完整版半导体器件基础教案

(完整 word 版)半导体器件基础教案 第一章半导体器件基础第一章半导体器件基础 【学习目标】【学习目标】 1.1.了解了解 PNPN 结的单向导电性。结的单向导电性。 2.2.熟悉二极管的伏安特性熟悉二极管的伏安特性 3.3.了解开关二极管、整流二极管、稳压二极管的基本用途。了解开关二极管、整流二极管、稳压二极管的基本用途。 4.4.掌握三极管输出特性曲线中的截止区、放大区和饱和区等概念掌握三极管输出特性曲线中的截止区、放大区和饱和区等概念. . 5.5.熟悉三极管共发射极电流放大系数熟悉三极管共发射极电流放大系数 ββ 的含义。的含义。 6.6.熟悉对三极管开关电路工作状态的分析方法熟悉对三极管开关电路工作状态的分析方法. . 7.7.熟悉三极管的主要参数。熟悉三极管的主要参数。 8.8.熟悉熟悉 MOSMOS 场效应管的分类及符号场效应管的分类及符号. . 9.9.熟悉增强型熟悉增强型 NMOSNMOS 管的特性曲线管的特性曲线. . 10.10.了解了解 MOSMOS 场效应管的主要参数。场效应管的主要参数。 【内容提要】【内容提要】 本章介绍三种常用的半导体器件本章介绍三种常用的半导体器件, ,即半导体二极管、三极管及即半导体二极管、三极管及 MOSMOS 场效应管。重点介绍场效应管。重点介绍 这些器件的外部特性曲线、主要参数及电路实例。这些器件的外部特性曲线、主要参数及电路实例。 一、教学内容一、教学内容 ( (一）一） 半导体二极管半导体二极管 (完整 word 版)半导体器件基础教案 1 1．．PNPN 结的伏安特性结的伏安特性 PN 结的伏安特性描述了 PN 结两端电压 u 和流过 PN 结电流 i 之间的关系。 图是 PN 结的伏—安特 性曲线。可以看出： （1）当外加正向电压较小(u IUTP uGS£ UTP RDS非常大，相当于开关断开 rON非常小,相当于开关闭合 二、例题解析二、例题解析（答案供参考） 例例 2.12.1在图 P2。1（a） （b） （c）所示的电路中，设二极管为理想二极管，输入电压 解：解：分析二极管电路,要抓住二极管导通和截止的条件和特点。设理想二极管的导通电压为0V,导通时， 管压降为 0V(非理想状态一般为 0.7V） ；二极管两端的正向电压小于0.5V 时，管子截止， iD» 0。抓住这些要 点,可以知道在输入图(d）所示波形的情况下， 图（a)电路中，在输入信号的正半周，二极管导通，输出电压等于管压降，约为0V，在输入信号的负半 周，二极管截止，iD» 0，电阻上的压降» 0，输出电压等于输入电压，uO» uI； 图(b）电路中，在输入信号的正半周，二极管导通,管压降约为 0V，输出电压约等于输入电压，uO» uI； 在输入信号的负半周，二极管截止，iD» 0，电阻上的压降» 0，输出电压等于 0; 图（c）电路中,在输入信号的正半周，二极管因反向偏置而截止，iD» 0,电阻上的压降» 0，输出电压等 (完整 word 版)半导体器件基础教案 于 0；在输入信号的负半周,二极管导通,管压降约为 0V，输出电压约等于输入电压。相应波形见答图P2。1。 答图 2。5 例例 2 2。。2 2在图 P2.2 中，若已知管子的导通电压 UON=0。6V，b=80，管子导通后 UBE=0。7V,UCES=0.3V，若 输入电压 uI幅值为 5V、频率为 1kHz 的脉冲电压源，试分析: （1）当 uI= UIL=0V 和 uI= UIH=5V 时三极管的工作状态（放大、饱和、截止）; （2）若 Rb值不变，求电路工作在临界饱和区时 RC的最小值； 若 R C 值不变，求电路工作在临界饱和区时 R b 的最大值。 解解：分析三极管电路.同样要抓住三极管三种工作状态的条件和特点. （1）当 u I=UIL=0 时： 由于 u I I BS] （2)固定 Rb值不变,求临界饱和时的 Rcmin 可得 Rcmin=1.4KW。 (3）固定 RC值不变，求临界饱和时的 Rbmax 可得 R bmax=61KW. 一、内容总结一、内容总结 二、学二、学 习要求习要求 三个元件： 二极管、 三 极管和MOS 管 两个重点： (完整 word 版)半导体器件基础教案 1、元件的外特性 2、作开关元件的应用 本章基础部分自学为主，不苛求元件内部工作原理的掌握，学会运用“黑箱“的方 法理解元件的外特性及开关特性. 三、思考题 1、共价键结构，本征半导体，自由电子，空穴，载流子的是什么？ 2、N 型和 P 型半导体的区别，它们的多子和少子是什么？ 3、PN 结是如何形成的? 4、如何由 PN 结的伏安特性来理解它的单向导电性？ 5、三极管的放大原理是什么？ 6、怎么在输出特性曲线上理解三极管的三个工作区? 7、MOS 管有那几种类型? 8、与三极管输出特性比较，MOS 管的三个工作区有何特点？ 9、二极管、三极管和 MOS 管的开关时间怎么理解？