《信息与通信01模电复习参考》的内容主要围绕模拟电子技术的基础知识展开,特别是半导体材料和PN结的性质,以及二极管的工作原理和应用。以下是对这些知识点的详细阐述:
半导体分为导体、半导体和绝缘体三类。半导体如硅和锗具有特殊的共价键结构,其导电性介于导体和绝缘体之间。在绝对零度,半导体不导电,因为所有价电子都被共价键束缚。但在室温下,热能可使部分价电子脱离共价键,成为自由电子,同时产生空穴,两者都可作为载流子参与导电。
然后,通过掺杂可以改变半导体的导电性能。N型半导体是在本征半导体中掺入五价元素,增加自由电子的数量;P型半导体则是掺入三价元素,增加空穴的数量。这两种类型的半导体在接触时会形成PN结。
PN结是半导体器件的核心,它的形成是由于P型和N型半导体接触后,电子从N型半导体扩散到P型半导体,而空穴则相反,形成空间电荷区,也叫耗尽层。这个区域内电场很强,阻碍了进一步的扩散,形成了动态平衡。PN结具有单向导电性,即加正向电压时导通,反向电压时截止,这就是所谓的二极管的伏安特性。
二极管的伏安特性曲线包括正向特性(导通)和反向特性(截止或反向击穿)。在正向偏置时,二极管有一个死区电压,超过这个电压后,电流迅速增加。反向偏置时,只有很小的反向饱和电流。二极管的反向击穿电压是其能承受的最大反向电压。二极管的温度特性表明,温度升高会增加反向饱和电流,影响其工作稳定性。
此外,二极管有多种特殊类型,如稳压二极管用于电压稳压,光电二极管响应光信号,发光二极管则用于发光。
晶体管,作为一种重要的放大元件,具有三个区域(发射区、基区、集电区)和两个PN结(发射结和集电结)。根据不同的连接方式,晶体管可以有不同的工作模式,如共射放大电路。晶体管的放大作用体现在它能将小电流(基极电流)放大为大电流(集电极电流)。其主要参数包括电流增益β,以及静态工作点相关的ICB0和ICE0。晶体管的极限参数如ICM和UCEO用于确保其在安全范围内工作。
这份复习资料涵盖了半导体物理、PN结、二极管和晶体管的基础知识,这些都是信息与通信技术领域不可或缺的基础。这些内容对于理解和设计电子电路至关重要。