電工壓縮課件

答安=期試（70%）+平（成績（30%）=作業(yè)評分+實驗評答安=期試（70%）+平（成績（30%）=作業(yè)評分+實驗評分+出勤地點：一號樓一樓教師休息630——9電子下 電子技模數(shù)字電子技 電子下 電子技模數(shù)字電子技 6前言（路——年2代真——子器40年 器代中、 6前言（路——年2代真——子器40年 器代中、 代電子器集——第晶 電規(guī)模集成電路——第——第二本本§1-物半半化§1-物半半化各管各管本體本體常有常有在硅或鍺構(gòu)成的晶體結(jié)構(gòu)中每個原子與相鄰的個原子結(jié)合，形成共價鍵結(jié)（容易被在硅或鍺構(gòu)成的晶體結(jié)構(gòu)中每個原子與相鄰的個原子結(jié)合，形成共價鍵結(jié)（容易被激發(fā) 導電性能容易突變的原因— iS在一定條件下（如光照或溫度升高由在一定條件下（如光照或溫度升高由自由電可在溫。自由電可在溫。?對半導體施加外電自由電子作定向運動，形成電流（電子電流*空穴（帶正電）吸引電子鄰近共價鍵中的電子在外電場作用下可填補該空穴E?對半導體施加外電自由電子作定向運動，形成電流（電子電流*空穴（帶正電）吸引電子鄰近共價鍵中的電子在外電場作用下可填補該空穴EEE同的方向作定空穴電EE同的方向作定空穴電§雜質(zhì)半導§雜質(zhì)半導1、N型半導摻入微量五價元素，某原子原子代替后，會產(chǎn)生一個多余價電子（容易成為自由電子1、N型半導摻入微量五價元素，某原子原子代替后，會產(chǎn)生一個多余價電子（容易成為自由電子主要導電方自由電子：多數(shù)載流 P空穴：少數(shù)載流N N 2、P型半導子形成共價鍵時因缺少一個電子產(chǎn)生一個空位，臨近原子的價電B容易被吸引過來補充該空穴空穴濃度大大增2、P型半導子形成共價鍵時因缺少一個電子產(chǎn)生一個空位，臨近原子的價電B容易被吸引過來補充該空穴空穴濃度大大增加，空穴導電是主要導電方自由電子：少數(shù)載流 B空穴：多數(shù)載流PP§PN結(jié)及其單向?qū)щ姟?、PN結(jié)的形 將型半導體型半導體拼在一起，其交界面處形成一個NPNP+++內(nèi)§PN結(jié)及其單向?qū)щ姟?、PN結(jié)的形 將型半導體型半導體拼在一起，其交界面處形成一個NPNP+++內(nèi)電NP+++ 內(nèi)電 區(qū)擴，，區(qū)，附近的區(qū)留下一NP+++ 內(nèi)電 區(qū)擴，，區(qū)，附近的區(qū)留下一些正離 正負離子形成空間電荷區(qū)——由區(qū)向區(qū)離子 NP+++ 內(nèi)電 區(qū)內(nèi)電有——漂—開漂移形成動態(tài)平的多NP+++ 內(nèi)電 區(qū)內(nèi)電有——漂—開漂移形成動態(tài)平的多PN結(jié)、外加正向電壓——P區(qū)接電源正極、N區(qū)接電源負PN++++I內(nèi)電向外電場方 ，多數(shù)載流子的擴散加強，形成較大的電流結(jié)處于導通狀態(tài)導PN結(jié)、外加正向電壓——P區(qū)接電源正極、N區(qū)接電源負PN++++I內(nèi)電向外電場方 ，多數(shù)載流子的擴散加強，形成較大的電流結(jié)處于導通狀態(tài)導通時結(jié)呈低方反向電壓——N區(qū)接電源正極、P區(qū)接電源負PN++++++++-I? 內(nèi)電場方外電場方電場方向相同，內(nèi)電場被加強，空間電荷區(qū)數(shù)載流子的擴散反向電壓——N區(qū)接電源正極、P區(qū)接電源負PN++++++++-I? 內(nèi)電場方外電場方電場方向相同，內(nèi)電場被加強，空間電荷區(qū)數(shù)載流子的擴散被阻止，只有由少數(shù)載流子形成的很小的電結(jié)處于截止狀態(tài)此時結(jié)呈高PN，導通阻——PN N++++ 內(nèi)電場方外電場方1R是2P端，NPN，導通阻——PN N++++ 內(nèi)電場方外電場方1R是2P端，N§15-半導體二極一§15-半導體二極一二、伏安特I（正 反向飽 電 U（U（U死區(qū)電反Ge、當U（1）U<死二、伏安特I（正 反向飽 電 U（U（U死區(qū)電反Ge、當U（1）U<死內(nèi)UU↑（I（正 反向飽 電 U（U（U死區(qū)電反Ge<U（1）|U|<U(BR)（反向擊I（正 反向飽 電 U（U（U死區(qū)電反Ge<U（1）|U|<U(BR)（反向擊）少數(shù)載流子漂移，從而形成較小的反向飽和電I（正 反向飽 電 U（U（U死區(qū)電反Ge（2）若|U|>U(BR)，少數(shù)載被束縛的價I（正 反向飽 電 U（U（U死區(qū)電反Ge（2）若|U|>U(BR)，少數(shù)載被束縛的價電子撞擊出來，如此形成連鎖反應(yīng)使得二極管中載流子劇增，形成很大的反向——123三、主要參、二 電 、、二如果該值大，則說明二極管的單向?qū)?23三、主要參、二 電 、、二如果該值大，則說明二極管的單向?qū)щ娦阅懿钏摹⒑O管電路的計、一般可將二極管視為理想元件（死區(qū)電壓認為是零（）二極管元件上的正向?qū)▔赫J為是零，正向電阻為零（將其視為短路四、含二極管電路的計、一般可將二極管視為理想元件（死區(qū)電壓認為是零（）二極管元件上的正向?qū)▔赫J為是零，正向電阻為零（將其視為短路（）止二極管反向電阻無窮大，反流為零（開路、（）對于含一個二極管的電路，先將二極管從電路大于零，則二極管導通，否、（）對于含一個二極管的電路，先將二極管從電路大于零，則二極管導通，否則截（）如果電路中含多個二極管，則應(yīng)斷開所有二極管求出各管所承受的電壓，其中承受正向電壓最大者優(yōu)導通，遂將其短路，接著再分析其他二極例1+++U+EEUD0--D若U>0，則D導通。R2 =2V> U=R1+故D， 反之D截例1+++U+EEUD0--D若U>0，則D導通。R2 =2V> U=R1+故D， 反之D截例2E=-4V例2E=-4V例3：若將E改為ui，求u++uuD0t-uR解==uui+RR12tu0=若 >0,u>0,D通u=1u0u0D0iiiR+212例3：若將E改為ui，求u++uuD0t-uR解==uui+RR12tu0=若 >0,u>0,D通u=1u0u0D0iiiR+21210sinwtV，E例：已，的波形IRUiu+++u-pDu5-iwE-=-u解Dp<5V,=u若<0,DiD u0=若5VuD0,D導通思考：畫電阻兩10sinwtV，E例：已，的波形IRUiu+++u-pDu5-iwE-=-u解Dp<5V,=u若<0,DiD u0=若5VuD0,D導通思考：畫電阻兩端電壓的波形+例：求輸出電壓DD21- +解：將兩個二極管全部斷開，求開路電 ++++例：求輸出電壓DD21- +解：將兩個二極管全部斷開，求開路電 ++++++++=9-6=U2=9-3=兩端電壓大D優(yōu)通導通后可將其視為短D1++++通， D2先，再來+++++=9-6=U2=9-3=兩端電壓大D優(yōu)通導通后可將其視為短D1++++通， D2先，再來1-穩(wěn)DUU?穩(wěn)壓管是一種特殊的二極管 ?其伏安特性與普通二極管的差異 （1）反向特性曲線較 （2）反向擊穿是可逆的1-穩(wěn)DUU?穩(wěn)壓管是一種特殊的二極管 ?其伏安特性與普通二極管的差異 （1）反向特性曲線較 （2）反向擊穿是可逆的（工作于反向擊穿區(qū)主要參數(shù)1U穩(wěn)壓管穩(wěn)定工作管子兩端的電壓?Z?Z溫度每變化1oC時穩(wěn)定電壓變化主要參數(shù)1U穩(wěn)壓管穩(wěn)定工作管子兩端的電壓?Z?Z溫度每變化1oC時穩(wěn)定電壓變化的百分數(shù)，明穩(wěn)壓管的溫度穩(wěn)定 =DUZr3ZZ4IZ穩(wěn)壓管穩(wěn)定工作時流過UUZ參考電流值，實際電流 ?應(yīng)略大于這個?IZM穩(wěn)4IZ穩(wěn)壓管穩(wěn)定工作時流過UUZ參考電流值，實際電流 ?應(yīng)略大于這個?IZM穩(wěn)壓管允許通過的最大電 6PZM=UZ例1：已知UZ=5VD=0.6V，求①U=10V；②U=-10V；③限流電IR + -解：當U=10V時穩(wěn)壓管反向例1：已知UZ=5VD=0.6V，求①U=10V；②U=-10V；③限流電IR + -解：當U=10V時穩(wěn)壓管反向擊穿U0=當U=-10V時，穩(wěn)壓管正向?qū)║0=-UD=-U0=當U=4V時，穩(wěn)壓管反向截止例2：已知UZ=5VUD=0.6V，求①U=10V；U=-10V；IRB+ DAU-U-0DZO解：當U=10V設(shè)O點電位為零，2均截止，則VA<0V例2：已知UZ=5VUD=0.6V，求①U=10V；U=-10V；IRB+ DAU-U-0DZO解：當U=10V設(shè)O點電位為零，2均截止，則VA<0V，則DZ1反向擊穿DZ2U0=UZ+UDIRB+-D AU DZ -O當U=-10V時，設(shè)假設(shè)2個截止VA<DZ2反向擊穿VA=IRB+-D AU DZ -O當U=-10V時，設(shè)假設(shè)2個截止VA<DZ2反向擊穿VA=DZ1U0=--UD=-點電位為零IRB++DAUDZ-- 當U=4V時管（DZ2）處則VA0.6V，DZ1DZ2也截因此假設(shè)不成立。同理DZ1也截IRB++DAUDZ-- 當U=4V時管（DZ2）處則VA0.6V，DZ1DZ2也截因此假設(shè)不成立。同理DZ1也截止 U0=點電零導通態(tài)三件三件三極管的基本結(jié)按三三極管的基本結(jié)按三三個導電區(qū)域CC中間層：很薄、摻雜少（基區(qū)BNBTP上層：集電NE下層：發(fā)射E其中發(fā)射區(qū)的摻雜濃度高于集電NPN發(fā)射區(qū)與基區(qū)交界處的PN結(jié)——發(fā)射集區(qū)交的PN三個導電區(qū)域CC中間層：很薄、摻雜少（基區(qū)BNBTP上層：集電NE下層：發(fā)射E其中發(fā)射區(qū)的摻雜濃度高于集電NPN發(fā)射區(qū)與基區(qū)交界處的PN結(jié)——發(fā)射集區(qū)交的PN結(jié)——集C（）B（）、E（電流放大原ˉC共發(fā)射極電路接N+IEBB-BP+EC：- （ECNEˉEeb區(qū)：電子的擴散、復(fù) c電流放大原ˉC共發(fā)射極電路接N+IEBB-BP+EC：- （ECNEˉEeb區(qū)：電子的擴散、復(fù) cˉC電流放大的機理N+I（1）E（電子）向B電源B-BP+-RB射極電N EˉE（2）B區(qū)，擴散來少部B區(qū)穴相復(fù)合，大部分繼續(xù)向集電結(jié)擴ˉC電流放大的機理N+I（1）E（電子）向B電源B-BP+-RB射極電N EˉE（2）B區(qū)，擴散來少部B區(qū)穴相復(fù)合，大部分繼續(xù)向集電結(jié)擴基區(qū)要不斷提供空穴以供ˉC散來的電子相復(fù)合，只能NEB正+RC區(qū)拉走電子（相當于提供B-PI穴），從而形+-BEC BN EˉE擴散和復(fù)合同時進行，電流放大取決于兩者的比希望擴>>基區(qū)要不斷提供空穴以供ˉC散來的電子相復(fù)合，只能NEB正+RC區(qū)拉走電子（相當于提供B-PI穴），從而形+-BEC BN EˉE擴散和復(fù)合同時進行，電流放大取決于兩者的比希望擴>>ˉC（3）集電區(qū)收集從發(fā)射N擴散來的電+IB-BP+-N EˉEC+集電結(jié)反偏，內(nèi)部電場得到增 NCECPC_BˉC（3）集電區(qū)收集從發(fā)射N擴散來的電+IB-BP+-N EˉEC+集電結(jié)反偏，內(nèi)部電場得到增 NCECPC_Bˉ通過實驗得出以下結(jié)論NBP（1）IE=IB+；EC?>>IBN且IEEBˉ這是因發(fā)進b共發(fā)射極直流電流放大倍IBˉ通過實驗得出以下結(jié)論NBP（1）IE=IB+；EC?>>IBN且IEEBˉ這是因發(fā)進b共發(fā)射極直流電流放大倍IBˉNBPECNˉE（2）微IB?此即晶體管的電流放大作 b=晶體管交流電流放大倍DIBˉNBPECNˉE（2）微IB?此即晶體管的電流放大作 b=晶體管交流電流放大倍DIB際IU0BE向?ECE>UBE> 和 均小和各個電壓的極 -ˉ IB C 際IU0BE向?ECE>UBE> 和 均小和各個電壓的極 -ˉ IB C _ + - PNPN <VB<VC>VB> > BEC + UCE UE-ˉIE （NPNIB(mA)①輸入特性曲3=f)I BUUBE(VˉI+B小?+31V時所有曲線幾乎-U（NPNIB(mA)①輸入特性曲3=f)I BUUBE(VˉI+B小?+31V時所有曲線幾乎-U-\只需要畫一條曲 IB(mA)(V晶正硅UCE 管也存在死區(qū)電 U 管的死區(qū)電壓 管為IB(mA)(V晶正硅UCE 管也存在死區(qū)電 U 管的死區(qū)電壓 管為硅工作為0.5V，②輸出特性曲C②輸出特性曲CIC(mAA三0(V1、100=大條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反 區(qū)域 I IU區(qū)曲線族中近IC(mAA三0(V1、100=大條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反 區(qū)域 I IU區(qū)曲線族中近似平行于橫軸的部 =bIB， =bIC(mA100m2、放大曲線族I=0以下的部B區(qū) I = ? =U(V=0時IB截止U0.5V時，晶體管進入截止 <<UBEIC(mA100m2、放大曲線族I=0以下的部B區(qū) I = ? =U(V=0時IB截止U0.5V時，晶體管進入截止 <<UBE為使晶體管可靠截止IC(mA飽和100m3、放大區(qū) I = U(V=1bIB，—集電極飽和電=U（satìSiU IC(mA飽和100m3、放大區(qū) I = U(V=1bIB，—集電極飽和電=U（satìSiU 條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正主要