模拟电子电路及技术基础第四章.pdf

第四章常用半导体器件原理

4.1基本要求及重点、难点

1.基本要求

(1)理解本征半导体、P型和N型半导体以及漂移电流和

扩散电流等基本概念。

(2)掌握PN结的工作原理、单向导电性、击穿特性和

电容特性等基本知识。

(3)掌握晶体二极管的伏安特性、常用参数、温度特性，

能够应用简化模型对二极管基本应用电路(包括整流、限幅、

电平选择和峰值检波电路)进行分析和计算。

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第四章常用半导体器件原理

(4)掌握稳压二极管特性及其应用电路的分析、计算，掌

握包含二极管、稳压管和运放的电路(包括精密整流电路、输

出限幅比较器、输出限幅且占空比可调的弛张振荡器等电路)

的分析和计算。

(5)掌握双极型晶体三极管的工作原理、共射输出特性和

输入特性曲线及主要参数，熟练掌握直流偏置下晶体管的工作

状态分析、计算以及各种晶体管应用电路(包括对数、反对数、

β值测量、恒流源电路)的分析和计算。

(6)掌握JFET和MOSFET的工作原理、输出特性和转移特

性曲线及主要参数，熟练掌握直流偏置下FET的工作状态分析、

计算以及各种FET应用电路(包括方波、锯齿波发生器，取样/

保持电路，相敏检波电路)的分析和计算。

(7)了解双极型晶体管和场效应管的性能及参数比较。

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第四章常用半导体器件原理

2.重点、难点

重点：PN结工作原理，晶体二极管应用电路及晶体三

极管和场效应管的工作原理、特性曲线、主要参数及其应

用电路的分析和计算。

难点：本章概念较多，晶体三极管尤其是场效应管的

工作原理、特性曲线及其应用电路的分析和计算较难掌握，

教学中应密切联系应用背景，引起学生的学习兴趣。

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第四章常用半导体器件原理

4.2习题类型分析及例题精解

1.半导体物理基础和PN结

作为原理基础篇的开始，本章涉及到许多新的概念，

原理描述较多，引入了不少专有名词。应用时应该注意概

念准确，原理描述简洁，专有名词拼写正确。同时，本章

相对和相似的内容较多，如N型半导体和P型半导体，NPN

型晶体管和PNP型晶体管，三种N沟道场效应管和三种P沟

道场效应管，等等，学习时应该注意区分，避免混淆。

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第四章常用半导体器件原理

【例4-1】半导体中载流子通过什么物理过程产生？

半导体电流与哪些因素有关？

答本征半导体中的载流子通过本征激发产生。杂质半

导体中，多子的绝大部分由掺杂产生，极少部分由本征激

发产生；少子则单纯由本征激发产生。

半导体电流分为漂移电流和扩散电流。漂移电流与电

场强度、载流子的浓度和迁移率有关，扩散电流与载流子

沿电流方向单位距离的浓度差即浓度梯度有关。

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第四章常用半导体器件原理

2.二极管和稳压二极管

1)二极管的直流电阻和交流电阻

二极管的直流电阻利用其两端的直流电压和其中的直流

电流直接计算，也可以利用伏安特性曲线通过图解法得到。

图解法求交流电阻误差很大，一般利用热电压和直流电流

计算，不加说明时，热电压取26mV。

【例4-2】二极管的伏安特性如图4-1所示，计算直流

静态工作点Q处的直流电阻R和交流电阻r。