第7章 半導(dǎo)體器件、第8章

1、半導(dǎo)體：半導(dǎo)體：導(dǎo)電能力處于導(dǎo)體和絕緣體之間。如鍺、硅等。導(dǎo)電能力處于導(dǎo)體和絕緣體之間。如鍺、硅等。1. 本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體SiSiSiSi共用價(jià)電子共用價(jià)電子 在常溫下，由于熱激發(fā)，使一些價(jià)電子獲得足夠的在常溫下，由于熱激發(fā)，使一些價(jià)電子獲得足夠的能量而脫離共價(jià)鍵的束縛，成為能量而脫離共價(jià)鍵的束縛，成為自由電子自由電子（帶負(fù)電）；（帶負(fù)電）；同時(shí)共價(jià)鍵上留下一個(gè)空位，稱(chēng)為同時(shí)共價(jià)鍵上留下一個(gè)空位，稱(chēng)為空穴空穴（帶正電）。（帶正電）。Si SiSi Si自由電子自由電子空穴空穴束縛電子束縛電子Si SiSi SiSi SiSi Si * 價(jià)價(jià)電子填補(bǔ)空穴電子填補(bǔ)空穴, , 相當(dāng)于空相當(dāng)于空穴

2、的遷移?？昭◣д姾桑昭ㄑǖ倪w移?？昭◣д姾?，空穴移動(dòng)形成空穴電流?？梢哉J(rèn)為空移動(dòng)形成空穴電流?？梢哉J(rèn)為空穴也是載流子。穴也是載流子。 本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子：本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子：自由電自由電子子和和空穴空穴。 。 *在外電場(chǎng)的作用下，自由電在外電場(chǎng)的作用下，自由電子移動(dòng)形成電子電流。子移動(dòng)形成電子電流。摻雜后，自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度。自由電子稱(chēng)為摻雜后，自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度。自由電子稱(chēng)為多多數(shù)載流子數(shù)載流子（多子多子），空穴稱(chēng)為），空穴稱(chēng)為少數(shù)載流子少數(shù)載流子（少子少子）。）。（1）N 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體摻入五價(jià)元素?fù)饺胛鍍r(jià)元素（如磷）。（如磷）。

3、2. 雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體 Si Si Si Si+ P多多余余電電子子磷原子磷原子失去一個(gè)失去一個(gè)電子變?yōu)殡娮幼優(yōu)檎x子正離子（2 2）P 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體摻入三價(jià)元素?fù)饺肴齼r(jià)元素如硼如硼 Si Si Si Si B硼原子硼原子空穴空穴（3）雜質(zhì)半導(dǎo)體的示意圖）雜質(zhì)半導(dǎo)體的示意圖N 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體P 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體+多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)少子的漂移運(yùn)動(dòng)少子的漂移運(yùn)動(dòng)濃度差濃度差 擴(kuò)散的結(jié)果使空擴(kuò)散的結(jié)果使空間電荷區(qū)變寬。間電荷區(qū)變寬。+空間電荷區(qū)空間電荷區(qū)PN 結(jié)變窄結(jié)變窄 P區(qū)接高電位、區(qū)接高電位、N區(qū)接低電位區(qū)接低電位 外電場(chǎng)外電場(chǎng)IFIF 內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)PN+ 內(nèi)電

4、場(chǎng)被加強(qiáng)，內(nèi)電場(chǎng)被加強(qiáng)，促進(jìn)少子的漂移促進(jìn)少子的漂移運(yùn)動(dòng)，由于少子運(yùn)動(dòng)，由于少子數(shù)量很少，形成數(shù)量很少，形成很小的反向電流很小的反向電流IRIR+PN陽(yáng)極陽(yáng)極陰極陰極VD陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極反向特性反向特性UIPN+PN+ U 0，二極管正向?qū)ǎ暈殚_(kāi)關(guān)閉合，二極管正向?qū)?，視為開(kāi)關(guān)閉合。U UE 集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏 UC UB . EUBBRBRCIBICIE 若等于若等于0.7V左右，為左右，為硅管；若等于硅管；若等于0.3V左右，為鍺管。同時(shí)確定左右，為鍺管。同時(shí)確定C極。極。NPN管管: ；PNP管管: 。IEIB IC BCBC IIII，且且（直流電流放大系數(shù)）（直流電流放大系數(shù)）

5、EUBBRBRCIBICIE（交流電流放大系數(shù)）（交流電流放大系數(shù)） BCBC IIII，且，且IB ICBECNNPUBBRBUCCIEICRCIB+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE:CCBECCBBBCBCECCCCBUUUIRRIIUUI RR各處電壓電流常數(shù)調(diào)整可使T處于放大狀態(tài)、飽和狀態(tài)、截止?fàn)顟B(tài)。 0CCBBCCMCBCMCBECEEURIIIRCUIUIUE選擇足夠小，使 足夠大到使增大到=常數(shù)時(shí)，再增大已飽和，不再增大，而。此時(shí)三極管的呈飽和導(dǎo)通狀態(tài)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的閉合。注：此時(shí)而(兩個(gè)PN結(jié)都正偏）。+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE ,UBE 0 , UC

6、E UCC ，此時(shí)三極管的此時(shí)三極管的C- -E呈截止?fàn)顟B(tài)，呈截止?fàn)顟B(tài)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)。相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)。0.7V4V00.7V0.3V0 0 4V0判斷以下判斷以下NPN型三極管的工作狀態(tài)。型三極管的工作狀態(tài)。 放大狀態(tài)放大狀態(tài) 飽和飽和狀態(tài)狀態(tài) 截止截止?fàn)顟B(tài)狀態(tài)例：例：（N）（P）（N）CBE轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)407章完8.1.2 放大電路的主要性能指標(biāo)放大電路的主要性能指標(biāo)1、電壓放大倍數(shù)、電壓放大倍數(shù)oiuUAU （希望電壓放大倍數(shù)大一些好）+-i I+-iUoU+-oIL RSR放大電路放大電路SU2. 輸入電阻輸入電阻ri : 放大電路輸入端對(duì)信號(hào)源呈現(xiàn)的電阻放大電路輸入端對(duì)信號(hào)源呈現(xiàn)的電阻i

7、iiUrI 3. 輸出電阻輸出電阻roirocUor（希望輸入電阻盡可能大一些）（希望輸入電阻盡可能大一些）（希望輸出電阻盡可能小一些）（希望輸出電阻盡可能小一些）: 放大電路輸出端對(duì)負(fù)載呈現(xiàn)的戴維南等效電阻放大電路輸出端對(duì)負(fù)載呈現(xiàn)的戴維南等效電阻+-i I+-iUoU+-oIL RSRSU放大電路放大電路4、通頻帶、通頻帶用于衡量放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的放大能力。用于衡量放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的放大能力。fL -下限截止頻率下限截止頻率fH -上限截止頻率上限截止頻率fbw-通頻帶通頻帶 （fbw=fH-fL ）uAumA0 707umA.-中頻電壓放大倍數(shù)中頻電壓放大倍數(shù)umA多級(jí)放大電路

8、的組成框圖多級(jí)放大電路的組成框圖:輸出級(jí)輸出級(jí)輸入輸入末前級(jí)末前級(jí)中間級(jí)中間級(jí)輸入級(jí)輸入級(jí)輸出輸出（圖（圖8.4.2）兩級(jí)之間通過(guò)兩級(jí)之間通過(guò)電容電容 連接。連接。RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL+UCC+oU1OUiUSUB1R B2R T1T2（圖（圖8.4.3）兩級(jí)之間通過(guò)兩級(jí)之間通過(guò)變壓器變壓器 連接。連接。（圖（圖8.4.4）兩級(jí)之間通過(guò)兩級(jí)之間通過(guò)導(dǎo)線導(dǎo)線 連接。連接。+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2+RE2 4. 光電耦合（圖光電耦合（圖8.4.6）iuUUAoi2oo1UUUUi 21uuAA 21ioUU RB1RC1C1C2RB2CE1RE1+RS+RC2C3CE2RE2RL