半导体材料及二极管习题.ppt

1、第1章 习题解题方法指导,解：,画出直流等效电路（利用开 路、短路法建立）,直流通路图画法：,电容。,电感。,直流通路图,1.8 二极管电路如图1.8所示，设二极管的正向导通电压 为0.7V，电容C1和C2容量足够大，对信号可视为短 路，vi(t)=sint（mV）。 （1）试画出直流等效电路和交流等效电路； （2）求输出电压vo的值。,采取上述方法，剩余的电路，即为,直流等效电路，,直流通路图,即-直流通路图,2. 画出交流等效电路（利用开 路、短路法，剩余电路）,交流通路画法:,交流通路图,4. 根据交流通路图求交流输出电压 vo,1.15 稳压二极管电路如图1.15所示，已知稳压管的稳定

2、 电压Vz=6V，动态电阻rz=10，输入电压的标称值 VI为10V，但有1V的波动。 （1）当RL=200时，试求标称电压下流过稳压管的电 流Iz和输出电压Vo。在输入电压波动时，输出电压 的变化量Vo有多大？ （2）当RL=50时， Iz =？ Vo =？,解：,（1）假设稳压二极管开路，计算其,开路端电压VO是否大于VZ稳压值，,如果大于，则判定处于稳压状态。,稳压管稳压。,（2）画出稳压状态下动态电路图,解Vo的方式有两种：,1 精细算法求解；2 估算法求解,1 精细算法求解,. 根据KVL和VCR求Vo,. 根据KVL和VCR求IZ,.输入电压的波动交流峰峰值状态交流通路图,.画出稳

3、压状态下动态电路图,2 估算法求解,. 待求电压Vo=串联分压系数输入电压VI,. 根据KVL和VCR求IZ,. 并联电压相等求Vo,. 画出交流通路图,. 化简电路,. 利用Vo=串联分压系数输入电压VI,当 RL=50时，首先用开路稳压管法，判定能否稳压！,所以，稳压管处于截止状态，IZ0,1. 雪崩击穿与齐纳击穿的本质区别是什么？,思考题,雪崩击穿发生条件：大多发生在掺杂浓度较低、空间电荷层较宽、反向偏压较高的PN结中；形成原因：碰撞电离。少数载流子在较高的反偏电压加速下，获得很大的动能足以把空间电荷区内共价键的价电子撞出，由于阻挡层较宽，碰撞电离的机会增多，使载流子数目剧增，反向电流急

4、剧增大，造成雪崩击穿。雪崩击穿电压具有正的温度系数。 齐纳（Zener）击穿发生条件：发生在掺杂浓度较高、PN结较薄、反向偏压较小的PN结中；形成原因：场致激发。由于空间电荷区较窄，即使不大的反向偏压也会建立起很强的电场，该电场可直接将共价键的价电子拉出，使载流子数目剧增，反向电流急剧增大，造成齐纳击穿。齐纳击穿电压具有负的温度系数。,思考题,Vth的大小与材料、温度、工艺等因素有关。 计算公式：Vth=(KT/q)ln(NaNd/Ni2)，K是波尔兹曼常数1.38E-23，T是温度300K，q是单个电子的电荷1.6E-19，Na和Nd是掺杂载流子密度1E15 到1E17， Ni是材料的本征载流子密度。,势垒电容是相应于多子电荷变化的一种电容效应，因此势垒电容不管是在低频、还是高频下都将起到很大的作用（与此相反，扩散电容是相应于少子