电工学复习【5】-- 半导体器件

上面那个半导体的导电特性中的半导体是本征半导体

1.本征半导体的导电性差，进行掺杂之后导电性会变好

2.自由电子和空穴统称为载流子

  

PN结是用来组成二极管的

PN结基本结构，三角形的底边是P，尖头是N

 

 对于二极管来说如果要处于导通状态的话，则要保证二极管P处的电压 > 其N处的电压

且当多个二极管共阴或共阳的时候，阴阳极之间电位差越大，越先导通，如上图这个题目

要点：

1.当二极管是理想二极管的时候，二极管N处的电位为0（ps：我们将N处的电位称为正向压降位），如上图的Vy就是一个正向压降位

  图形分析：

我们要求的是u0的电压，此时已知的是一个正弦电ui和一个恒压源E

1.首先是第一个判断：图中二极管的P结位置靠近恒压源E，N结位置靠近正弦电压源

2.对P,N处的电位做出判断：设E下面那个节点作为接地点，通过计算可以得知P处的电位就等于恒压源E = 3V（ps:由于和电源相连的只有一个电阻，所以这个电阻的电压就等于电源电压值）

而P处的电位通过简单的判断可以得知其等于正弦电压源的电压值

3.根据导通与否画出u0的电路图  --- 当P电位小于N电位的时候，不导通，根据电压回路公式知此时u0电压等于3V，而当导通的时候，同样是根据回路电压公式求得u0等于ui这个正弦值

4.下面那个图的分析就和上面那个图一致

 

 

当二极管方向改变的时候，分析方式一致 

 这个图的分析就是并联加上面的一个个分析即可，没有什么区别

 动态电阻rz = 图里的吊塔Uz / 吊塔Iz

要点：

1.首先是题目信息分析：

两个二极管的稳定电压为5V --- 这个是告诉我们两个稳压管的P处的电位等于 5V ；

两管的正向压降均可忽略不计，则是在告诉我们两管的N处的电位为 0V

2.稳压管的作用：在稳压管被击穿的情况下，稳压管就会变成一个恒压源，并且该恒压源的电压值等于稳定电压的值

3.稳压管被击穿后依然能够处于导通状态，且依然能够起到稳压的作用

 二极管是有PN两个极，而双晶形二极管则有三个极 -- NPN ; PNP --- 所以又称为三极管

Ic是集电极电流，Ib是基极电流

基极用B表示，发射极用E表示，集电极用C表示

发射结电压Ube是根据材质判断出范围的

 

 要点：在放大区中：Ic = βIb

且此时晶体管处于放大状态：所谓的放大状态就是指发射结正偏，集电结反偏

所谓的正偏即指 ： P接高电位，N接低电位

所谓的反偏则是上面那个反过来

 判断如图：PNP和NPN形三极管都要做独立的判断

一般常见的三极管都是NPN类型的

Uce ≈ Ucc是指集电极到发射极的电位差约等于集电结的电位，即发射结电位约等于0

而截止区则是发射极电位约等于集电极电位

 这一题的做法是先算出达到饱和区时的基极临界电流

如果基极电流 > 这个临界电流的话 ，就处于深度饱和状态

< 且不 < 0的话，就处于放大状态

如果 < 0 的话就处于截止状态

 要点：

多个二极管共阴或共阳的时候，电压差大的先导通，而当导通了一个之后其它的二极管就不会再导通了

所以在我们用回路电压法求电压的时候，我们只用先导通的那条回路来求电压，图中的那道题就是这样的

 

 ps : 接地端电位为0

第一问：这里Dz1稳压管被击穿，成为一个恒压源，电压大小是稳定电压的大小，而Dz2则是一个普通的二极管，正常导通，所以U0用回路电压求解得 5V

第二问：这里则是Dz1处两级电压差更大，优先击，而计算U0时优先使用现被击穿的稳压管所在的回路计算

总结：稳压管接反向电压的时候当作稳压管使用，接正向电压的时候当二极管使用

 补充：如果两个稳压管之间处于串联的状态，且两个稳压都接了能够击穿的电压的话，那么这两个稳压管都成为恒压源，且这两个恒压源所在支路输出的电压值等于两个稳压管的稳压电压的和，如上图

要点：

做这种题的时候首先要把握的是处于什么状态，然后再结合该状态下集电极和发射极的正反偏特性来以及PNP和NPN的PN分布特性来判断是 ： NPN型还是PNP型，以及这些电位都是属于那个极的

至于材质的判断则是通过：发射极处的电位差大小以及不同材质的电位差范围来判断的

+/-（0.2~0.3V）是锗管 ， +/-（0.6~0.7V）是硅管

 晶体管的控制方式是：输入电流控制输出电流

正向压降是指在规定的正向电流下，二极管的正向电压降，是二极管能够导通的正向最低电压。

对于稳压管来说，如果正向压降不为0的话，当稳压管被击穿，并成为恒压源的时候，恒压源输出的电压值 = 稳定电压值 + 正向压降值，如上题