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/ |2 a5 t: g( b& _/ Y0 }6 E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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, L" s( z) W8 x/ L( t. J F3 m
目标：沉迷学习，日渐消瘦
' ^$ \: T. I$ @- O. |回归主题，第二次课我们进入模拟电路的正式学习喽~~~1 b5 j L* U- G* a
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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( n8 N/ O3 v" W1 f, Q' M* a( @半导体二极管
1 _# N' c/ m* \. G# a
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8 M- x0 _* e+ o4 L! r* U! X它的主要特点就是具有单向导电性
8 Y$ S' p( y& z' c' G' M& p* ?7 A2
/ ]. _' D% f S晶体三极管
1 w2 p0 S1 d. W7 S, m, N1 O7 f6 \# e0 V$ j* y2 I8 t/ J
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 J) p$ h: H) n v* `
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场效应三极管
7 c% w G P; ^+ C6 Z# t0 C1 ~$ j F, b# K9 h F
它是一种利用电场效应来控制电流的放大器件
* ~- @4 @7 w& F' m& m% H4 o+ X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(●'?'●)) O, x) e4 S* [& l/ d% e
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& Z6 k4 H' V) X; ?3 j3 d$ v1 S$ l
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重点一 PN结的形成: B' a! o3 i! G
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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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1 P' h" X0 F' \; `
具体的形成过程可以简述为：) D" P! f$ R3 _9 v7 \$ L$ Q
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。
{+ b! p, Z1 a8 {* f4 L从B站搬来一段PN结的小视频，方便大家理解这个过程
0 W4 n! V# G, s' y1 X3 O8 e( f视频中呈现的是PN结的能带图; ?) E3 ~0 `0 E0 B$ j
8 h9 N) G1 O3 D
8 F) i6 Q% O/ i3 E* ~* ]/ k# V. d) S+ p2 u2 | @) J2 @. W& W9 ^
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重点二 PN结的单向导电性
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2 O5 ~% w$ B8 I1- l+ Q, l: b2 X7 v
外加正向电压$ \. Q8 n2 W( s8 H0 A0 l( z% M5 H
; @% C$ e6 T/ t. `' v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+ D& o& k" @2 Y$ z
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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# ^- ?* e7 S- `! D+ Q外加反向电压
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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. S( z3 v/ m( d$ `
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4 R" k, Z8 T4 Y8 O0 t; V/ N
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& X- Q/ J- g+ p$ c- x3 _将PN结加上引线和封装就构成了半导体二极管，
+ P& \+ R/ Q2 f
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, x+ V A0 {) S: A( P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~~~# j" \$ l( Q V( S% _
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6 Y7 g: p; F+ O
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下面看看这次课的两个难点：
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6 h+ n% n( E* ]难点一 空穴及其移动5 f1 c- u6 C: t8 ~) p
/ T( c9 P) m4 F) a2 K7 q4 }
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。
" `1 I/ H N4 ]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。' O6 Q* n5 c! R9 \
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。
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3 X. P& S) o" m, T难点二 二极管模型6 w/ e7 F% i# w# f
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$ P7 i9 p5 S. O0 d
; g3 _( G" U( ]$ h+ q' f; p, w( K- e1
R3 u1 F( q* `0 T& J& u) d+ q理想模型3 j0 n$ @# h# v
" }" {: z) y6 N# v: [2 I3 `' d
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。
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2 y. V1 @1 M) T/ T% k, \9 y! M7 ] i使用理想模型分析电路的步骤：
- j' b0 ~* [' ]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4 N) D% o0 {7 E5 j; C3 d8 {
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。6 j3 c6 B8 I% N7 y
1
/ S. I( I& B" Q& E9 r1 k简化模型
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0 t/ k( X3 k: y- }7 C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( `% L: G9 k# X# X w. w
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' M' r; A6 u. G使用简化模型分析电路的步骤：/ a$ C/ ^% I* G/ b" z& ^+ B/ D( C: z3 @
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3 L2 a( H$ Y$ ~5 D5 I" J$ `, \; O
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。; j4 z7 T8 U" S+ B" V+ \/ h; g: F
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6 k2 O5 _/ i3 w" e1 Z7 A( D6 q& a& u1 f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~~~5 H4 S5 k' t3 b/ T1 D! T
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3 u" r$ E2 e; S! e/ s例) C* u- Z# G5 ~
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/ C! M& R9 K, v. m* [! m4 p
: u0 o" @- S" a6 q- w
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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。
- N$ C5 v" g4 Z
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) m( w6 l, F% `5 k* y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；7 |. l! c* P/ F5 z
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：
& t2 E/ a% B+ Z" G) w) v$ j
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! L" `2 V. p/ M. D5 k得到vo=(vi-6)/2+6=0.5vi+3( W1 ?: C4 I; I0 K4 v) K
于是vi≤6时，D截止，等效电路如下：
: p- F5 \, G7 @9 h: }7 r% N* I
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4 v2 N* t. L7 A. T5 O
得到vo=6V。
/ _8 R7 e. d1 C+ i9 W- X答案- t& M( l/ t8 Q! E: r! |6 Y4 X
5 v- a& \4 K$ j* ^* F
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4 j" s' u' R8 K1 i' D- k# o2 H. B" K0 I' I) |' r- J8 S
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例* r5 d0 D$ u8 z
2* J& L7 J' h+ N8 o
8 p' ^0 u# d9 Q3 I- w# ^8 x
3 y* o" O8 u. h' @
% B" m! ]0 l( S& i- ~4 Z" B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。) R$ u2 ~4 o7 [4 w
+ ~4 R7 k# u" p( S3 l* {/ o8 c _
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* R4 _9 F7 E) X8 T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
, N5 A' N) T! J1 n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）：. u6 {% J6 Z. L2 a
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5 l3 v3 y+ Z( ?% \" w# i- K9 p
得到Vo=2.7V, O# E% ^1 P: t
于是vi≤5.4V，二极管截止，等效电路如下：6 Y/ X; p y l, a( P$ w; o
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# |: s( N3 [& s, n3 j$ k% K* `5 T
得到Vo=vi/2
1 b6 i3 H7 ?9 A* x! Q! g& w N答案. b) \1 ]8 F2 v
& \- Y. g1 u& j: l
3 A) G- N# }$ p! X
# o8 }- F! b) g* O# w! k好了，今天就总结到这，稳压管留着下次写哦??; V: X) _8 L1 B: k; u0 ^
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：
2 p8 `8 p/ }9 q??????考点精讲——二极管电路的分析（点击跳转）
. u/ h0 H, U, W7 S互动时间
3 c( O. K9 y4 u c2 u 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$ r6 e$ {4 U& Y7 N( _
% a& j# `) ?. x* A0 X留言区里给出你的答案，前十送花哦(????)????. G7 \3 v/ j0 D4 W- ^. m, o# d
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