二極管及其基本電路MSW1

1、會計學(xué)1二極管及其基本電路二極管及其基本電路MSW13.1 半導(dǎo)體的基本知識半導(dǎo)體的基本知識 3.1.1 半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體材料 3.1.2 半導(dǎo)體的共價鍵結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體的共價鍵結(jié)構(gòu) 3.1.3 本征半導(dǎo)體、空穴及其導(dǎo)電作用本征半導(dǎo)體、空穴及其導(dǎo)電作用 3.1.4 雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體 3.1.1 半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體材料 根據(jù)物體導(dǎo)電能力根據(jù)物體導(dǎo)電能力( (電阻率電阻率) )的不同，來劃分的不同，來劃分導(dǎo)體導(dǎo)體、絕緣體絕緣體和和半導(dǎo)體半導(dǎo)體。半導(dǎo)體分類半導(dǎo)體分類： 元素半導(dǎo)體：硅元素半導(dǎo)體：硅SiSi和鍺和鍺GeGe化合物半導(dǎo)體：化合物半導(dǎo)體：砷化鎵砷化鎵GaAsGaAs等等 （半導(dǎo)體的（半導(dǎo)體的導(dǎo)

2、電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間）導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間）半導(dǎo)體特點半導(dǎo)體特點：受外界光和熱的激勵時，導(dǎo)電能力發(fā)生顯著變化；受外界光和熱的激勵時，導(dǎo)電能力發(fā)生顯著變化；在純凈的半導(dǎo)體中加入微量雜質(zhì)，導(dǎo)電能力顯著增加。在純凈的半導(dǎo)體中加入微量雜質(zhì)，導(dǎo)電能力顯著增加。原因是？原因是？ 3.1.2 半導(dǎo)體的共價鍵結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體的共價鍵結(jié)構(gòu)硅和鍺的原子硅和鍺的原子結(jié)構(gòu)簡化模型結(jié)構(gòu)簡化模型硅和鍺的晶體結(jié)構(gòu)硅和鍺的晶體結(jié)構(gòu) 3.1.3 本征半導(dǎo)體、空穴及其導(dǎo)電作用本征半導(dǎo)體、空穴及其導(dǎo)電作用本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體化學(xué)成分純凈、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體。它在物理結(jié)構(gòu)上呈單晶體形化學(xué)成分純凈、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體。它在

3、物理結(jié)構(gòu)上呈單晶體形態(tài)。態(tài)?？昭昭ü矁r鍵中的空位共價鍵中的空位。自由電子自由電子帶負(fù)電荷。帶負(fù)電荷?？昭ǖ囊苿涌昭ǖ囊苿涌昭ǖ倪\動是靠相鄰空穴的運動是靠相鄰共價鍵中的價電子依次填共價鍵中的價電子依次填充充空穴來實空穴來實現(xiàn)的。現(xiàn)的?？昭娮訉Φ漠a(chǎn)生：空穴電子對的產(chǎn)生：由于由于隨機(jī)熱振動隨機(jī)熱振動致使共價鍵被打破，產(chǎn)生致使共價鍵被打破，產(chǎn)生自由自由電子空電子空穴對。穴對?？昭昭◣д姾?。帶正電荷。載流子載流子自由電子或空穴自由電子或空穴的移動，電荷的的移動，電荷的移動，實現(xiàn)導(dǎo)電，稱移動，實現(xiàn)導(dǎo)電，稱載流子。電子和空穴是載流子。電子和空穴是兩種不同的載流子。兩種不同的載流子。 3.1.3 本征

4、半導(dǎo)體、空穴及其導(dǎo)電作用本征半導(dǎo)體、空穴及其導(dǎo)電作用本征半導(dǎo)體中空穴的數(shù)目與電子的數(shù)目一樣多本征半導(dǎo)體中空穴的數(shù)目與電子的數(shù)目一樣多濃度一樣濃度一樣3.451012個原子中只有一個價電子打個原子中只有一個價電子打破共價鍵的束縛，成為自由電子。破共價鍵的束縛，成為自由電子。由于由于隨機(jī)熱振動隨機(jī)熱振動致使共價鍵被打破，產(chǎn)致使共價鍵被打破，產(chǎn)生生自由自由電子空穴對。電子空穴對。自由電子空穴對自由電子空穴對的濃度與溫度的關(guān)系的濃度與溫度的關(guān)系？ 3.1.4 雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體 在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量元素作為雜質(zhì)在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量元素作為雜質(zhì)，可使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性發(fā)生顯著變化。摻入的雜，可

5、使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性發(fā)生顯著變化。摻入的雜質(zhì)主要是三價或五價元素。摻入雜質(zhì)的本征半導(dǎo)質(zhì)主要是三價或五價元素。摻入雜質(zhì)的本征半導(dǎo)體稱為體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體。 N N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體摻入五價雜質(zhì)元素（如磷）的摻入五價雜質(zhì)元素（如磷）的半導(dǎo)體。半導(dǎo)體。 P P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體摻入三價雜質(zhì)元素（如硼）的半摻入三價雜質(zhì)元素（如硼）的半導(dǎo)體。導(dǎo)體。 1. N 1. N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 3.1.4 雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體 因五價雜質(zhì)原子中只有四因五價雜質(zhì)原子中只有四個價電子能與周圍四個半導(dǎo)體個價電子能與周圍四個半導(dǎo)體原子中的價電子形成共價鍵，原子中的價電子形成共價鍵，而多余的一個價電子因無共價而多余的一個價

6、電子因無共價鍵束縛而很容易形成自由電子鍵束縛而很容易形成自由電子。 在在N N型半導(dǎo)體中型半導(dǎo)體中自由自由電子是多數(shù)載流子，電子是多數(shù)載流子，它主要由雜質(zhì)原子提供；它主要由雜質(zhì)原子提供；空穴是少數(shù)載空穴是少數(shù)載流子，流子，由熱激發(fā)形成。由熱激發(fā)形成。 提供自由電子的五價雜質(zhì)原子因帶正電荷而成為提供自由電子的五價雜質(zhì)原子因帶正電荷而成為正離子正離子，因此五價雜質(zhì)原子也，因此五價雜質(zhì)原子也稱為稱為施主雜質(zhì)施主雜質(zhì)。 2. P 2. P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 3.1.4 雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體 因三價雜質(zhì)原子在與硅因三價雜質(zhì)原子在與硅原子形成共價鍵時，缺少一原子形成共價鍵時，缺少一個價電子而在共價鍵中留下個

7、價電子而在共價鍵中留下一個空穴。一個空穴。 在在P P型半導(dǎo)體中型半導(dǎo)體中空穴是多數(shù)載流子，空穴是多數(shù)載流子，它主要由摻雜形成；它主要由摻雜形成；自由自由電子是少數(shù)載流子電子是少數(shù)載流子， 由熱激發(fā)形成。由熱激發(fā)形成。 空穴很容易俘獲電子，使雜質(zhì)原子成為空穴很容易俘獲電子，使雜質(zhì)原子成為負(fù)離子負(fù)離子。三價雜質(zhì)。三價雜質(zhì) 因而也稱為因而也稱為受主雜質(zhì)受主雜質(zhì)。 3. 雜質(zhì)對半導(dǎo)體導(dǎo)電性的影響雜質(zhì)對半導(dǎo)體導(dǎo)電性的影響 3.1.4 雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體 摻入雜質(zhì)對本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電性有很大的影摻入雜質(zhì)對本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電性有很大的影響，一些典型的數(shù)據(jù)如下響，一些典型的數(shù)據(jù)如下: : T=300 K室溫下

8、室溫下,本征硅的電子和空穴濃度本征硅的電子和空穴濃度: n = p =1.41010/cm31 本征硅的原子濃度本征硅的原子濃度:3以上三個濃度基本上依次相差約以上三個濃度基本上依次相差約106/cm3 。 2摻雜后摻雜后 N 型半導(dǎo)體中的自由電子濃度型半導(dǎo)體中的自由電子濃度: n=51016/cm3 4.961022/cm3 3.2 PN結(jié)的形成及特性結(jié)的形成及特性 3.2.2 PN結(jié)的形成結(jié)的形成 3.2.3 PN結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦?3.2.4 PN結(jié)的反向擊穿結(jié)的反向擊穿 3.2.5 PN結(jié)的電容效應(yīng)結(jié)的電容效應(yīng) 3.2.1 載流子的漂移與擴(kuò)散載流子的漂移與擴(kuò)散 3.2.1 載

9、流子的漂移與擴(kuò)散載流子的漂移與擴(kuò)散漂移運動：漂移運動： 由電場作用引起的載流子的運動稱為由電場作用引起的載流子的運動稱為漂移運動漂移運動。擴(kuò)散運動：擴(kuò)散運動： 由載流子濃度差引起的載流子的運動稱為由載流子濃度差引起的載流子的運動稱為擴(kuò)散擴(kuò)散運動運動。 3.2.2 PN結(jié)的形成結(jié)的形成 3.2.2 PN結(jié)的形成結(jié)的形成 在一塊本征半導(dǎo)體兩側(cè)通過擴(kuò)散不同的雜質(zhì)在一塊本征半導(dǎo)體兩側(cè)通過擴(kuò)散不同的雜質(zhì), ,分別形成分別形成N N型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體和P P型半導(dǎo)體。此時將在型半導(dǎo)體。此時將在N N型半型半導(dǎo)體和導(dǎo)體和P P型半導(dǎo)體的結(jié)合面上形成如下物理過程型半導(dǎo)體的結(jié)合面上形成如下物理過程: : 因濃度

10、差因濃度差 空間電荷區(qū)形成內(nèi)電場空間電荷區(qū)形成內(nèi)電場 內(nèi)電場促使少子漂移內(nèi)電場促使少子漂移 內(nèi)電場阻止多子擴(kuò)散內(nèi)電場阻止多子擴(kuò)散 最后最后, ,多子的多子的擴(kuò)散擴(kuò)散和少子的和少子的漂移漂移達(dá)到達(dá)到動態(tài)平衡動態(tài)平衡。多子的擴(kuò)散運動多子的擴(kuò)散運動 由由雜質(zhì)離子形成空間電荷區(qū)雜質(zhì)離子形成空間電荷區(qū) 對于對于P P型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體和N N型半導(dǎo)體結(jié)合面，離型半導(dǎo)體結(jié)合面，離子薄層形成的子薄層形成的空間電荷區(qū)空間電荷區(qū)稱為稱為PNPN結(jié)結(jié)。 在空間電荷區(qū)，由于缺少多子，所以也在空間電荷區(qū)，由于缺少多子，所以也稱稱耗盡層耗盡層。 3.2.3 PN結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦?當(dāng)外加電壓使當(dāng)外加電壓使PN

11、PN結(jié)中結(jié)中P P區(qū)的電位高于區(qū)的電位高于N N區(qū)的電位，稱為加區(qū)的電位，稱為加正向電壓正向電壓，簡稱，簡稱正偏正偏；反之稱為加；反之稱為加反向電壓反向電壓，簡稱，簡稱反偏反偏。 (1) PN(1) PN結(jié)加正向電壓時結(jié)加正向電壓時 低電阻低電阻 大的正向擴(kuò)散電流大的正向擴(kuò)散電流 3.2.3 PN結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦?當(dāng)外加電壓使當(dāng)外加電壓使PNPN結(jié)中結(jié)中P P區(qū)的電位高于區(qū)的電位高于N N區(qū)的電位，稱為加區(qū)的電位，稱為加正向電壓正向電壓，簡稱，簡稱正偏正偏；反之稱為加；反之稱為加反向電壓反向電壓，簡稱，簡稱反偏反偏。 (2) PN(2) PN結(jié)加反向電壓時結(jié)加反向電壓時 高電阻高電

12、阻 很小的反向漂移電流很小的反向漂移電流 在一定的溫度條件下，由本征激在一定的溫度條件下，由本征激發(fā)決定的少子濃度是一定的，故少子發(fā)決定的少子濃度是一定的，故少子形成的漂移電流是恒定的，基本上與形成的漂移電流是恒定的，基本上與所加反向電壓的大小無關(guān)，所加反向電壓的大小無關(guān)，這個電流這個電流也稱為也稱為反向飽和電流反向飽和電流。 PNPN結(jié)加正向電壓時，呈現(xiàn)低電阻結(jié)加正向電壓時，呈現(xiàn)低電阻，具有較大的正向擴(kuò)散電流；，具有較大的正向擴(kuò)散電流； PNPN結(jié)加反向電壓時，呈現(xiàn)高電阻結(jié)加反向電壓時，呈現(xiàn)高電阻，具有很小的反向漂移電流。，具有很小的反向漂移電流。 由此可以得出結(jié)論：由此可以得出結(jié)論：PNP

13、N結(jié)具有單結(jié)具有單向?qū)щ娦?。向?qū)щ娦浴?3.2.3 PN結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦?(3) PN(3) PN結(jié)結(jié)V V- -I I 特性表達(dá)式特性表達(dá)式其中其中PNPN結(jié)的伏安特性結(jié)的伏安特性)1e (/SDD TVIivI IS S 反向飽和電流反向飽和電流V VT T 溫度的電壓當(dāng)量溫度的電壓當(dāng)量且在常溫下（且在常溫下（T T=300K=300K）V026. 0 qkTVTmV 26 3.2.4 PN結(jié)的反向擊穿結(jié)的反向擊穿 當(dāng)當(dāng)PNPN結(jié)的反向電壓增加到一結(jié)的反向電壓增加到一定數(shù)值時，反向電流突然快速增定數(shù)值時，反向電流突然快速增加，此現(xiàn)象稱為加，此現(xiàn)象稱為PNPN結(jié)的結(jié)的反向擊穿反向

14、擊穿。熱擊穿熱擊穿不可逆不可逆 雪崩擊穿雪崩擊穿 齊納擊穿齊納擊穿 電擊穿電擊穿可逆可逆 3.2.5 PN結(jié)的電容效應(yīng)結(jié)的電容效應(yīng)(1) (1) 擴(kuò)散電容擴(kuò)散電容CD擴(kuò)散電容示意圖擴(kuò)散電容示意圖 當(dāng)當(dāng)PN結(jié)處于正向偏置時，擴(kuò)散結(jié)處于正向偏置時，擴(kuò)散運動使多數(shù)載流子穿過運動使多數(shù)載流子穿過PN結(jié)，在對結(jié)，在對方區(qū)域方區(qū)域PN結(jié)附近有高于正常情況時結(jié)附近有高于正常情況時的電荷累積。存儲電荷量的大小，的電荷累積。存儲電荷量的大小，取決于取決于PN結(jié)上所加正向電壓值的大結(jié)上所加正向電壓值的大小。離結(jié)越遠(yuǎn)，由于空穴與電子的小。離結(jié)越遠(yuǎn)，由于空穴與電子的復(fù)合，濃度將隨之減小。復(fù)合，濃度將隨之減小。 若外加

15、正向電壓有一增量若外加正向電壓有一增量 V，則相應(yīng)的空穴（電子）擴(kuò)散運動在則相應(yīng)的空穴（電子）擴(kuò)散運動在結(jié)的附近產(chǎn)生一電荷增量結(jié)的附近產(chǎn)生一電荷增量 Q，二者，二者之比之比 Q/ V為擴(kuò)散電容為擴(kuò)散電容CD。 3.2.5 PN結(jié)的電容效應(yīng)結(jié)的電容效應(yīng) (2) (2) 勢壘電容勢壘電容C CB B 當(dāng)當(dāng)PN結(jié)處于反向偏置時，電場結(jié)處于反向偏置時，電場使多數(shù)載流子離開使多數(shù)載流子離開PN結(jié)，結(jié)，PN結(jié)變結(jié)變厚，有高于正常情況時的正負(fù)離子厚，有高于正常情況時的正負(fù)離子電荷。存儲正負(fù)離子電荷量的大小電荷。存儲正負(fù)離子電荷量的大小，取決于，取決于PN結(jié)上所加反向電壓值的結(jié)上所加反向電壓值的大小。大小。

16、若外加反向電壓有一增量若外加反向電壓有一增量 V，則相應(yīng)則相應(yīng)PN結(jié)結(jié)耗盡區(qū)的正負(fù)離子產(chǎn)生耗盡區(qū)的正負(fù)離子產(chǎn)生一電荷增量一電荷增量 Q，二者之比，二者之比 Q/ V為為勢壘電容勢壘電容CB。3.3 二極管二極管 3.3.1 二極管的結(jié)構(gòu)二極管的結(jié)構(gòu) 3.3.2 二極管的伏安特性二極管的伏安特性 3.3.3 二極管的主要參數(shù)二極管的主要參數(shù)3.3 二極管二極管3.3.1 二極管的結(jié)構(gòu)二極管的結(jié)構(gòu) 在在PNPN結(jié)上加上引線和封裝，就成為一個二極結(jié)上加上引線和封裝，就成為一個二極管。二極管按結(jié)構(gòu)分有管。二極管按結(jié)構(gòu)分有點接觸型、面接觸型點接觸型、面接觸型兩大兩大類。類。(1) (1) 點接觸型二極管

17、點接觸型二極管(a)(a)點接觸型點接觸型 二極管的結(jié)構(gòu)示意圖二極管的結(jié)構(gòu)示意圖 PN PN結(jié)面積小，結(jié)電容小結(jié)面積小，結(jié)電容小，用于檢波和變頻等高頻電，用于檢波和變頻等高頻電路。路。（a）面接觸型）面接觸型 （b）集成電路中的平面型）集成電路中的平面型 （c）代表符號）代表符號 (2) (2) 面接觸型二極管面接觸型二極管 PN PN結(jié)面積大，用于工頻大結(jié)面積大，用于工頻大電流整流電路。電流整流電路。(b)(b)面接觸型面接觸型 3.3.2 二極管的二極管的V-I 特性特性二極管的二極管的V-I 特性曲線可用下式表示特性曲線可用下式表示)1e (/SDD TVIiv鍺二極管鍺二極管2AP15

18、2AP15的的V V- -I I 特性特性硅二極管硅二極管2CP102CP10的的V V- -I I 特性特性 3.3.3 二極管的主要參數(shù)二極管的主要參數(shù)(1) (1) 最大整流電流最大整流電流I IF F(2) (2) 反向擊穿電壓反向擊穿電壓V VBRBR(3) (3) 反向電流反向電流I IR R(4) (4) 極間電容極間電容C Cd d（C CB B、 C CD D ）(5) (5) 反向恢復(fù)時間反向恢復(fù)時間T TRRRR3.4 二極管的基本電路及其分析方法二極管的基本電路及其分析方法 3.4.1 簡單二極管電路的圖解分析方法簡單二極管電路的圖解分析方法 3.4.2 二極管電路的簡

19、化模型分析方法二極管電路的簡化模型分析方法3.4.1 簡單簡單二極管二極管電路電路的圖解分析方法的圖解分析方法 二極管是一種二極管是一種非線性非線性器件，因而其電路一般要器件，因而其電路一般要采用非線性電路的分析方法，相對來說比較復(fù)雜。采用非線性電路的分析方法，相對來說比較復(fù)雜。 而圖解分析法則較簡單，但前提條件是已知二而圖解分析法則較簡單，但前提條件是已知二極管的極管的V V - -I I 特性曲線，且特性曲線，且二極管二極管電路簡單電路簡單。例例3.4.1 電路如圖所示，已知二極管的電路如圖所示，已知二極管的V-I特性曲線、電源特性曲線、電源VDD和電阻和電阻R，求二極管，求二極管兩端電壓

20、兩端電壓vD和流過二極管的電流和流過二極管的電流iD 。 解：由電路的解：由電路的KVLKVL方程，可得方程，可得 RViDDDDv DDDD11VRRi v即即 是一條斜率為是一條斜率為- -1/R的直線，稱為的直線，稱為負(fù)載線負(fù)載線 Q的坐標(biāo)值（的坐標(biāo)值（VD，ID）即為所求。）即為所求。Q點稱為電路的點稱為電路的工作點工作點 3.4.2 二極管電路的簡化模型分析方二極管電路的簡化模型分析方法法1.1.二極管二極管V V- -I I 特性的建模特性的建模 將指數(shù)模型將指數(shù)模型 分段線性化，得到二極管特性的等效模型。分段線性化，得到二極管特性的等效模型。)1e (DSD TVIiv（1 1）

21、理想模型）理想模型 （a a）V V- -I I特性特性 （b b）代表符號）代表符號 （c c）正向偏置時的電路模型）正向偏置時的電路模型 （d d）反向偏置時的電路模型）反向偏置時的電路模型 3.4.2 二極管電路的簡化模型分析方法二極管電路的簡化模型分析方法1.1.二極管二極管V V- -I I 特性的建模特性的建模（2 2）恒壓降模型）恒壓降模型（a）V-I特性特性 （b）電路模型）電路模型 （3 3）折線模型）折線模型（a）V-I特性特性 （b）電路模型）電路模型 0.7V0.5V0.7V0.5V 3.4.2 二極管電路的簡化模型分析方法二極管電路的簡化模型分析方法1.1.二極管二極

22、管V V- -I I 特性的建模特性的建模（4 4）小信號模型）小信號模型vs =0 時時,對直流對直流Q點點(VD,ID)稱為靜態(tài)工作點稱為靜態(tài)工作點(圖解法圖解法)，反映直流時的工作狀態(tài)。，反映直流時的工作狀態(tài)。)(11sDDDDvv VRRi對小信號：對小信號：vs =Vmsin t 時（時（VmVT 。（a）V-I特性特性 （b）電路模型）電路模型 3.4.2 二極管電路的簡化模型分析方法二極管電路的簡化模型分析方法2 2模型分析法應(yīng)用舉例模型分析法應(yīng)用舉例（1 1）整流電路）整流電路（a）電路圖）電路圖 （b）vs和和vO的波形的波形選理想模型選理想模型2 2模型分析法應(yīng)用舉例模型分

23、析法應(yīng)用舉例（2 2）靜態(tài)工作情況分析）靜態(tài)工作情況分析V 0D VmA 1/DDD RVI選理想模型選理想模型（R=10k ） 當(dāng)當(dāng)VDD=10V 時，時，mA 93. 0/ )(DDDD RVVI選恒壓模型選恒壓模型V 7 . 0D V（硅二極管典型值）（硅二極管典型值）選折線模型選折線模型V 5 . 0th V（硅二極管典型值）（硅二極管典型值）mA 931. 0DthDDD rRVVI k 2 . 0Dr設(shè)設(shè)V 69. 0DDthD rIVV當(dāng)當(dāng)VDD=1V 時，時， （自看）（自看）（a）簡單二極管電路）簡單二極管電路 （b）習(xí)慣畫法）習(xí)慣畫法 問題：那種模型更符合實際？問題：那種模

24、型更符合實際？2 2模型分析法應(yīng)用舉例模型分析法應(yīng)用舉例（3 3）限幅電路）限幅電路 電路如圖，電路如圖，R = 1k，VREF = 3V，二極管為硅二極管。分別用理想模型，二極管為硅二極管。分別用理想模型和恒壓降模型求解，當(dāng)和恒壓降模型求解，當(dāng)vI = 6sin t V時，繪出相應(yīng)的輸出電壓時，繪出相應(yīng)的輸出電壓vO的波形。的波形。 2 2模型分析法應(yīng)用舉例模型分析法應(yīng)用舉例電路如圖所示，求電路如圖所示，求AO的電壓值的電壓值解：解： 先斷開先斷開D，以，以O(shè)為基準(zhǔn)電位，為基準(zhǔn)電位， 即即O點為點為0V。 則接則接D陽極的電位為陽極的電位為- -6V，接陰極的電位為，接陰極的電位為- -12

25、V。陽極電位高于陰極電位，陽極電位高于陰極電位，D接入時正向?qū)?。接入時正向?qū)ā?dǎo)通后，導(dǎo)通后，D的壓降等于零，即的壓降等于零，即A點的電位就是點的電位就是D陽極的電位。陽極的電位。所以，所以，AO的電壓值為的電壓值為- -6V。2 2模型分析法應(yīng)用舉例模型分析法應(yīng)用舉例（5 5）低電壓穩(wěn)壓電路）低電壓穩(wěn)壓電路.7ssvirvvRrvDdDdD當(dāng) 輸 入 電 壓 變 化時 ，二 極 管 上 的 電 流 變 化很 大電 壓 降 變 化很 小即基 本 不 變 ， 對 硅 管 約 0V+-ov26DdDDvmVriI2 2模型分析法應(yīng)用舉例模型分析法應(yīng)用舉例（6 6）小信號工作情況分析）小信號工作

26、情況分析圖示電路中，圖示電路中，VDD = 5V，R = 5k ，恒壓降模型的，恒壓降模型的VD=0.7V，vs = 0.1sin t V。（。（1）求輸出電壓）求輸出電壓vO的交流量和總量；（的交流量和總量；（2）繪出）繪出vO的波形。的波形。 直流通路、交流通路、靜態(tài)、動態(tài)等直流通路、交流通路、靜態(tài)、動態(tài)等概念，在放大電路的分析中非常重要。概念，在放大電路的分析中非常重要。(1)2,26(4)V IrIDDdD把電路分解為直流通路、交流通路（）求直流通路（恒壓降模型）的直流工作點mV（3）求交流通路的交流電阻求交流信號電壓大小（5）疊加求總大小3.2.13.4.53.4.10 3.1.3

27、本征半導(dǎo)體、空穴及其導(dǎo)電作用本征半導(dǎo)體、空穴及其導(dǎo)電作用本征半導(dǎo)體中空穴的數(shù)目與電子的數(shù)目一樣多本征半導(dǎo)體中空穴的數(shù)目與電子的數(shù)目一樣多濃度一樣濃度一樣3.451012個原子中只有一個價電子打個原子中只有一個價電子打破共價鍵的束縛，成為自由電子。破共價鍵的束縛，成為自由電子。由于由于隨機(jī)熱振動隨機(jī)熱振動致使共價鍵被打破，產(chǎn)致使共價鍵被打破，產(chǎn)生生自由自由電子空穴對。電子空穴對。自由電子空穴對自由電子空穴對的濃度與溫度的關(guān)系的濃度與溫度的關(guān)系？3.2 PN結(jié)的形成及特性結(jié)的形成及特性 3.2.2 PN結(jié)的形成結(jié)的形成 3.2.3 PN結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦?3.2.4 PN結(jié)的反向擊穿結(jié)的反向擊穿 3.2.5 PN結(jié)的電容效應(yīng)結(jié)的電容效應(yīng) 3.2.1 載流子的漂移與擴(kuò)散載流子的漂移與擴(kuò)散 PNPN結(jié)加正向電壓時，呈現(xiàn)低電阻結(jié)加正向電壓時，呈現(xiàn)低電阻，具有較大的正向擴(kuò)散電流；，具有較大的正向擴(kuò)散電流； PNPN結(jié)加反向電壓時，呈現(xiàn)高電阻結(jié)加反向電壓時，呈現(xiàn)高電阻，具有很小的反向漂移電流。，具有很小的反向漂移電流。 由此可以得出結(jié)論：由此可以得出結(jié)論：PNPN結(jié)