电子科大模电 绪论-模拟电子技术基础课绪论
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模拟电子技术基础(基础部分)第一部分1.1 模拟信号与模拟电路1.2 模拟电子技术基础课程特点及如何学习该课程2.1 本征半导体导体一般低价绝缘体高价束缚电子半导体四价元素硅si 锗ge本征半导体纯净的晶体结构的半导体要使材料导电性能可控2.2 杂质半导体为了使得导电性能可控,我们就要在本征半导体里边掺入一定的杂质,称为杂质半导体杂质半导体有两种,一种叫N形半导体,一种叫P形半导体。
在N形半导体里边,我们掺入5价元素,经常掺入的是磷元素。
这时候大家就可以看到,说在形成共价键之后,它多出一个电子(对应一个+5的正离子)。
这个电子是一个自由的电子,所以在这个5价元素周围,已经形成共价键。
所多出来的这个电子,这样就使得自由电子和空穴的浓度不一样。
也就是说自由电子变成了多数的载流子,而空穴变成了少数载流子再看一种叫做P形半导体P形半导体里边是掺入了3价元素一般是掺入硼这时候我们就可以看到这个你看我把硼元素这儿空出的这个地方叫做空位而不叫它空穴因为它不带电。
因为硼元素就是3价的而只有在什么时候才产生的空穴呢。
就是4价元素外部的电子价电子补充了这个空位之后这时候产生的才是空穴。
所以我们说空穴是带电的空穴在这个时候是多数载流子。
P形半导体主要靠空穴导电仍然是掺入的杂质越多空穴浓度越高导电性能就越强。
2.3 pn结的形成及其单向导电性2.4 pn 结的电容效应下面我们介绍一下PN 结的电容效应。
PN 结的电容效应。
有一种效应把它等效为叫势垒电容。
就是PN 结在加反向电压的时候,注意是N 这边加的是正,P 这边加的是负。
这时候随着电压数值的变化,我们看到了一条曲线。
就是注意啊。
这里面这个u正的时候,实际上是加反向电压。
随着这个电压的变化,它的等效的一个电容变化很大。
而且到反向电压大到一定程度,随着电压的增大,电容量的增大很大。
那PN结的结电容就是势垒电容和扩散电容之和由于有了这样一个的电容效应这个二极管它不具有了理想的单向导电性这样一个特性了因为这个二极管除了单向导电我们发现它有电容效应就相当于在二极管上并了一个电容当我的信号频率大到一定程度的时候这个电容的容抗小到一定程度的时候我们说一个极端的情况频率很高很高电容的容量就会趋于零那这时候这个动态信号它的作用就会全部加到R上而在二极管上没有压降也就是说这时候电容已经不体现出来它的单向导电性了它相当于把电容给短路掉这里我们要特别注意的就是结电容它和一般我们拿来的一个元件电容是不一样的这个电容呢它本身和外部的参数有关和它自己内部的结构有关比如说它的这个PN结的结面积到底有多大比如说外部加的电压有多大电流有多大所以它不是一个常量。