模电知识总结71725

第一部分 半导体的基本知识 二极管、三极管的结构、特性及主要参数；掌握饱和、放大、截止的基本概 念和条件。1、导体导电和本征半导体导电的区别： 导体导电只有一种载流子：自由电子导电 半导体导电有两种载流子：自由电子和空穴均参与导电 自由电子和空穴成对出现，数目相等，所带电荷极性不同，故运动方向相反。2、本征半导体的导电性很差，但与环境温度密切相关。3、杂质半导体(1) N型半导体一一掺入五价元素(2) P型半导体一一掺入三价元素4、PN 结 P 型半导体和 N 型半导体的交界面5、PN结的单向导电性外加电压輕qo0) 00GOe；乜QQ 05 5 ffi 9 0 Q O GT G)耗尽层F 阿HNS十一内电堆禺16 P+蜡如正向电压时导逓在交界面处两种载流子的浓度 差很大；空间电荷区又称为耗 尽层反向电压超过一 定值时，就会反 向击穿，称之为 反向击穿电压正向偏置反向偏置6、二极管的结构、特性及主要参数(1) P区引出的电极一一阳极； N区引出的电极一一阴极温度升高时，二极管的正向特性曲线将左 移，反向特性曲线下移。二极管的特性对 温度很敏感。其中，Is为反向电流，Uon为开启电压，硅的开启电压一一 0.5V，导通电压为0.60.8V，反向饱和电流0.1叭，锗的开启电压一一0.1V，导通电压为0.10.3V，反向饱和电流几十A。(2 )主要参数1) 最大整流电流I :最大正向平均电流2) 最高反向工作电流 U :允许外加的最大反向电流，通常为击穿电压U的一半3) 反向电流I:二极管未击穿时的反向电流，其值越小，二极管的单向导电性越好，对温度越敏感4) 最高工作频率f :二极管工作的上限频率，超过此值二极管不能很好的体现单向导电性7、稳压二极管在反向击穿 时在一定的电流范围内(或在一定的功率耗损范围内)，端电压几乎不变，表现出稳压特性，广泛应用于稳压电源和限幅电路中。(1) 稳压管的伏安特性W(b|用L2.1U意压诊的伏安埒性和裁效电路M 试疋特性Cb时号恳竽故审.歸(2 )主要参数1 )稳定电压U :规定电流下稳压管的反向击穿电压2) 稳定电流I :稳压管工作在稳定状态时的参考电流。电流低于此值时稳压效果变坏，甚至根本不稳压，只要不超过稳压管的额定功率，电流越大稳压效果越好。【附加】限流电阻：由于稳压管的反向电流小于I时不稳定，大于最大稳定电流时会因超过额定功率而烧坏，故要串联一个限流电阻保证稳压管正常工作。3) 额定功率P：等于稳定电压 U与最大稳定电流I的乘积。超过此值时稳压管会因为结温度过咼而损坏。动态电阻温度系数U7V 时，ar越小，说明电流变化时稳定电4UuN（3）电压比较器的分类1）单限比较器电路只有一个阈值电压。过零比较器其阈值电压UT=OV。为了限制集成运放的差模输入电压，保护其输入级，可加二极管限幅电路。而在实 用电路中，为了满足负载的需要，常在集成运放的输出端加稳压管限幅电路，从而获得 合适的UOH和 UOL。R为限流电阻，两只稳压管的稳定电压均小于集成运放的最大输出电压UOM且正向导通电压均为 Ud,当uI0时，由于集成运放的输出电压uo =+Uom故Dzi工作在稳压状态，DZ2 处于导通状态，uo=Uoh=+（ Uz什Ud）,反之，uo=Uol=- （ UZ2+UD）o 若要求 Uzi= UZ2, 则可以采用两只特性相同而又制作在一起的稳压管，稳定电压标为,当 ul0 时,uo=Uol=-U Zo限幅电路的稳压管还可以跨接在集成运放的输出端和反相输入端之间: 假设稳压管截止，则集成运放必然工作在开环状 态，输出电压不是+UOM就是-Uom这样，必然导致 稳压管击穿而工作在稳压状态，DZ构成负反馈电路，是反相输入端“虚地”，限流电阻上的电流等 于稳压管的电流，输出电压uo=这种电路的优点：一，集成运放的净输入电压和净输入电流均近似于零，从而保护了输 入级；二，集成运放没有工作到非线性区，因而输入电压过零时，其内部的晶体管不需 要从截止区逐渐进入饱和区，或从饱和区逐渐进入截止区，所以提高了输出电压的变化 速度。一般单限比较器根据叠加原理，集成运放反相输入端的电位考电压,UREF为外加参令 uP=uN=0 ，则阈值电压由上式可知：只要改变参考电压的大小和极性，以及两个电阻的阻值，就可 以改变阈值电压的大小和极性；若要改变 uI 过 UT 时 uo 的跃变方向，则将同相 输入端和反相输入端所接电路互换。综上所述，分析电压传输特性三个要素的方法是：i、通过集成运放输出端所接的限幅电路来确定电压比较器的输出低电平和输出高电平ii、 写出集成运放同相输入端和反相输入端的电位uP、uN的表达式，令uP=uN,解 得的输入电压就是阈值电压。iii、 uo在uI过Ur时的跃变方向决定于uI作用于集成运放的那个输入端。例子：在图 8.2.6 所示电路中，在图827 中，R仁R2=5kQ，基准电压LRef=2V,稳压管的稳定电压； 它们的输入电压均为(a)所示的三角波，试画出图826所示电路的输出电压uo1和图所示电路输出电压 uo22）滞回比较器 电路有两个阈值电压，与单限比较器的相同之处在于：当输入电压单一方向变化时， 输出电压只跃变一次。单限比较器很灵敏，在阈值电压附近只要有微小变化就会引起输出电压的跃变，即抗 干扰能力很差。而滞回比较器具有滞回性，即具有惯性，因而有一定的抗干扰能力。，uI=uN，滞回比较器电路中引入了正反馈：很容易看出