半导体基础

模电我真的好喜欢你啊啊啊:heart_eyes:

二极管

image-20230526210931337
$$
i=I_s(e^{\frac{u}{U_T}}-1),常温下U_T=26mV
$$

等效电路

大信号模型:

  • 理想二极管
  • 理想二极管串一个反向的$U_{ON}$电压源

小信号模型(静态点附近):

  • 动态电阻$r_d=\frac{\Delta u_D}{\Delta i_D}\approx\frac{U_T}{I_D}$

主要参数

  • 最大整流电流$I_F$:平均

  • 最大反向工作电压$U_R$:瞬时

  • 反向电流$I_R(I_S)$

  • 最高工作频率$f_M$:PN结有电容效应

稳压二极管

dddd

晶体三极管Triode

:cry:

结构

image-20230526211007779

放大作用

放大条件

  1. $U_{BE}>U_{on}$,发射结正偏
  2. $U_{CB}\geq0$,即$U_{CE}\geq U_{BE}$,集电结反偏

电流分配

image-20230526211012892
$$
I_E=I_B+I_C
$$
共射电流放大系数:
$$
\beta\approx\frac{I_C}{I_B}
$$
共基极电流放大系数:
$$
\alpha=\frac{I_C}{I_E}
$$

输入输出特性

输入特性

$$
i_B=f(u_{BE})\Big |{U{CE}}
$$

image-20230526211018315

输出特性

image-20230526211022975

截止区

$$
u_{BE}<U_{on},u_{BC}<U_{on}
$$

放大区

$$
u_{BE}\geq U_{on},u_{BC}<U_{on}
$$

$$
i_C=\beta i_B,\Delta i_C=\beta\Delta i_B
$$

输出回路电流$i_C$几乎仅仅取决于输入回路电流$i_B$,可等效为受控电流源

饱和区

$$
u_{BE}\geq U_{on},u_{BC}\geq U_{on}
$$

失去控制作用,饱和导通状态

MOSFET

MOSFET放大电路

MOSFET小信号分析

$$
I_D=\frac{K(V_I-V_{TH})^2}{2}
$$

$$
i_d=K(V_I-V_{TH})v_i
$$

小信号增益

$$
\bigg|\frac{v_o}{v_i}\bigg|=K(V_I-V_T)R_L
$$