南京邮电学院模拟电子技术基础模拟电子技术基础讲稿

1、模拟电子技术基础第一章 晶体二极管及其基本电路第二章 双极型晶体管及其放大电路第三章 场效应管及其基本电路第四章 集成运算放大器电路第五章 频率响应第六章 反馈第七章 模拟集成电路系统第八章 功率电路及系统第九章 正弦波振荡电路第十章 调制、解调第十一章 d/a和a/d转换第一章 晶体二极管及其基本电路1-1 半导体物理基础知识 1-2 pn结1-3 晶体二极管及其基本电路1-2 pn结1-2-1 pn结的形成1-2-2 pn结的单向导电特性1-2-3 pn结的击穿特性1-2-4 pn结的电容特性1-2-5 pn结的温度特性1-2-3 pn结的击穿特性当反向电压超过ubr后稍有增加时，反向电流

2、会急剧增大，这种现象，ubr称为pn结的。 雪崩击穿齐纳击穿i u 0 t t -ubr 图1-11 pn结的伏安特性 雪崩击穿条件：1. pn结反偏； 2. pn结轻掺杂；过程：耗尽区较宽，少子漂移通过时被加速，动能，被加速的少子与中性原子的价电子相碰撞，产生新的空穴、电子对。新的空穴、电子对被电场加速后，又会撞出新的空穴、电子对，形成连锁反应，使耗尽区内的载流子数剧增，从而引起反向电流急剧增大。其现象类似于雪崩，所以。齐纳击穿条件：1. pn结反偏； 2. pn结重掺杂；过程：耗尽区很窄，不大的反向电压就可能在耗尽区内形成很强的电场，它足以将耗尽区内中性原子的价电子直接拉出来，产生大量的空

3、穴电子对，使反向电流剧增，这种击穿说明：1对硅材料pn结：ubr7v为雪崩击穿；ubr5v为齐纳击穿；ubr介于57v时，两种击穿都有。 2只要限制击穿时流过pn结的电流，击穿并不损坏pn结。1-2-4 pn结的电容特性pn结具有电容效应，它由势垒电容和扩散电容两部分组成。 势垒电容当外加电压 多子被推向耗尽区 正、负离子 相当于存贮的电荷量因此，耗尽区中的存贮的电荷量将随外加电压的变化而改变。这一特性正是电容效应，并称为势垒电容，用ct表示。经推导，ct可表示为： ct= dq/du= (1-5)式中，ct0为外加电压u=0时的ct值，它由pn结的结构、掺杂浓度等决定；ub为内建电位差；n为

4、变容指数，与pn结的制作工艺有关，一般在1/36之间。nbtouuc)1 ( 扩散电容正向偏置的pn结，由于多子扩散，p区的空穴和n区的电子大量向对方扩散，分别成为对方区域内的非平衡载流子（非平衡少子），它们在扩散过程中，不断与对方半导体中的多子相复合。因此，靠近结区处浓度最高，以后逐渐衰减，直至达到热平衡值，形成如图1-12所示的浓度分布曲线。扩散电流的大小就取决于分布曲线的斜率。这种外加电压改变引起扩散区内存贮电荷量变化的特性，就是电容效应，称为扩散电容，用cd表示。 1-2-5 pn结的温度特性pn结特性对温度变化很敏感，反映在伏安特性上即为：温度升高，正向特性左移，反向特性下移。如图1-11中虚线所示。具体变化规律是：保持正向电流不变时，温度每升高1，结电压减小约22.5mv，即 u/t-(22.5)mv/温度每升高10，反向饱和电流is增大一倍。如果温度为t1时，反向饱和电流is1，温度为t2时，反向饱和电流is2，则 ；当温度长高到一定程度时，pn结就不存在了。因此，硅材料约为（150200），对锗材料约为（75100）10/)(12122ttssii第二章 双极型晶体管及其放大电路第三章 场效应管及其基本电路第四章 集成运算