半导体二极管及其电路分析
半导体二极管是由PN结加上引线和管壳构成的。
二极管类型 《 电子电路CAD》
硅二极管
按制造材料分 锗二极管
点接触型 —PN结面积很小,结电容很小,适合于
按管子
高频、小电流的场合,如用于高频检波及
结构分
脉冲数字电路中的开关元件。
面接触型 —PN结面积大,结电容也大,适合于低
频、大电流的场合,多用在低频整流电路 中。
• 模拟电子技术是一门介绍电子器件、电子电 路和电子技术应用的专业基础课程,主要研 究微小模拟信《号电的子放电路大C和AD功》 率控制等内容。
•将电路理论扩展到包含有源器件(晶体管、 场效应管、集成运放等)的电子电路中。
•概念性、工程性及实践性强。
模拟电子技术
目录
• 第1章 半导体二极管及其基本应用 • 第2章 《半电导子体电三路极CA管D》及其基本应用 • 第3章 放大电路基础 • 第4章 负反馈放大电路 • 第5章 集成运算放大器的应用 • 第6章 信号产生电路 • 第7章 直流稳压电源
须在单晶炉中提炼得到,纯净可达到99.99999%。 每个原子周围《有电四子个电相路邻CA的D》原子,原子之间通过共
价键紧密结合在一起。两个相邻原子共用一对电子。
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本征半导体导电机理
1.本征激发
在外界光照或加热等情况下,共价键中的价电子 由缚于而获成得为一自定由的电《能子电量, 同子, 其时电路中必C少然AD数在》能共够价摆键脱中共留价下键空的位束( 空穴), 这种现象称为本征(热)激发。
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二极管结构
阳极
半导体《PN结电子电路半C导A体DPN》结
阳极
阴极
外壳
外壳
底座
底座
阴极
点接触型
面接触型
二极管符号
箭头表示正电流的流通方向
模拟电子技术 1.1 半导体的基础知识
导体、绝缘体和半导体的划分
根据物体导电能《力电,子电物路质C可AD划》分导体和绝缘体。
导体 半导体 绝缘体
导电能力用电阻率(或电导率)来描述: 导体 <10-4Ω /cm 绝缘体>109Ω /cm
穴浓度,以明显提高半导体的导电性能。 《 电子电路CAD》
N型半导体
在纯净半导体硅或锗中掺入磷、砷等5价元素,由于这类
元素的原子最外层有5个价电子,故在构成的共价键结构中,
由于存在多余的价电子而产生大量自由电子,这种半导体主要
原子核
电子 +14
价电子
硅的原子结构
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晶体结构
晶体与非晶体—原子结构排列是否有序
《 电子电路CAD》
单晶与多晶—整块晶体的晶格取向是否一致
半导体材料的原子形成有序的排列,邻 近原子之间由共价键连接,所以半导体是共 价晶体。半导体器件也常称为晶体管。
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1.1.1 本征半导体 —纯净的晶体结构的半导体称为本征半导体。
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绪论
自然界中的两大类信息,模拟信息和数字信息
都可以通过物理或化学的转换方式变成电信号。
模拟信号:在时《间电子和电幅路值C上AD都》是连续的信号。
处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。
数字信号:在时间和幅值上都是离散的信号。
对模拟信号在一定的时间间隔上采样,则模拟信
号在时间上离散了;对各采样值进行量化,则采样信
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功放电路 《 电子电路CAD》 电源部分
黑白电视机 电源部分
模拟电子技术 直流稳压电源的组成和功能
整
滤稳Biblioteka u1u2 流 u3
波 u4 压 uo
《电电子电路CAD电》
电
路
路
路
电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。 整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。
滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压
号幅度也离散了。
处理数字信号的电子电路称为数字电路或数字逻
辑电路。
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电子系统的组成框图
恒温 装置
温(度输传入《感 )电子电路信C号A放D》大
信号滤波
电 子 系
统
模拟小信号电路
控制执行 (输出)
非电子物 理系统
功率放大
模拟大信 号电路
数模转换
数字逻辑 电路
数字电路
模数转换
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模拟电路特点
u2
RL uo
– b
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二. 桥式整流电路
组成:由四个二极管组成桥路
T
u1
《u电2 子电D路3 CAD》D1
RL
D4
uo
D2
D1 D2 u2
D3 D4
RL
u2
uo
uo 简化电路
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《 电子电路CAD》
半导体二极管图片
模拟电子技术1.2半导体二极管及其特性
1.2.1 二极管的结构与类型
由于自由电子带负 电,而本征半导体对外
体现电中性,所以空 穴带正电。
自由电子和空穴是
同时产生,成对出 现的。
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2.复合
在一定的外界条件下,自由电子在运动过程中与空穴 相遇, 使电子、 空穴成对消失,这种现象称为复合。
有了空穴,邻《近电共子价电路键C中AD的》价电子很容易过来填 补这个空穴,这样空穴便转移到邻近共价键中。
新的空穴又会被邻近的价电子
填补。带负电荷的自由电子依
次填补空穴的运动,从效果上
看,相当于带正电荷的空穴作
相反方向的运动。
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3.载流子及导电能力
电荷的定向移动形成电流,因此本征半导体中有
两种载流子:自《由电子电电子路和CA空D》穴
在常温下,本征半导体中载流子的浓度很低,因
此其导电能力很弱。
半导体有温敏、光敏和掺杂等导电特性。
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半导体材料
典型的半导体材料
元素
硅(Si)、锗(Ge)
化合物
《 电子电路砷CA化D镓》(GaAs)
掺杂元素或化合物 硼(B)、磷(P)
硅 14 —1s2,2s2,2p6,3s2,3p2 锗 32 —1s2,2s2,2p6,3s2,3p6,3d10, 4s2,4p2
uo的稳定。
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利用具有单向导电性能的整流元件如二极管等,将交流电 转换成单向脉动直流电的电路称为整流电路。整流电路按输入 电源相数可分为单相整流电路和三相整流电路,按输出波形又 可整流分电为路半。波整流电《路电和子全电波路整C流A电D》路。目前广泛使用的是桥式
一.半波整流电路
Ta
D
+
u1
本征半导体中载流子的浓度,除了与半导体材料 本身的性质有关以外, 还与温度有关,而且随着温
度的升高,基本上按指数规律增加。因此,半导体 (载流子浓度)对温度十分敏感。
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1.1.2 杂质半导体
在本征半导体中人为掺入微量元素作为杂质,称为杂质
半导体。 掺杂是为了显著改变半导体中的自由电子浓度或空