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第一次的重难点推送收到了很多小伙伴的留言，希望期末满绩的同学最多，其次就是希望减肥成功，小电觉得二者其实可以兼顾的，比如吃饭时看看模电公众号，或者带本模电书跑操……??????????
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1 B7 X5 m' i) m: b( H# J6 n
目标：沉迷学习，日渐消瘦9 N# D* Y1 l2 t) n) o5 t
回归主题，第二次课我们进入模拟电路的正式学习喽~~~0 x! p# [+ |" }' Z2 ~) }
模电课程的内容一般都是按先器件后电路，先基础后应用的原则安排。因此最先讲述的就是半导体器件。各位这两周会陆续见到以下三个主角：
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$ J& q# L) t. T. b% ^, a% k [, H半导体二极管* U$ ]2 y3 Q1 z2 B- I) l l
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# S( e5 G/ `) o5 L
它的主要特点就是具有单向导电性8 R$ G9 T: [- V/ i+ ~9 [
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1 l7 [& X8 K6 M; ? r晶体三极管# d. J6 v# E+ `$ ]0 m: Z# a( G
* D4 ^+ G' T( O6 s/ M它的特点是具有电流放大作用，表现为小的基极电流可以控制大的集电极电流
8 c( Y% D' I( |1 `8 p3 X" t9 d33 `$ Y$ A5 F. r) M4 \; u
场效应三极管
, U r* H! ~( s& D# F* }. N2 I9 F+ z7 {. u D/ T; H" G
它是一种利用电场效应来控制电流的放大器件1 R5 A7 Z; p6 C# X: E; c
这三个主角的结构中都包含一个最重要的组件，那就是PN结。因此这次课的重点就从PN结入手(●'?'●). \" J$ x" |4 p/ Y5 f
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2 t7 F5 v$ g8 `. g
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重点一 PN结的形成
) w: _) A7 S1 }6 Q R1 s5 ?# D* }* Z+ D
直观地说就是在一块半导体的一侧掺入三价杂质元素形成P型区域，在另一侧加入五价杂质元素形成N型区域，在两个区域的交界面就会形成PN结
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) t3 @* e( g! z9 l# O( F具体的形成过程可以简述为：1 w( Y" R3 S' d8 M( X9 |: ~
载流子浓度差→多子扩散→电中性被破坏→交界面上由杂质离子形成空间电荷区(内电场)→阻止多子扩散促进少子漂移→当扩散和漂移达到动态平衡时，形成一定厚度的PN结。
; R- x6 M: l! O5 }从B站搬来一段PN结的小视频，方便大家理解这个过程. L1 z7 f; }: c3 ~ i
视频中呈现的是PN结的能带图8 ^% Y7 a8 T2 ^7 ?3 T
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, Q+ ^- A X R重点二 PN结的单向导电性) X: v n. G/ K5 Z
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$ T/ _$ K( x9 Q/ V: g外加正向电压8 g4 a0 w/ Z5 U0 ]$ a8 \# i: R
4 `) q7 A+ g: e7 J概念：当P区电位高于N区电位时，就称外加正向电压，也称PN结正向偏置
7 B. q1 Q3 c2 x! K过程：正偏时，外电场削弱内电场，PN结变薄，多子扩散运动远大于少子漂移运动，PN结呈现低阻，处于正向导通状态
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外加反向电压
; e$ @7 |7 b+ z% w+ R* \6 E" ]3 D( h. |- v
概念：当N区电位高于P区电位时，就称外加反向电压，也称PN结反向偏置
! B' M, M, R; h6 H过程：反偏时，外电场增强内电场，PN结变宽，多子扩散运动被进一步阻止，只有少子漂移运动形成很小的反向饱和电流，PN结呈现高阻，处于反向截止状态! u* t* G( Z9 l$ p$ W, j6 x
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将PN结加上引线和封装就构成了半导体二极管，
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二极管其实就是PN结的一个物化器件，所以这里也就介绍了二极管的单向导电性喽~~~5 w: H7 X3 D7 v7 [4 ?
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下面看看这次课的两个难点：
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/ ~8 E' C1 \% W8 A难点一 空穴及其移动# v9 N% C: R% B' e9 x1 g
" U3 [9 b$ \" A4 [7 }空穴是半导体区别于导体的一个重要特征，它其实不是真实存在的带电粒子，它是共价键中的一个空位，代表共价键中缺少的价电子，因此带有正电荷。! K6 s2 j% l C' o$ q
空穴的出现使得束缚在共价键中的价电子也能参与导电，用空穴来描述价电子的导电更容易区别于自由电子的导电。用空穴在半导体中的移动来代表价电子的移动，只是移动方向与价电子相反。
! \& _8 c4 D0 d, D, h& }" l/ f这样，空穴也就成为半导体中的一种能“移动”的带电粒子，因此半导体内自由电子和空穴都是载流子。4 r+ F& Y+ {, [. ^
1 C2 ~- H, z- M: w6 q
' ~5 m, n/ s: n- M9 E8 F0 Y3 Q难点二 二极管模型8 C( [* B! \3 ^% q- i9 h X0 y
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4 x+ t& x# h5 q1 ], X& W
& a( X. U6 x e$ W13 s% x E/ m1 }( M. V, ~1 _; s; D
理想模型
7 M' |- s. q) T/ d) J4 f+ V6 `8 a& }
二极管加正向电压，二极管相当于短路；二极管加反向电压，二极管相当于断路。
6 e. p# w+ X& y1 y7 c: U/ O
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5 p& } F, L9 w, q o, c/ h5 [
使用理想模型分析电路的步骤：3 a. Y, l* G* ?& R; }6 ~6 z
第一步：先假设二极管是断开的，分析此时二极管正极电压值和负极电压值
7 e; K' d2 P2 k r/ u! M第二步：将二极管正极电压值减去负极电压值，若大于0，二极管导通，看成短路，若小于0，二极管截止，看成断路。4 x% v; v9 U7 W, S9 R6 v0 W; p
1
$ K6 J7 T2 g: p& `) V简化模型' ]; ]1 H8 I$ o8 _. V+ q
$ ? ?" G% V& P' n6 W$ _/ W
当二极管加正向电压且超过导通电压VF时，二极管导通且认为电压不再变化；加正向电压但小于导通电压VF或者加反向电压时，二极管都相当于断开4 |$ @4 g/ o& P- v! b5 k- Z# h
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; S8 D- T5 S; F# l' t- D使用简化模型分析电路的步骤：
2 q' `/ h3 N# ?7 D/ Z第一步：先假设二极管是断开的，分析此时二极管正极电压值和负极电压值2 K) K% A5 z' P" l1 p5 m" n
第二步：将二极管正极电压值减去负极电压值，若大于导通电压VF(通常是0.7V)，二极管导通，看成电压为VF的电压源，若小于VF，二极管截止，看成断路。9 U5 W( Z2 }/ z6 e: p
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3 e' w% U$ m: u0 `5 E应用模型分析二极管电路是这一节的重要考点哦！！！我们直接上例子~~~* c t W4 ]2 N0 I" i9 D
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01
# M/ j9 b5 s# e例. C4 N8 w: H4 N- y" W- c
1
5 e1 c* U$ S: G- T3 u0 Y
2 D" \& v" u- e& O, `) h# R; n/ F; Z. u4 u( D4 G
& C8 I; y. n6 f5 q- \若二极管看成理想，输入信号如图(b)所示，试画出输出电压的波形。9 t. Y2 a1 K$ I- o% F4 g
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1 a+ }& X# R/ z- ?! e, D8 h4 V
分析：第一步，先假设二极管断开，那么二极管正端电压为vi，负端电压为6V；
/ q6 ^7 N+ q; a第二步，将正端电压减去负端电压:vi-6，只有当vi-6大于0时二极管才导通，也就是说vi>6时，D导通，等效电路如下：
, Y: I9 y: _+ h# }$ m. ^' m3 X
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; A" z7 k! K& m3 ?9 O4 l( S) ]
得到vo=(vi-6)/2+6=0.5vi+38 u: ]$ g0 N! O- Z! E' M
于是vi≤6时，D截止，等效电路如下：& |) W/ Q7 ], I! c; N( C9 f* V+ w
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7 R$ X" j1 N& z( h; q4 D7 J
得到vo=6V。
& p# j0 y6 g+ a# V4 P/ N答案
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* z! m0 R/ |2 U0 s- v
s6 R; v. |) _% S# w
02
9 F. C# e3 d e) D' @例
* b3 }) I" o. g1 d8 R2
% y) v# {( U# W9 U: u% r2 T$ T1 E! E5 p' a4 l( i+ t
' i5 _5 V$ L" Y0 f
+ v% \9 d/ j0 J若二极管正向导通电压为0.7V，输入波形如右图所示，分析电路输出电压波形。
- B. Z& y2 t. s+ N" S0 f4 |9 D& Z( Z4 H$ s1 [# a
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+ O6 W' U7 M# r7 l4 |分析：第一步，假定二极管断开，二极管的正端电压为vi/2，负端为2V
K; y4 l6 U _' N- d2 K7 P第二步，将正端电压减去负端：vi/2-2，如果vi/2-2>0.7,也就是vi>5.4V，二极管导通，等效电路如下（二极管被红框框内的元件代替）：
* C0 z" l3 X/ X U' P2 K
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* Q+ H9 I$ `& \' c
得到Vo=2.7V7 y' i0 ~7 o3 G- @3 n
于是vi≤5.4V，二极管截止，等效电路如下：
$ R3 g: k! H, ?! M) X+ `% G
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' m7 Y2 V9 Q9 a Y
得到Vo=vi/2
$ V7 s2 N0 x* C& u答案
- D% I8 [8 Z& r2 D1 `* _% `' ]- d
+ W$ d% c1 U/ b1 m8 f$ |/ t- k6 Q ! w' [# W$ J0 V( J
6 u) Z2 f' ]9 u$ y4 z. ~
好了，今天就总结到这，稳压管留着下次写哦??' O. _0 d5 \" ?; b3 v# W" `1 x
如果有同学觉得例题没看够，可以点击下面????考点精讲 里面有各个层次的例题：
@, Y: J m- X5 r! e1 H9 o: i2 J( [??????考点精讲——二极管电路的分析（点击跳转）& f- b6 F5 |* a; }+ c; g
互动时间$ d0 R- C8 N/ U, @; `; M* R8 f
二极管的导通电压为0.7V,分析下图两个二极管的工作状态以及输出电压值
2 s. A) C$ A f9 J8 f& @ 7 H; Q9 @1 u( |
留言区里给出你的答案，前十送花哦(????)????
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5 I- ~) _& H; Q· END· | 
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