模电学分分析课件.pptVIP

模拟电子技术教材：《模拟电子技术基础简明教程》清华大学电子学教研组编讲课教师:陈冬红

要求和目的:通过本课程的学习，较全面地掌握模拟电子电路的基本理论和概念，基本上能对一般性质的模拟电子电路进行看图分析和设计，并为后续课程的学习打下基础，并在今后有关工程设计中加以灵活应用学习方法:（1）抓住“四基本”——基本概念、基本分析方法、基本应用、基本技能（2）抓住“五环节”——教学、习题和习题课、自学、答疑和实验五个环节

学习成绩:小测验（15%）期末统考（70%）考勤、作业（15%）重点：放大电路的基本原理（Ch2）、放大电路中的反馈（Ch6）、模拟信号运算电路（Ch7）对一些符号、典型公式和分析方法要理解地记忆

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三极管的微变等效电路ibcbi=?iccbb等效rbeee

iiibic微变?ibRLRc等uRriuo效电路bbe

电压放大倍数的计算：RLrRbbeRc

虚短RF虚地点iFu=u_+i=i_=0i1+虚断i-?_uIuoi+R1电压放大倍数:++FR2i

第1章半导体器件1.1半导体的特性1.2半导体二极管1.3双极型三极管

§1.1半导体的特性1.1.1本征半导体现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。SiGe硅原子锗原子

通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。在硅和锗晶体中，每个原子与其相临的原子之间形成共价键，共用一对价电子。完全纯净的、结构完整的半导体晶体，称为本征半导体。

硅和锗的共价键结构共价键共用电子对+4+4+4+4+4表示除去价电子后的原子

形成共价键后，每个原子的最外层电子是八个，构成稳定结构。+4+4+4共价键有很强的结合力，使原子规则排列，形成晶体。+4共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为束缚电子，常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子，因此本征半导体中的自由电子很少，所以本征半导体的导电能力很弱。

1.1.2杂质半导体在本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会使半导体的导电性能发生显著变化。其原因是掺杂半导体的某种载流子浓度大大增加。载流子：电子，空穴N型半导体（主要载流子为电子）P型半导体（主要载流子为空穴）

N型半导体硅或锗+少量磷?N型半导体在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷（或锑），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代，磷原子的最外层有五个价电子，其中四个与相临的半导体原子形成共价键，必定多出一个电子，这个电子几乎不受束缚，很容易被激发而成为自由电子，这样磷原子就成了不能移动的带正电的离子。每个磷原子给出一个电子，称为施主原子。

N型半导体硅原子磷原子SiSiSi多余电子PN型硅表示+

P型半导体硅或锗+少量硼?P型半导体在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素，如硼（或铟），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代，硼原子的最外层有三个价电子，与相临的半导体原子形成共价键时，产生一个空穴。这个空穴可能吸引束缚电子来填补，使得硼原子成为不能移动的带负电的离子。由于硼原子接受电子，所以称为受主原子。

P型半导体硅原子空穴SiSiBSiP型硅表示硼原子空穴被认为带一个单位的正电荷，并且可以移动

杂质半导体的示意表示法－－－－－－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－－－－－－－－－－－N型半导体P型半导体

§1.2半导体二极管1.2.1PN结及其单向导电性一、PN结的形成在同一片半导体基片上，分别制造P型半导体和N型半导体，经过载流子的扩散，在它们的交界面处就形成了PN结。

PN结处载流子的运动漂移运动P型半导体N型半导体内电场E－－－－－－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－－－－－－－－－－－空间电荷区扩散运动

PN结处载流子的运动漂移运动P型半导体N型半导体内电场E－－－－－－++++++内电场越强，就使漂++++++移运动越强，而漂移－－－－－－－－－－－－－－－－－－使空间电荷区变薄。++++++++++++扩散的结果是使空间电荷区逐渐加宽，空间电荷区越宽。扩散运动

PN结处载流子的运动漂移运动P型半导体N型半导体内电场E－－－－－－++++++所以扩散和漂移这一对相反+++++－－－－－－－－－－－－－－－－－－++的运动最终达到平衡，相当+++++于两个区之间++++++没有电荷运动，空间电荷