共價(jià) 鍵的束縛成為鍵的束縛成為自由電子自由

6、電子，在原來(lái)的共價(jià)，在原來(lái)的共價(jià) 鍵中留下一個(gè)空位鍵中留下一個(gè)空位空穴?？昭?。 T 自由電子自由電子和和空穴空穴使使本征半導(dǎo)體具有本征半導(dǎo)體具有 導(dǎo)電能力，但很微弱。導(dǎo)電能力，但很微弱。 空穴可看成帶正電的載流子。空穴可看成帶正電的載流子。 激發(fā) 激發(fā)（本征激發(fā)）（本征激發(fā)） q 當(dāng) 當(dāng) T 升高或光線(xiàn)照射時(shí)升高或光線(xiàn)照射時(shí) 產(chǎn)生產(chǎn)生自由電子空穴對(duì)自由電子空穴對(duì)。 這種現(xiàn)象稱(chēng)這種現(xiàn)象稱(chēng) 結(jié)論：空穴：結(jié)論：空穴：價(jià)電子層的電子空位；價(jià)電子層的電子空位；自由電子自由電子：遠(yuǎn)離價(jià)電子層的電子（受原子核作用：遠(yuǎn)離價(jià)電子層的電子（受原子核作用 ?。Ｐ。?激發(fā)；激發(fā)； +4 +4 +4 +4 +4 反

7、之，稱(chēng)為反之，稱(chēng)為復(fù)合復(fù)合。 第第 1 章章半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路 當(dāng)原子中的價(jià)電子層失去電子時(shí)，原子的慣性核帶正電，可將其視為空位或當(dāng)原子中的價(jià)電子層失去電子時(shí)，原子的慣性核帶正電，可將其視為空位或空空 穴，穴，帶正電。帶正電。 通常，將原子間價(jià)電子軌道層面的電子運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為通常，將原子間價(jià)電子軌道層面的電子運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為空穴運(yùn)動(dòng)空穴運(yùn)動(dòng)。 注意：注意：空穴運(yùn)動(dòng)方向與價(jià)電子運(yùn)動(dòng)的方向相反。空穴運(yùn)動(dòng)方向與價(jià)電子運(yùn)動(dòng)的方向相反。 空穴的運(yùn)動(dòng) 空穴的運(yùn)動(dòng) 另外，將自由電子軌道層面的電子運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為另外，將自由電子軌道層面的電子運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為自由電子的運(yùn)動(dòng)自由電子的運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱(chēng)為，簡(jiǎn)稱(chēng)為電子

8、運(yùn)動(dòng)電子運(yùn)動(dòng)。 在半導(dǎo)體整體平臺(tái)中，電子運(yùn)行軌道可以采用對(duì)應(yīng)的電子能量來(lái)表示，因此，有了物質(zhì)的電在半導(dǎo)體整體平臺(tái)中，電子運(yùn)行軌道可以采用對(duì)應(yīng)的電子能量來(lái)表示，因此，有了物質(zhì)的電 子軌道的子軌道的能級(jí)圖能級(jí)圖和和能帶圖能帶圖。 第第 1 章章半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路 2 硅和鍺晶體中電子活動(dòng)的能帶分析法硅和鍺晶體中電子活動(dòng)的能帶分析法 電子在同一能帶中不同能級(jí)間的運(yùn)動(dòng)變遷較為容易；跨能帶的運(yùn)動(dòng)變遷必需通電子在同一能帶中不同能級(jí)間的運(yùn)動(dòng)變遷較為容易；跨能帶的運(yùn)動(dòng)變遷必需通 過(guò)能量的較大吸收或釋放，即由此跨越禁帶來(lái)實(shí)現(xiàn)。過(guò)能量的較大吸收或釋放，即由此跨越禁帶來(lái)實(shí)現(xiàn)。 從價(jià)

9、帶到導(dǎo)帶的電子軌道變遷，與前述的從價(jià)帶到導(dǎo)帶的電子軌道變遷，與前述的激發(fā)激發(fā)運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)；從導(dǎo)帶到價(jià)帶的電子軌運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)；從導(dǎo)帶到價(jià)帶的電子軌 道變遷，與前述的道變遷，與前述的復(fù)合復(fù)合運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)。運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)。 結(jié)論： 結(jié)論： 電子在導(dǎo)帶內(nèi)部的電子軌道變遷，與前述的電子在導(dǎo)帶內(nèi)部的電子軌道變遷，與前述的電子運(yùn)動(dòng)電子運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)；電子在價(jià)帶內(nèi)部的電對(duì)應(yīng)；電子在價(jià)帶內(nèi)部的電 子軌道變遷，與前述的子軌道變遷，與前述的空穴運(yùn)動(dòng)空穴運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)。對(duì)應(yīng)。 第第 1 章章半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路 溫度一定時(shí)：溫度一定時(shí)： 激發(fā)與復(fù)合在某一熱平衡值上達(dá)到激發(fā)與復(fù)合在某一熱平衡值上達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。動(dòng)態(tài)平衡

10、。 v 熱平衡載流子濃度 熱平衡載流子濃度 熱平衡載流子濃度：熱平衡載流子濃度： 本征半導(dǎo)體中本征半導(dǎo)體中 本征激發(fā)本征激發(fā)產(chǎn)生產(chǎn)生自由電子空穴對(duì)。自由電子空穴對(duì)。 電子和空穴相遇釋放能量電子和空穴相遇釋放能量復(fù)合。復(fù)合。 i 2 3 i 2 0 epATn kT g E - T導(dǎo)電能力導(dǎo)電能力 ni 或光照或光照 熱敏特性熱敏特性 光敏特性光敏特性 第第 1 章章半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路 1. 半導(dǎo)體中兩種載流子半導(dǎo)體中兩種載流子 帶負(fù)電的帶負(fù)電的自由電子自由電子 帶正電的帶正電的空穴空穴 2. 本征半導(dǎo)體中，自由電子和空穴總是成對(duì)出現(xiàn)，稱(chēng)為本征半導(dǎo)體中，自由電子

11、和空穴總是成對(duì)出現(xiàn)，稱(chēng)為 電子電子 - 空穴對(duì)。空穴對(duì)。 3. 本征半導(dǎo)體中本征半導(dǎo)體中自由電子自由電子和和空穴空穴的濃度的濃度用用 ni 和和 pi 表示，顯然表示，顯然 ni = pi 。 4. 由于物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，自由電子和空穴不斷的產(chǎn)生又不斷的復(fù)合。由于物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，自由電子和空穴不斷的產(chǎn)生又不斷的復(fù)合。在一定的溫度下，在一定的溫度下， 產(chǎn)生與復(fù)合運(yùn)動(dòng)會(huì)達(dá)到平衡，載流子的濃度就一定了。產(chǎn)生與復(fù)合運(yùn)動(dòng)會(huì)達(dá)到平衡，載流子的濃度就一定了。 5. 載流子的濃度與溫度密切相關(guān)，它隨著溫度的升高，基本按指數(shù)規(guī)律增加。載流子的濃度與溫度密切相關(guān)，它隨著溫度的升高，基本按指數(shù)規(guī)律增加。 總結(jié) 總結(jié) 半導(dǎo)體的

12、電導(dǎo)率 半導(dǎo)體的電導(dǎo)率 + - - V 長(zhǎng)度長(zhǎng)度 l 截面積截面積 S 電場(chǎng)電場(chǎng) E I S l SJ El I V R t 本征半導(dǎo)體的電壓電流關(guān)系可由等效的電阻本征半導(dǎo)體的電壓電流關(guān)系可由等效的電阻 元件來(lái)代替。元件來(lái)代替。 由于由于本征半導(dǎo)體的本征半導(dǎo)體的載流子載流子自由電子自由電子空穴的數(shù)目空穴的數(shù)目會(huì)受到溫度和光照的影響。會(huì)受到溫度和光照的影響。所以所以本本 征半導(dǎo)體的阻值征半導(dǎo)體的阻值也也會(huì)受到溫度和光照的影響。會(huì)受到溫度和光照的影響。 漂移與漂移電流 漂移與漂移電流 載流子在電場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)載流子在電場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)漂移運(yùn)動(dòng)，漂移運(yùn)動(dòng)，由此由此形成的電流稱(chēng)形成的電流稱(chēng)漂移電流。

13、漂移電流。 漂移電流密度漂移電流密度 EqpJ ppt EnqJ nnt )(- 總漂移電流密度：總漂移電流密度： )( nPntptt npEqJJJ 遷移率遷移率 1.1.2雜質(zhì)半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)雜質(zhì)半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu) 在本征半導(dǎo)體中摻入某些在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量微量的雜質(zhì)，就會(huì)使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變的雜質(zhì)，就會(huì)使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變 化。其原因是摻雜半導(dǎo)體的某種載流子濃度大大增加?；?。其原因是摻雜半導(dǎo)體的某種載流子濃度大大增加。 P 型半導(dǎo)體：型半導(dǎo)體：空穴濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，也稱(chēng)為（空穴半導(dǎo)體）?？昭舛却蟠笤黾拥碾s質(zhì)半導(dǎo)體，也稱(chēng)為（空穴半導(dǎo)體）。 N 型半導(dǎo)體：型半導(dǎo)體：自

14、由電子濃度大大增加的雜質(zhì)半體，自由電子濃度大大增加的雜質(zhì)半體， 也稱(chēng)為（電子半導(dǎo)體）。也稱(chēng)為（電子半導(dǎo)體）。 v N N型半導(dǎo)體： 型半導(dǎo)體： +4 +4 +5 +4 +4 簡(jiǎn)化模型：簡(jiǎn)化模型： 自由電子自由電子 本征半導(dǎo)體中摻入少量本征半導(dǎo)體中摻入少量五價(jià)五價(jià)元素磷（或銻）構(gòu)成。元素磷（或銻）構(gòu)成。 自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴的濃度，即自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴的濃度，即 n p 。電子稱(chēng)為多數(shù)載流子電子稱(chēng)為多數(shù)載流子( (簡(jiǎn)稱(chēng)多子簡(jiǎn)稱(chēng)多子) )，空空 穴稱(chēng)為少數(shù)載流子穴稱(chēng)為少數(shù)載流子( (簡(jiǎn)稱(chēng)少子簡(jiǎn)稱(chēng)少子) )。 磷原子給出一個(gè)電子，稱(chēng)為磷原子給出一個(gè)電子，稱(chēng)為 施主雜質(zhì)施主雜質(zhì)。 v P 型半導(dǎo)

15、體 型半導(dǎo)體 +4 +4 +3 +4 +4 簡(jiǎn)化模型：簡(jiǎn)化模型： P 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 少子少子自由電子（靠少量激發(fā)產(chǎn)生）自由電子（靠少量激發(fā)產(chǎn)生） 多子多子空穴（靠雜質(zhì)和激發(fā)）空穴（靠雜質(zhì)和激發(fā)） 空空 穴穴 硼硼原子給出一個(gè)電子，稱(chēng)為原子給出一個(gè)電子，稱(chēng)為受受 主雜質(zhì)主雜質(zhì)。 本征半導(dǎo)體中摻入少量本征半導(dǎo)體中摻入少量三價(jià)三價(jià)元素硼（或銦）構(gòu)成。元素硼（或銦）構(gòu)成。 綜上所述，在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，因?yàn)閰㈦s，載流子的數(shù)量比本征半導(dǎo)體有相當(dāng)綜上所述，在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，因?yàn)閰㈦s，載流子的數(shù)量比本征半導(dǎo)體有相當(dāng) 程度的增加，盡管參雜的含量很小，但對(duì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力影響卻很大，使之成為程度的增加，盡管參雜的

16、含量很小，但對(duì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力影響卻很大，使之成為 提高半導(dǎo)體導(dǎo)電性能最有效的方法。提高半導(dǎo)體導(dǎo)電性能最有效的方法。 雜質(zhì)雜質(zhì)型半導(dǎo)體多子和少子的移動(dòng)都能形成電流。但由于數(shù)量的關(guān)系，起導(dǎo)電型半導(dǎo)體多子和少子的移動(dòng)都能形成電流。但由于數(shù)量的關(guān)系，起導(dǎo)電 作用的主要是多子作用的主要是多子。 雜質(zhì)半導(dǎo)體總體上保持電中性。雜質(zhì)半導(dǎo)體總體上保持電中性。 注：注： N N型半導(dǎo)體雜質(zhì)濃度；型半導(dǎo)體雜質(zhì)濃度； P P型半導(dǎo)體雜質(zhì)濃度型半導(dǎo)體雜質(zhì)濃度 雜質(zhì)半導(dǎo)體中載流濃度計(jì)算 雜質(zhì)半導(dǎo)體中載流濃度計(jì)算 N 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 2 in0n0 npn ( (質(zhì)量作用定理質(zhì)量作用定理) ) dn0dn0 NpNn

17、( (電中性方程電中性方程) ) P 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 2 ip0p0 nnp ap0ap0 NnNp 雜質(zhì)半導(dǎo)體呈電中性雜質(zhì)半導(dǎo)體呈電中性 少子濃度取決于溫度的激發(fā)。少子濃度取決于溫度的激發(fā)。 多子濃度主要取決于摻雜濃度。多子濃度主要取決于摻雜濃度。 第第 1 章晶體二極管章晶體二極管 d N a N 晶體二極管結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)：晶體二極管結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)： PN 結(jié)正偏結(jié)正偏( (P 接接 +、N 接接 -)-)，D 導(dǎo)通。導(dǎo)通。 PN 正極正極負(fù)極負(fù)極 晶體二極管的主要特性：晶體二極管的主要特性：?jiǎn)畏较驅(qū)щ娞匦詥畏较驅(qū)щ娞匦?PN 結(jié)反偏結(jié)反偏( (N 接接 +、P 接接 -)-)，D 截止

18、。截止。 即即 第第 1 章章半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路 1.21.2 半導(dǎo)體二極管的導(dǎo)電性能半導(dǎo)體二極管的導(dǎo)電性能 利用摻雜工藝，把利用摻雜工藝，把 P 型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體和 N 型半導(dǎo)體在原子級(jí)上仍按晶體延續(xù)方式結(jié)合在一型半導(dǎo)體在原子級(jí)上仍按晶體延續(xù)方式結(jié)合在一 起。起。 載流子在濃度差作用下的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)載流子在濃度差作用下的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，所形成的電流稱(chēng)所形成的電流稱(chēng)擴(kuò)散電流。擴(kuò)散電流。 擴(kuò)散電流密度：擴(kuò)散電流密度： x xp qDJ d )(d ppd - - x xn DqJ d )(d )( nnd - - - 擴(kuò)散與擴(kuò)散電流 擴(kuò)散與擴(kuò)散電流 N 型

19、型 硅硅 光照光照 n(x) p(x) 載流子濃度載流子濃度 x n0 p0 第第 1 章章半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路 1.2.1無(wú)電壓時(shí)無(wú)電壓時(shí)PN結(jié)的載流子分布與交換結(jié)的載流子分布與交換 PN結(jié) 結(jié) 第第 1 章章半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路 利用摻雜工藝，把利用摻雜工藝，把P P型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體和N N型半導(dǎo)體在原子級(jí)上緊密結(jié)合，型半導(dǎo)體在原子級(jí)上緊密結(jié)合，P P區(qū)與區(qū)與N N區(qū)的交界區(qū)的交界 面就形成了面就形成了PNPN結(jié)。結(jié)。 摻雜摻雜 N型型P型型 PN結(jié)結(jié) PN結(jié)中載流子的運(yùn)動(dòng) 結(jié)中載流子的運(yùn)動(dòng) 1. 擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) 電子和空

20、穴濃度差形成電子和空穴濃度差形成多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。 N型型P型型 2. 擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成空間電荷區(qū)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成空間電荷區(qū) PN 結(jié)，耗盡層。結(jié)，耗盡層。 N型型P型型 空間電空間電 荷區(qū)荷區(qū) 耗盡層耗盡層 3. 空間電荷區(qū)產(chǎn)生電場(chǎng)空間電荷區(qū)產(chǎn)生電場(chǎng) 內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng) 內(nèi)電場(chǎng)阻止多子的擴(kuò)散內(nèi)電場(chǎng)阻止多子的擴(kuò)散 阻擋層。阻擋層。 N型型P型型 阻擋層阻擋層 內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng) VB0 空間電荷區(qū)正負(fù)離子之間電位差空間電荷區(qū)正負(fù)離子之間電位差 VB0 電位壁壘電位壁壘。 4. 漂移運(yùn)動(dòng)漂移運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)有利于少子運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)有利于少子運(yùn)動(dòng)漂移。漂移。 少子的運(yùn)動(dòng)與多子運(yùn)動(dòng)方向相反少子的運(yùn)動(dòng)與多

21、子運(yùn)動(dòng)方向相反 N型型P型型 阻擋層阻擋層 內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng) VB0 5. 擴(kuò)散與漂移的動(dòng)態(tài)平衡擴(kuò)散與漂移的動(dòng)態(tài)平衡 擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)使空間電荷區(qū)增大，內(nèi)電場(chǎng)則逐漸增強(qiáng)。擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)使空間電荷區(qū)增大，內(nèi)電場(chǎng)則逐漸增強(qiáng)。 隨著內(nèi)電場(chǎng)的增強(qiáng)，擴(kuò)散電流逐漸減小；漂移運(yùn)動(dòng)逐漸增加。隨著內(nèi)電場(chǎng)的增強(qiáng)，擴(kuò)散電流逐漸減?。黄七\(yùn)動(dòng)逐漸增加。 當(dāng)擴(kuò)散電流與漂移電流相等時(shí)，當(dāng)擴(kuò)散電流與漂移電流相等時(shí)，PN結(jié)總的電流等于零，空間電荷區(qū)的寬度達(dá)到結(jié)總的電流等于零，空間電荷區(qū)的寬度達(dá)到 穩(wěn)定。即穩(wěn)定。即擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)與漂移運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)與漂移運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。 阻止多子擴(kuò)散阻止多子擴(kuò)散 出現(xiàn)內(nèi)建電場(chǎng)出現(xiàn)內(nèi)建電場(chǎng) 開(kāi)始因濃度差開(kāi)

22、始因濃度差產(chǎn)生空間電荷區(qū)產(chǎn)生空間電荷區(qū)引起多子擴(kuò)散引起多子擴(kuò)散 利于少子漂移利于少子漂移 最終達(dá)動(dòng)態(tài)平衡最終達(dá)動(dòng)態(tài)平衡 注意：注意： PN 結(jié)處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，擴(kuò)散電流與漂移電流相抵消，通過(guò)結(jié)處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，擴(kuò)散電流與漂移電流相抵消，通過(guò) PN 結(jié)的電流為結(jié)的電流為 零。零。 PN 結(jié)形成的物理過(guò)程 結(jié)形成的物理過(guò)程 第第 1 章章半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路 PN 結(jié)的載流子分布 結(jié)的載流子分布 第第 1 章章半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路 穿越能力 穿越能力 載流子擴(kuò)散載流子擴(kuò)散漂移漂移-動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡-載流子分載流子分 布見(jiàn)圖（布見(jiàn)圖（c）

23、載流子擴(kuò)散導(dǎo)致同層電子軌道存在電位差載流子擴(kuò)散導(dǎo)致同層電子軌道存在電位差 （內(nèi)建電位差內(nèi)建電位差），即載流子穿越存在），即載流子穿越存在能級(jí)差異能級(jí)差異， 見(jiàn)圖（見(jiàn)圖（b） PN結(jié)的物理空間稱(chēng)為結(jié)的物理空間稱(chēng)為耗盡層耗盡層 PN結(jié)的物理空間稱(chēng)為結(jié)的物理空間稱(chēng)為空間電荷區(qū)空間電荷區(qū)，或，或 勢(shì)壘區(qū)勢(shì)壘區(qū) 內(nèi)建電位差（電量描 內(nèi)建電位差（電量描 述）：述）： 2 i n0p0 TB0 ln n np VV 室溫時(shí)室溫時(shí) 鍺管鍺管 VB0 0.2 0.3 V 硅管硅管 VB0 0.5 0.7 V 空間電荷區(qū)寬度（物理空 空間電荷區(qū)寬度（物理空 間描述）：間描述）： 2 1 da da B0 ) 2

24、( NN NN V q l 注意：注意：摻雜濃度摻雜濃度( (Na、Nd) )越大，內(nèi)建電位差越大，內(nèi)建電位差 VB越大，阻越大，阻 擋層寬度擋層寬度 l0 越小。越小。 第第 1 章章半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路 1.2.2有電壓時(shí)有電壓時(shí)PN 結(jié)的導(dǎo)電能力結(jié)的導(dǎo)電能力 PN 結(jié)的電阻特性 結(jié)的電阻特性 第第 1 章章半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路 VD(on) 反向擊反向擊 穿電壓穿電壓 導(dǎo)通電壓導(dǎo)通電壓 1.2.2有電壓時(shí)有電壓時(shí)PN 結(jié)的導(dǎo)電能力結(jié)的導(dǎo)電能力 1 PN 結(jié)的電阻特性結(jié)的電阻特性 P+N 內(nèi)建電場(chǎng)內(nèi)建電場(chǎng) E l0 + -+

25、- V PN 結(jié)結(jié)正偏正偏 空間電荷區(qū)變薄空間電荷區(qū)變薄 空間電荷區(qū)內(nèi)電場(chǎng)減弱空間電荷區(qū)內(nèi)電場(chǎng)減弱 多子擴(kuò)散多子擴(kuò)散 少子漂移少子漂移 擴(kuò)散形成擴(kuò)散形成較大較大的電流的電流 PN 結(jié)導(dǎo)通結(jié)導(dǎo)通 I 電壓電壓 V 電流電流 I 第第 1 章章半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路 PN 結(jié) 結(jié)導(dǎo)電原理導(dǎo)電原理 擴(kuò)散電荷被電源吸收和補(bǔ)充擴(kuò)散電荷被電源吸收和補(bǔ)充 P+N 內(nèi)建內(nèi)建電場(chǎng)電場(chǎng) E l0 - +- + V PN 結(jié)結(jié)反偏反偏 空間電荷區(qū)內(nèi)電場(chǎng)增強(qiáng)空間電荷區(qū)內(nèi)電場(chǎng)增強(qiáng) 少子漂移少子漂移多子擴(kuò)散多子擴(kuò)散 少子漂移形成少子漂移形成微小微小的的反向電流反向電流 IS PN 結(jié)接近截止

26、結(jié)接近截止 IR IS 與與 V 近似無(wú)關(guān)。近似無(wú)關(guān)。 溫度溫度 T 電流電流 IS 結(jié)論：結(jié)論：PN 結(jié)具有單方向?qū)щ娞匦?。結(jié)具有單方向?qū)щ娞匦浴?第第 1 章章半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路 阻擋層變寬阻擋層變寬 少子被電源吸收和補(bǔ)充少子被電源吸收和補(bǔ)充 PN 結(jié) 結(jié)伏安特性方程式（伏安特性方程式（ PN 結(jié)正、反向特性，可用理想的指數(shù)函數(shù)來(lái)描述：結(jié)正、反向特性，可用理想的指數(shù)函數(shù)來(lái)描述： ) 1e ( T j j S - V v Ii q kT V T 熱電壓熱電壓 26 mV( (室溫室溫) )其中：其中： IS 為反向飽和電流，其值與外加電壓近似無(wú)關(guān)，但受溫度影

27、響很大。為反向飽和電流，其值與外加電壓近似無(wú)關(guān)，但受溫度影響很大。 正偏時(shí)：正偏時(shí)： T e S V V II 反偏時(shí)：反偏時(shí)： S II- - 第第 1 章章半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路 (BR)j Vv-） PN 結(jié) 結(jié)伏安特性曲線(xiàn)（伏安特性曲線(xiàn)（ (BR)j Vv- ） 第第 1 章章半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路 ID(mA) V(V) VD(on) - -IS SiGe VD(on)= 0.7V IS=(10-910-16)A 硅硅PNPN結(jié)結(jié) VD(on)= 0.25V 鍺鍺PNPN結(jié)結(jié) IS=(10-610-8)A V VD(on)時(shí)

28、時(shí) 隨著隨著V 正向正向R R很小很小 I PNPN結(jié)導(dǎo)通；結(jié)導(dǎo)通； V 6 V) ) 時(shí)，載流子動(dòng)能增大形時(shí)，載流子動(dòng)能增大形 成成碰撞電離。碰撞電離。 -V(BR) ij vj 形成原因：形成原因： 外加反向電壓較小外加反向電壓較小( ( CD ，則，則 Cj CT PN 結(jié)總電容：結(jié)總電容： Cj = CT + CD PN 結(jié)正偏時(shí)， 結(jié)正偏時(shí)，CD CT ，則，則 Cj CD 故：故：PN 結(jié)正偏時(shí)，以結(jié)正偏時(shí)，以 CD 為主。為主。 故：故：PN 結(jié)結(jié)反偏時(shí)，以反偏時(shí)，以 CT 為主。為主。 通常：通常：CD 幾十幾十 pF 幾千幾千 pF。 通常：通常：CT 幾幾 pF 幾十幾十

29、pF。 第第 1 章章半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路 1.2.3 四種常見(jiàn)二極管四種常見(jiàn)二極管 本書(shū)所指的四種常見(jiàn)半導(dǎo)體二極管是本書(shū)所指的四種常見(jiàn)半導(dǎo)體二極管是 普通二極管普通二極管、穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管發(fā)光二極管 和和 光電二極管光電二極管。 其中，其中，穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管 、發(fā)光二極管發(fā)光二極管 和和 光電二極管光電二極管 稱(chēng)為特殊二極管。稱(chēng)為特殊二極管。 根據(jù)前面的討論的半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)，可以認(rèn)為二極管是由根據(jù)前面的討論的半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)，可以認(rèn)為二極管是由 P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 、 PN結(jié)結(jié) 和和 N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 串聯(lián)構(gòu)成。串聯(lián)構(gòu)成。 其中其中

30、P型和型和N型半導(dǎo)體為單一類(lèi)型半導(dǎo)體，存在型半導(dǎo)體為單一類(lèi)型半導(dǎo)體，存在體電阻體電阻。其。其阻值阻值取決于半導(dǎo)取決于半導(dǎo) 體溫度和體溫度和PN結(jié)以外的幾何尺寸。結(jié)以外的幾何尺寸。 PN 正極正極負(fù)極負(fù)極 結(jié)構(gòu)： 結(jié)構(gòu)：“PN 結(jié)結(jié)+單一半導(dǎo)體單一半導(dǎo)體”構(gòu)成構(gòu)成 特性： 特性： PN結(jié)電阻特性結(jié)電阻特性+體電阻體電阻RS 1 普通二極管的特性普通二極管的特性 特點(diǎn)： 特點(diǎn)： 普通二極管是為利用普通二極管是為利用PN結(jié)單向?qū)щ娦远鴮?zhuān)門(mén)結(jié)單向?qū)щ娦远鴮?zhuān)門(mén) 制造的二極管。制造的二極管。 ) 1e ( )/() s ( TDD s D- -nVRiv Ii ) 1e ( TD/ s D- Vv Ii

31、n 發(fā)射系數(shù)，也稱(chēng)為非理想化因子，其值發(fā)射系數(shù)，也稱(chēng)為非理想化因子，其值 在在1到到2之間之間 普通二極管的電阻特性普通二極管的電阻特性 （1）反向特性。）反向特性。 二極管的反向電流主要由二極管的反向電流主要由PN結(jié)的反向飽和電流結(jié)的反向飽和電流IS決定。決定。硅管的硅管的 為為nA數(shù)量級(jí)，鍺管數(shù)量級(jí)，鍺管 的的 為為 A數(shù)量級(jí)數(shù)量級(jí)。 （2）正正向特性。向特性。 電流較小時(shí)，電流較小時(shí)，二極管的伏安特性更接近指數(shù)特性；二極管的伏安特性更接近指數(shù)特性； 電電 流較大流較大時(shí)，二極管的伏安特性更接近直線(xiàn)特性。時(shí)，二極管的伏安特性更接近直線(xiàn)特性。 電流有明顯數(shù)值時(shí)對(duì)應(yīng)的外加正向電壓電流有明顯數(shù)值

32、時(shí)對(duì)應(yīng)的外加正向電壓 稱(chēng)為稱(chēng)為門(mén)坎電壓門(mén)坎電壓 ，記為，記為Vth。硅二極管約為。硅二極管約為0.5V，鍺二極管，鍺二極管 約為約為0.1V。 Vth Si 普通二極管參數(shù)普通二極管參數(shù) 最大整流電流最大整流電流 IF 二極管長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，允許通過(guò)的最大正向平均電流。二極管長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，允許通過(guò)的最大正向平均電流。 最高反向工作電壓最高反向工作電壓 U(BR) 工作時(shí)允許加在二極管兩端的反向電壓值工作時(shí)允許加在二極管兩端的反向電壓值。通常將是擊穿電壓。通常將是擊穿電壓 的一半。的一半。 反向飽和電流反向飽和電流 IS 通常希望通常希望 IS 值愈小愈好。它受溫度的影響。值愈小愈好。它受溫度的影響。

33、 二極管分類(lèi)二極管分類(lèi) 點(diǎn)接觸型：點(diǎn)接觸型： 結(jié)面積小，結(jié)電容小結(jié)面積小，結(jié)電容小 故結(jié)允許的電流小故結(jié)允許的電流小 最高工作頻率高最高工作頻率高 面接觸型：面接觸型： 結(jié)面積大，結(jié)電容大結(jié)面積大，結(jié)電容大 故結(jié)允許的電流大故結(jié)允許的電流大 最高工作頻率低最高工作頻率低 平面型：平面型： 結(jié)面積可小、可大結(jié)面積可小、可大 小的工作頻率高小的工作頻率高 大的結(jié)允許的電流大大的結(jié)允許的電流大 利用 利用 PN 結(jié)的反向擊穿特性專(zhuān)門(mén)結(jié)的反向擊穿特性專(zhuān)門(mén)制成的二極管。制成的二極管。 正常應(yīng)用區(qū)域要求： 正常應(yīng)用區(qū)域要求： IZmin iD VDO時(shí)，二極管特性近似為時(shí)，二極管特性近似為 VDO iD

34、vD 0 DDD0D iRVv- 式中，式中，RD為折線(xiàn)為折線(xiàn)B斜率的倒數(shù)；斜率的倒數(shù)；VDO為轉(zhuǎn)折點(diǎn)電為轉(zhuǎn)折點(diǎn)電 壓，又稱(chēng)死區(qū)電壓。鍺管的約為壓，又稱(chēng)死區(qū)電壓。鍺管的約為0.2 V，硅管約為，硅管約為 0.6 V。 i v VD0 ) 1 arctan( D R i v VD(on) i v 0 按近似精度遞減給出普通二極管常見(jiàn)的按近似精度遞減給出普通二極管常見(jiàn)的直折線(xiàn)近似等效模型直折線(xiàn)近似等效模型曲線(xiàn)如下曲線(xiàn)如下 直折線(xiàn)模型（直折線(xiàn)模型（1） 直折線(xiàn)模型（直折線(xiàn)模型（2） 直折線(xiàn)模型（直折線(xiàn)模型（3） 注：直折線(xiàn)近似等效模型（注：直折線(xiàn)近似等效模型（3）也稱(chēng)）也稱(chēng)理想二極管模型。理想二極管

35、模型。 i v VD0 ) 1 arctan( D R i v VD(on) i v 0 對(duì)應(yīng)電路模型對(duì)應(yīng)電路模型如下如下 直折線(xiàn)模型（直折線(xiàn)模型（1） 直折線(xiàn)模型（直折線(xiàn)模型（2） 直折線(xiàn)模型（直折線(xiàn)模型（3） a b VD(on) RD D + - - a b VD(on) D + - - a b D D(on)D Vv0 D v 對(duì)應(yīng)導(dǎo)通，即有電流時(shí)的表達(dá)式對(duì)應(yīng)導(dǎo)通，即有電流時(shí)的表達(dá)式如下如下 DDD0D iRVv- rs rj i v Q ) 1 arctan( j r rs：P區(qū)和區(qū)和N區(qū)的體電阻，數(shù)值很小。區(qū)的體電阻，數(shù)值很小。 rj：為：為PN結(jié)的增量結(jié)電阻。結(jié)的增量結(jié)電阻。 特

36、定工作點(diǎn)特定工作點(diǎn)Q Q條件下的條件下的小信號(hào)電路模型小信號(hào)電路模型 jsd rrr 小信號(hào)近似模式是基于數(shù)學(xué)的直切線(xiàn)近似計(jì)算思小信號(hào)近似模式是基于數(shù)學(xué)的直切線(xiàn)近似計(jì)算思 路的分析方法，它有利于對(duì)以某點(diǎn)為基礎(chǔ)的小范圍電路的分析方法，它有利于對(duì)以某點(diǎn)為基礎(chǔ)的小范圍電 壓電流關(guān)系的計(jì)算分析。壓電流關(guān)系的計(jì)算分析。 rs rj i v Q ) 1 arctan( j r T S jj j j j T j )1e ( 1 V I I vv i r Q Vv V v Q Q - ( (室室溫溫) ) )( 26 T j QQ II V r 顯然，小信號(hào)模型在運(yùn)用時(shí)，應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)與工作顯然，小信號(hào)模型在運(yùn)用

37、時(shí)，應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)與工作 點(diǎn)的對(duì)應(yīng)和小信號(hào)的要求。一般來(lái)說(shuō)，小信號(hào)的具體點(diǎn)的對(duì)應(yīng)和小信號(hào)的要求。一般來(lái)說(shuō)，小信號(hào)的具體 大小范圍應(yīng)與運(yùn)用中要求的計(jì)算誤差的大小有關(guān)。大小范圍應(yīng)與運(yùn)用中要求的計(jì)算誤差的大小有關(guān)。 注意：注意：高頻電路中，需考慮高頻電路中，需考慮 Cj 影響。因高頻工作時(shí)，影響。因高頻工作時(shí)， Cj 容抗很小，容抗很小，PN 結(jié)單向?qū)щ娦詴?huì)因結(jié)單向?qū)щ娦詴?huì)因 Cj 的交流的交流 旁路作用而變差。旁路作用而變差。 2 二極管高頻模型二極管高頻模型 一般來(lái)說(shuō)，往往會(huì)根據(jù)實(shí)際的需求來(lái)選用元器件模型。其中，簡(jiǎn)單模型有利于工一般來(lái)說(shuō)，往往會(huì)根據(jù)實(shí)際的需求來(lái)選用元器件模型。其中，簡(jiǎn)單模型有利于工

38、程上近似快速分析，也適用于手工計(jì)算的需要；復(fù)雜模型則比較適合計(jì)算機(jī)分析，也程上近似快速分析，也適用于手工計(jì)算的需要；復(fù)雜模型則比較適合計(jì)算機(jī)分析，也 方便進(jìn)行數(shù)值分析對(duì)比，以利于電路的最終工程實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化。方便進(jìn)行數(shù)值分析對(duì)比，以利于電路的最終工程實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化。 確定信息類(lèi)型和表述特點(diǎn) 確定信息類(lèi)型和表述特點(diǎn) 1.3.2分析模型選擇與典型運(yùn)用分析分析模型選擇與典型運(yùn)用分析 1數(shù)字信息處理與二極管的開(kāi)關(guān)運(yùn)用數(shù)字信息處理與二極管的開(kāi)關(guān)運(yùn)用 分析步驟：分析步驟： 選定元器件模型 選定元器件模型 確定分析手段 確定分析手段 已知：已知： 對(duì)應(yīng)信息表述 ABC 000 011 101 111 Av BvCv

39、 代表信息 代表信息1、0的電位可以的電位可以采用采用有一定誤差的有一定誤差的高、低高、低電位電位來(lái)表述，即二極管可以采用來(lái)表述，即二極管可以采用 直折線(xiàn)模型直折線(xiàn)模型2。 結(jié)果：結(jié)果： 代表信息 代表信息1的電位的電位在在4.4V5V左右；代表信息左右；代表信息0的電位在的電位在0V左右，即選用的元器件左右，即選用的元器件 模型模型沒(méi)有影響信息的表述沒(méi)有影響信息的表述，能說(shuō)明問(wèn)題。，能說(shuō)明問(wèn)題。 直折線(xiàn)模型計(jì)算 000 054.4 504.4 554.4 a b VD(on) D + - - AvBvCv 2電位平移電路目標(biāo)電位平移電路目標(biāo)與二極管運(yùn)用與二極管運(yùn)用 確定電路：確定電路： 輸入

40、與輸出相差一直流電壓 輸入與輸出相差一直流電壓 可依據(jù)二極管的直折線(xiàn)模型 可依據(jù)二極管的直折線(xiàn)模型2-完成電路完成電路 已知：已知： 簡(jiǎn)單分析：簡(jiǎn)單分析： 依據(jù)二極管的直折線(xiàn)模型 依據(jù)二極管的直折線(xiàn)模型2 電路：電路： D(on)iOVvv- 依據(jù) 依據(jù)高等數(shù)學(xué)的泰勒級(jí)數(shù)高等數(shù)學(xué)的泰勒級(jí)數(shù)，即，即 iE i oiEs i d d vV f v vf vf Vv v 精確分析：精確分析： 其中，其中，只與輸入直流有關(guān)，可由下圖來(lái)計(jì)算只與輸入直流有關(guān)，可由下圖來(lái)計(jì)算 o1E Vf V 近似可得：近似可得： D(on)EO1VVV- 其中，其中，是在直流基礎(chǔ)上，因輸入交是在直流基礎(chǔ)上，因輸入交 近似

41、可得：近似可得： iE i o2s i d d vV f v vv v 交流變化引起的?？捎啥O管交流變化引起的?？捎啥O管特定區(qū)域小信號(hào)模型特定區(qū)域小信號(hào)模型來(lái)計(jì)算。來(lái)計(jì)算。 s o2L dL v vR rR 最終結(jié)果：最終結(jié)果： s oEL dL 0.7 v vVR rR - 1.4半導(dǎo)體半導(dǎo)體非線(xiàn)性電路的近似分析與電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)系非線(xiàn)性電路的近似分析與電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)系 1 根據(jù)系統(tǒng)數(shù)學(xué)要求根據(jù)系統(tǒng)數(shù)學(xué)要求-構(gòu)造電路模塊結(jié)構(gòu)構(gòu)造電路模塊結(jié)構(gòu)-進(jìn)行系統(tǒng)仿真進(jìn)行系統(tǒng)仿真 上述步驟應(yīng)反復(fù)進(jìn)行，已完成低成本、高質(zhì)量的電路設(shè)計(jì)，其中仿真工具的使上述步驟應(yīng)反復(fù)進(jìn)行，已完成低成本、高質(zhì)量的電路設(shè)計(jì)，

42、其中仿真工具的使 用是必需的。用是必需的。 第第 1 章章半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路半導(dǎo)體基礎(chǔ)元件與非線(xiàn)性電路 2 考慮各電路模塊誤差對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)影響考慮各電路模塊誤差對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)影響-進(jìn)行行為級(jí)仿真進(jìn)行行為級(jí)仿真 3 完成各電路模塊的具體電路構(gòu)造完成各電路模塊的具體電路構(gòu)造-進(jìn)行電路級(jí)仿真進(jìn)行電路級(jí)仿真 4 對(duì)電路板布線(xiàn)對(duì)電路板布線(xiàn)-進(jìn)行進(jìn)行PCB版仿真設(shè)計(jì)版仿真設(shè)計(jì) 1.5低頻電子電路的學(xué)習(xí)低頻電子電路的學(xué)習(xí) 分析方法的選取往往與電路目標(biāo)和分析誤差要求有直分析方法的選取往往與電路目標(biāo)和分析誤差要求有直 接的關(guān)系，同時(shí)單元電路的技術(shù)分析又涉及信號(hào)與系接的關(guān)系，同時(shí)單元電路的技術(shù)分析又涉及信號(hào)與系 統(tǒng)等課程的內(nèi)容。統(tǒng)等課程的內(nèi)容。 注意掌握各種功能電路的基本原理及分析方法，注重注意掌握各種功能電路的基本原理及分析方法，注重 養(yǎng)成工程現(xiàn)實(shí)和理想相結(jié)合的觀(guān)察問(wèn)題習(xí)慣。以便理養(yǎng)成工程現(xiàn)實(shí)和理想相結(jié)合的觀(guān)察問(wèn)題習(xí)慣。以便理 解各種實(shí)用的電路構(gòu)成方法和原則，以及