胡說八道模電讀書筆記(2023.10.12)(1 / 2)

梁寒郡的日記 梁寒郡 1773 字 2個月前




應該不需要大量計算,可以用文字描述。

三概念:先寫幾個概念,比較喜歡的。能量與頻率、電磁效應、PN結。第一個比較籠統,可以理解為凸起的地方必暗藏能量;第二個很高深,還沒學,以後細細學;PN結的基本原理略知一二,是比較重要的模型,後麵或許不會加深理解,但是,如果要做計算的話,首先要弄明白PN結。

PN結:積極與消極,P空穴,N自由電子。由於擴散產生了PN結,這時N區失去電子帶正電,P區得到電子帶負電,形成內電場,它不斷阻止了多子擴散運動,促進少子的漂移運動,二者動態平衡,PN結動態平衡。向PN結內電場加反向電壓,叫作PN結導通,此時耗儘區變窄,多子的擴散能力增強,大於少子漂移,正向導通;接同向電壓,耗儘區變得更寬,少子導電,多子被進一步抑製,但少子數量少,反向電流小,此時工作於反向偏置。捕捉裡麵的細節,是漂移與擴散間對抗。將伏安曲線分為(六)個部分進行記憶。

壘勢電容、擴散電容:電容,電壓與電荷。壘勢的產生源於電荷積累,類似電容,是多子在主導。擴散電容源於P結或N結內被注入的電子或空穴分布不均,是少子在主導。正向導通時,壘勢變窄,有利於多子運動,多子在單個結內的濃度分布差變大,此時擴散電容主導;反向導通時,壘勢區變寬,意味著兩端正負粒子數增加,此時壘勢電容主導,擴散電容可忽略。

導通壓降:是門檻,克服內電場。

穩壓二極管:反向擊穿工作狀態(正向導通也可以穩壓,也是在改變自身電阻,特性曲線類似,所以有正向導通壓降一說),雖然定義式和計算式是有差彆的,但為了記憶,有時候也可去聯想。非線性的伏安特性可以理解為電阻變化非線性,那麼可以理解為穩壓二極管在調整著自己的電阻值來達到穩壓的目的。其實也不存在什麼電阻不變的東西,雖然電阻改變不一定是由電壓引起的,可二極管的電阻變化主要是由電壓變化引起的。

穩壓二極管電路:主要是看限流電阻的計算方式。專注電流,網孔電流法,用最大最小值的方式,這裡將穩壓值固定,畢竟想讓它正常工作。穩壓的目的是給負載提供穩定電壓,將負載看作滑動變阻器,電阻隻與結構有關,這樣就可以計算出限流電阻阻值範圍。

注1:二極管需要先判斷工作狀態,過於複雜用假設法。

變容二極管:電壓改變電容,調節諧振頻率,切換頻道。

肖特基二極管:單極,內部無漂移,消除少子的存儲效應。金屬與N型半導體,從穩定性來說,金屬穩定性強,一般是金銀鉑金屬,會獲得電子,形成一個MS結,肖特基壘勢。單向導電性與PN結類似。輕摻雜,低阻,高頻,少電容,壘勢薄容易被擊穿。

光電二極管:光敏、光電傳感器,工作於反向工作區。光大、反壓大、壘勢寬,漂移電流產生。無電源時,可做光微電源。電流小,使用時或需要放大等處理。

LED略,可進階為激光二極管。

BJT:雙極型晶體管,三極管,晶體管。PNP、NPN、CBE。畫法,發射方向,由P到N。摻雜高電阻低。發射區摻雜高,集電極大,基區薄而摻雜少,結構導致其具有電流放大的作用。兩個結,以NPN為例,一個是發射結,一個是集電結,兩結全指向內為截止,全指向外為飽和,從上到下為放大,從下到上為倒置。摻雜越高,多子越多,擴散能力越強。除了擴散電流之外,基區內有一小部分複合電流。

放大狀態,發射區擴散電子穿過基區達到集電區邊界,由於此時集電區反向偏置,這些電子又漂移進入集電區,產生漂移電流,當然,基區與集電區也有部分漂移電流。發射極電流等於基極電流加集電極電流,起放大作用。由結構決定的比例關係。

共射極直流放大係數,是集電極電流比基極電流。

共基極提現了發射極電流對集電極電流的控製作用,這個比例接近1。

小加小大之積等於大。

(文字描述開始乏力)

()輸入特性:集電極電壓一定,基極輸入電壓與輸入電流的關係,是由集電極電壓不斷改變所畫出的曲線簇。當僅有發射結正偏時,和二極管類似,加入集電結反偏後,漂移能力加強,擴散能力被抑製,基極電流會減少,集電結反偏變大後,也就是進入放大區,偏置增加不會顯著影響ib。ib是一道坎,越過這個坎需要自由電子,或者反偏電壓吸引,前期反偏產生的電場不夠強,所以ib很大但是效果不好,這時是飽和狀態,後麵ib會大幅下降,逐漸顯現出三極管的放大能力。

輸出特性:在基極電流一定時,集電極電壓與集電極電流的關係,隨著基極電流改變而畫出的一條曲線簇。截止區:基極電壓很小發射極截止,集電極電流很小;放大區:ic受ib控製,vce增加,在保證ib不變時,ic會略有增加。飽和區:我理解起來,用失真形容更為合適,vce很小,集電結反向偏置很弱,由發射極擴散過來的自由電子不能被反向偏置電場完全吸收至集電極,ib失去對ic的控製能力。







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