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《电子电路》课件:本征半导体结构示意图.ppt

1、下课下课模模 拟拟 电电 子子 线线 路路主讲:主讲: 李贤志李贤志 副教授副教授办公室:办公室:A201A201电电 话:话:3306878(O) 3387761(H)3306878(O) 3387761(H)Email:LEmail:L下课下课第第1 1章章 晶体二极管晶体二极管1.1 半导体物理基础知识1.2 PN结1.3 晶体二极管电路的分析方法1.4 晶体二极管的应用1.5 其它二极管(略)返回返回下课下课1.1 半导体物理基础知识返回返回图1-1-1 硅和锗的原子结构模型图1-1-2 硅和锗共价键结构示意图图1-1-3 空穴在晶格中的移动图1-1-4 N型半导体结构示意图图1-1-

2、5 P型半导体结构示意图图1-1-6 电场作用下的漂移运动图1-1-7 热平衡状态遭到破坏时载流子分布图例题例题图1-0-1 晶体二极管内部结构示意图下课下课图1-0-1 晶体二极管内部结构示意图返回返回下课下课图1-1-1 硅和锗的原子结构模型返回返回下课下课图1-1-2 硅和锗共价键结构示意图返回返回下课下课图1-1-3 空穴在晶格中的移动返回返回下课下课图1-1-4 N型半导体结构示意图返回返回下课下课图1-1-5 P型半导体结构示意图返回返回下课下课图1-1-6 电场作用下的漂移运动返回返回下课下课图1-1-7 热平衡状态遭到破坏时载流子分布图返回返回下课下课例题例题返回返回Page6

3、 例例1Page6 例例2Page6 例例3Page8 例例下课下课P6 例例1返回返回例例1 一块本征硅片中掺入五价元素砷,一块本征硅片中掺入五价元素砷,浓度浓度Nd=81016cm-3。试求室温。试求室温T=300K时自由电子和空穴的热平衡浓度值。时自由电子和空穴的热平衡浓度值。下课下课P6 例例2例例2 在上例中,当温度升高到在上例中,当温度升高到400K时,时,试求自由电子和空穴和热平衡浓度值。试求自由电子和空穴和热平衡浓度值。 返回返回下课下课P6 例例3例例3 一块本征硅片,先掺入浓度为一块本征硅片,先掺入浓度为81016cm-3的五价砷原子,为的五价砷原子,为N型半导型半导体,再

4、掺入浓度为体,再掺入浓度为51017cm-3的三价硼的三价硼原子,试问它为代何种杂质半导体,并原子,试问它为代何种杂质半导体,并求室温时多子和少子的热平衡浓度值。求室温时多子和少子的热平衡浓度值。 返回返回下课下课P8 例例例例 试求室温下试求室温下(a)本征半导体和本征半导体和(b)掺入掺入Nd =1016cm-3的杂质半导体的电导率。的杂质半导体的电导率。 返回返回下课下课1.2 PN结返回返回图1-2-1 空间电荷区的形成图1-2-2 P+N结的内建电位差图1-2-3 PN结的三种杂质分布图1-2-4 P+N外加正偏电压图1-2-5 P+N外加反偏电压图1-2-6 温度特性图1-2-7

5、PN的击穿特性图1-2-8 稳压管的电路符号和相应的伏安特性图1-2-9 势垒电容图1-2-10 扩散电容的成因图1-2-11 变容管的电路符号下课下课图1-2-1 空间电荷区的形成返回返回下课下课图1-2-2 P+N结的内建电位差返回返回下课下课图1-2-3 PN结的三种杂质分布返回返回下课下课图1-2-4 P+N外加正偏电压返回返回下课下课图1-2-5 P+N外加反偏电压返回返回下课下课图1-2-6 温度特性返回返回下课下课图1-2-7 PN的击穿特性返回返回下课下课图1-2-8 稳压管的电路符号和相应的伏安特性返回返回下课下课图1-2-9 势垒电容返回返回下课下课图1-2-10 扩散电容

6、的成因返回返回下课下课图1-2-11 变容管的电路符号返回返回下课下课1.3 晶体二极管电路的分析方法返回返回图1-3-1 晶体二极管的伏安特性曲线图1-3-2 用两段折线逼近伏安特性曲线图1-3-3 理想二极管的伏安特性和电路符号图1-3-4 晶体二极管的简化电路模型图1-3-5 增量电阻的示意图图1-3-6 晶体二极管小信号电路模型图1-3-7 晶体二极管电路例题例题图1-3-8 图解分析法图1-3-10 简化分析法下课下课图1-3-1晶体二极管的伏安特性曲线返回返回下课下课图1-3-2 用两段折线逼近伏安特性曲线返回返回下课下课图1-3-3 理想二极管的伏安特性和电路符号返回返回下课下课

7、图1-3-4 晶体二极管的简化电路模型返回返回下课下课图1-3-5 增量电阻的示意图返回返回下课下课图1-3-6 晶体二极管小信号电路模型返回返回下课下课图1-3-7 晶体二极管电路返回返回下课下课图1-3-8 图解分析法返回返回下课下课图1-3-10 简化分析法返回返回下课下课例题例题返回返回Page27 例1Page28 例2Page28 例3下课下课Page27 例例1返回返回试求下图(a)所示的管外电路的静态工作电压和电流。 戴维宁定理戴维宁定理下课下课戴维宁定理戴维宁定理返回返回 对外电路来说,一个线性有对外电路来说,一个线性有源二端网络可用一个电压源和一源二端网络可用一个电压源和一

8、个电阻串联的电路来等效,该电个电阻串联的电路来等效,该电压源的电压等于此有源二端网络压源的电压等于此有源二端网络的开路电压,串联电阻等于此有的开路电压,串联电阻等于此有源二端网络除去独立电源后在其源二端网络除去独立电源后在其端口处的等效电阻端口处的等效电阻。下课下课Page28 例例2返回返回在图1311(a)所示电路中,已知两个二极管的VD(on)=0.7V,RD=100,试画出VO随VI变化的传输特性。下课下课Page28 例例3返回返回例3 在图1312(a)所示电路中,已知IQ=0.93mA,R=10k,VDD=sin2100t(V),试求V。下课下课1.4 晶体二极管的应用返回返回图

9、1-4-1 电源设备的组成框图图1-4-2 半波整流电路图1-4-3 稳压电路图1-4-4 稳压管图1-4-5 稳压器的大信号等效电路图1-4-6 稳压器的小信号等效电路图1-4-7 双向限幅特性例题例题图1-4-8 单向限幅特性图1-4-9 双向限幅电路图1-4-10 采用稳压管的双向限电路下课下课图1-4-1 电源设备的组成框图返回返回下课下课图1-4-2 半波整流电路返回返回下课下课图1-4-3 稳压电路返回返回下课下课图1-4-4 稳压管返回返回下课下课图1-4-5 稳压器的大信号等效电路返回返回下课下课图1-4-6 稳压器的小信号等效电路返回返回下课下课图1-4-7 双向限幅特性返回返回下课下课图1-4-8 单向限幅特性返回返回下课下课图1-4-9 双向限幅电路返回返回下课下课图1-4-10 采用稳压管的双向限电路返回返回下课下课Page31例题返回返回例 已知VZ=6.8V,rZ=20。IZmax0.2mA,输入电压VI=10V,其不稳定量VI=1V,试求:输出直流电压VO;为保证通过稳压的电流小于IZmax,R的最小值;为保证稳压管可靠击穿,RL的最小值;RL开路时,由VI产生输出电压VO的不稳定量VO1;VI=10V时,在RL变化范围内,VO的不稳定量VO2。

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