模D電子技術(shù)與應(yīng)用11課件

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)2/6/20231半導(dǎo)體的特性本征半導(dǎo)體-----完全純凈的半導(dǎo)體(Si，Ge)，其中的載流子是由本征激發(fā)產(chǎn)生，電子、空穴成對出現(xiàn)。（兩種載流子）雜質(zhì)半導(dǎo)體-----本征半導(dǎo)體摻雜得到。N型(摻5價(jià)），P型(摻3價(jià))雜質(zhì)半導(dǎo)體的轉(zhuǎn)型當(dāng)摻入三價(jià)元素的密度大于五價(jià)元素的密度時(shí)，可將N型轉(zhuǎn)為P型，反之亦反。第一章半導(dǎo)體二極管2/6/202322半導(dǎo)體二極管PN結(jié)；PN結(jié)的單向?qū)щ娦?；類型：鍺管、硅管；高頻、低頻；小功率、大功率；點(diǎn)接觸、面接觸；伏安特性；00.6反向特性正向特性擊穿特性死區(qū)電壓U(BR)uDiD在常溫(300K)下，VT≈26mV2/6/202333二極管基本電路及其分析方法(1)理想模型iDvD＋－vDiD（或）正偏時(shí)，管壓降為0V，即vD=0V；反偏時(shí)，認(rèn)為R=∞，電流為0。適用當(dāng)電源電壓遠(yuǎn)比二極管的管壓降大時(shí)可用2/6/20235(2)恒壓降模型恒壓降模型iDvDVONVON＋－vDiD當(dāng)二極管導(dǎo)通后，認(rèn)為其管壓降vD=VON。對硅而言，常取vD=VON=0.7V。適用只有當(dāng)二極管的電流iD近似等于或大于1mA時(shí)才正確。應(yīng)用較廣泛。VON2/6/20236(3)折線模型折線模型iDvDVthVth＋－vDiD斜率1rD當(dāng)二極管正向vD大于Vth后其電流iD與vD成線性關(guān)系，直線斜率為1/rD。截止時(shí)反向電流為0

Vth為二極管的門檻電壓，約為0.5V。2/6/20237例1：電路如圖（a）所示，已知ui＝5sinωt(V)，二極管導(dǎo)通電壓UD＝0.7V。試畫出ui與uO的波形，并標(biāo)出幅值。（a）（b）波形如圖（b）示。解：2/6/20239一限幅電路如圖所示，R=1kΩ，VREF=3V。試用折線模型（取Vth=0.5V，rD=200Ω

）分析：（1）vI=0V，4V，6V時(shí)，求相應(yīng)的輸出電壓vO的值;（2）當(dāng)vI＝6sinωtV時(shí)，繪出相應(yīng)當(dāng)輸出電壓vO的波形。例2：++－R－vODVREFvI2/6/202310++－R－vODVREFvI++－R－vODVREFvIVthrDID解：（1）用折線模型取Vth=0.5V，rD=200Ω①當(dāng)vI=0V時(shí)D截止∴vO=vI=0V等效電路2/6/202311（2）當(dāng)vi=6sinωtV時(shí)，求vO的波形先畫出電壓傳輸特性曲線：當(dāng)vI<Vth+VREF=(0.5+3)V=3.5V時(shí)：D截止∴此時(shí)vO=vI故為一條過原點(diǎn)0且斜率為1的直線當(dāng)vI>Vth+VREF=3.5V時(shí)：傳輸特性發(fā)生轉(zhuǎn)折并以斜率rD/(rD+R)上升2/6/202313方法：按照輸入電壓的波形通過傳輸特性用描點(diǎn)法可以畫出。

若ωt=0，則vI=6sin0=0V顯然此時(shí)vI<3.5VvO=vI=0V

若ωt=π/2，則vI=6sinπ/2=6VvI>3.5VvO≈3.917V（已在(1)中③時(shí)求得）2/6/202314

若ωt=π，則vI=6sinπ=0V又為vI<3.5VvO=vI=0V

若ωt=3π/2，則vI=6sin3π/2=-6V可見仍為vI<3.5VvO=vI=-6V

若ωt=2π，則vI=6sin2π=0VvI<3.5VvO=vI=0V據(jù)前面討論可得vO的波形2/6/202315ππ/23306969vO/VvI/Vπ/2π3π/22π-33069-6-9vO/V3π/22πωtωt3.917斜率==0.17VREF+Vth=3.5V傳輸特性圖vO波形圖斜率＝12/6/202317ππ/23306969vO/VvI/Vπ/2π3π/22π-33069-6-9vO/V3π/22πωtωt3.917斜率==0.17VREF+Vth=3.5V傳輸特性圖vO波形圖斜率＝1例題說明：在電子技術(shù)中，常用限幅電路對各種信號進(jìn)行處理。它是用來讓信號在預(yù)置的電平范圍內(nèi)，有選擇地傳輸一部分。2/6/202318二極管開關(guān)電路如圖所示。當(dāng)vI1和vI2為0V或5V時(shí)，求vI1和vI2的值不同組合情況下，輸出電壓vO的值。設(shè)二極管是理想的。例3：vI1D1vI2D24.7kΩVCC5VvO解：vI1vI2D1D2vO0V0V通通0V0V5V通止0V5V0V止通0V5V5V止止5V邏輯與2/6/202319（2）發(fā)光二極管包括可見光與不可見光兩種。后者也稱