模擬電路基礎學習（1）之半導體二極管及其基本電路

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2023-02-02 11:33:24 566

模擬電路學習先從半導體開始。

了解什么是半導體

半導體中含有兩種載流子電子和空穴，載流子濃度計算公式為：

其中T：熱力學溫度

k：波爾茲曼常數

Eg：價電子擺脫共價鍵束縛成為自由電子所需的電離能

為了提高半導體的導電能力，在本征半導體中摻入元素

P型半導體：參入三價元素如硼：一個原子產生一個空穴和一個負離子

N型半導體：參入五價元素如磷：一個原子產生一個電子和一個正離子

PN結

1）什么是PN結

PN結兩區的載流子存在濃度差，產生擴散運動形成空間電荷區建立內電場，形成的內電場會阻止多子擴散促使少子漂移，當多子擴散和少子漂移運動達到動態平衡時就形成了穩定的空間電荷區即PN結。

同時根據P區和N區摻雜濃度不同會形成對稱式的PN結和非對稱式的PN結

PN結加電壓的方向如圖所示分別為PN結正偏和反偏當

PN結正偏時：內電場減弱空間電荷區變窄PN結呈低阻

PN結反偏時：內電場增強空間電荷區變寬PN結呈高阻

2）PN結伏安特性

伏安特性方程為：

當T=300K時，

同時PN結也有電容效應分為擴散電容和勢壘電容

3）PN結的應用

二極管是PN結的經典應用之一

分析二極管電路的幾種方法

2）圖解分析法：在非線性器件伏安特性曲線上作圖分析

3）等效電路分析法：建立線性模型畫出直流等效模型確定Q點坐標和交流等效模型計算交流指標

穩壓管（齊納二極管）

END

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作者 | 小剛

排版 | 黑小姐

圖片 | 河北師范大學模電PPT

參考資料 | 童詩白, 華成英. 《模擬電子技術基礎（第五版）》

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