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,後面或許不會加深理解,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。由于擴散產生了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,此時耗盡區變窄,多子的擴散能力增強,大于少子漂移,正向導通;接同向電壓,耗盡區變得更寬,少子導電,多子被進一步抑制,但少子數量少,反向電流小,此時工作于反向偏置。捕捉里面的細節,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。壘勢的產生源于電荷積累,類似電容,是多子在主導。擴散電容源于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,有利于多子運動,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別的,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,這里將穩壓值固定,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,電阻只與結構有關,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,過于復雜用假設法。
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,工作于反向工作區。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,基區內有一小部分復合電流。
放大狀態,發射區擴散電子穿過基區達到集電區邊界,由于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。發射極電流等于基極電流加集電極電流,起放大作用。由結構決定的比例關系。
共射極直流放大系數,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制作用,這個比例接近1。
小加小大之積等于大。
(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系,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,擴散能力被抑制,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,後面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系,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控制,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的控制能力。
接法不影響晶體管處在放大工作狀態。共基極接法,輸入特性與二極管類似,右邊vcb電壓增大,ie電流也增大,這是ib會逐漸減小至穩定。共基極的接法是恆流源,ie與ic幾乎相等,飽和區、放大區、截止區就是管的狀態。
晶體管參數︰直流放大系數,先變大再變小,開始因為ib很大在逐漸減小,後面因為另一種飽和,ib逐步提高,ic具有上限,這個放大系數變小。與之匹配的共基極直流放大系數可以用公式求得,也是在不斷變化。
集電結反向飽和電流icbo,看名字就知道是干什麼的。穿透電流是基極開路,直接由c到e,穿透的名字就是這樣的。研究它們主要是因為它們隨著溫度而變化,這些電流影響ib、ie、ic之間的關系,導致直流放大系數不穩定,如果因為溫度變化而放大系數不確定,管子就會處于一個具有程度劃分的不可控狀態,一般直流放大系數越小的波動越少可控力越強。這里又是一個取舍。交流放大系數,在直流的基礎上微小波動,由于在放大區,它也基本是不變的。共基極交流放大系數也認為幾乎不變。
(****)但是隨著這個交流信號的頻率上升,由于管子的電容特性,調節能力逐漸減弱,放大系數下降,降低到根號二分之一位為共發射極截止頻率,降低到1為管子特征頻率,共基極截止頻率是共基極放大系數掉到根號二分之一時的信號頻率。之後的頻率是兩者之和,前面的關系里頻率有一個原放大系數的倍數關系。
這個頻率推倒很麻煩,有電容和頻率響應的知識在里面,需要把電路轉到復頻域進行分析,-3db是能量上削減一半,反應出來就是幅值下降至0.707。不看了,記住這三個頻率關系即可。
在共射輸出特性里面,向上是ic最大電流,向右是反向擊穿電壓,中間有一個反比例函數是最大功耗。所以在實際使用中,一般非線性的部分也是管子壞掉的部分,不需要畫太多精力考慮那邊的事。三個擊穿壓,兩個結壓和一個穿透壓。這幾個擊穿是有大小關系的,有阻就不好擊穿,越薄的地方越容易擊穿。反正不能讓任何一個地方被擊穿。
升溫導致管子更加不穩定,更容易被擊穿,電阻變小,某些比例會增大,電流會增大。
進入模擬電路基本功能。信號放大電路。線性放大,否則是失真。
信號放大電路,用小產生大,能量不會憑空產生,需要直流源,左側是信號源與限流電阻,右邊分為正電位,零電位和負電位接入,以及用電器。
吧啦吧啦,後面的東西不寫筆記,不畫圖是做不下去了。日記就寫一些神來之筆吧! (www.101novel.com)