半导体工作原理 .1 半导体物理基2113础本章从半导体器5261件的工作机理出发，简单介绍半导体物理基4102础知识，包括1653本征半导体，杂质半导体，PN结；分别讨论晶体二极管的特性和典型应用电路，双极型晶体管和场效应管的结构，工作机理，特性和应用电路，重点是掌握器件的特性.媒质导体：对电信号有良好的导通性，如绝大多数金属，电解液，以及电离气体.绝缘体：对电信号起阻断作用，如玻璃和橡胶，其电阻率介于108~1020·m.半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间，如硅(Si)，锗(Ge)和砷化镓(GaAs).半导体的导电能力随温度，光照和掺杂等因素发生显著变化，这些特点使它们成为制作半导体元器件的重要材料.4.1.1 本征半导体纯净的硅和锗单晶体称为本征半导体.硅和锗的原子最外层轨道上都有四个电子，称为价电子，每个价电子带一个单位的负电荷.因为整个原子呈电中性，而其物理化学性质很大程度上取决于最外层的价电子，所以研究中硅和锗原子可以用简化模型代表.每个原子最外层轨道上的四个价电子为相邻原子核所共有，形成共价键.共价键中的价电子是不能导电的束缚电子.价电子可以获得足够大的能量，挣脱共价键的束缚，游离出去，成为自由电子，并在共价键处留下带有一个单位的正电荷的空穴.这个过程称为。
怎么用运放设计音频限幅电路，力求精度 如何用运算放大器构成最2113精确的限幅5261器匹配模拟信号的电压范围与模数转换器4102(ADC)的输入范围可能是个挑战。超过 ADC 的输入范围将导致不正确的读数，而且如果输入超出电源轨范围太多，衬底电流就有可能流入 ADC，这有可能导致闭锁甚至损坏器件。可是，将输入电压范围限制到较低和较保守的水平，又浪费了 ADC 的动态范围和分辨率。图 1 所示的简单运算放大器限幅器防止了上述问题。最大可允许输入电压加到 U1 的非反相输入上，输出通过小信号二极管 D1 反馈到反相输入。ADC 的基准电压如果可用，可以用作限幅基准。当输入电压低于基准时，U1 的输出被驱动至正轨，D1 被反向偏置，输入信号无改变通过。当输入高于箝位电压时，运算放大器输出反向，通过 D1 关闭环路，从而有效地成为一个单位增益跟随器，跟随箝位电压。输入电阻器 R1 限制运算放大器输出必须吸取的电流。第二个运算放大器 U2 执行互补的负向限幅功能，防止信号低于地电平。因此在这个例子中，输出信号限制在 4.096V 至 0V 之间。图 1这个电路尽管概念很简单，但对运算放大器却有独特要求。首先，大多数新式运算放大器在输入端都跨接了背对背二极管，以防止大的差分电压加到输入上，因为这。
二极管的种类及它们各自的作用 一、二极2113管的种类：二极管种类有很多，按照所5261用的半导体材料，可分为4102锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。根1653据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管、硅功率开关二极管、旋转二极管等。按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。二、各自作用：1.整流二极管结构主要是平面接触型，其特点是允许通过的电流比较大，反向击穿电压比较高，但PN结电容比较大，一般广泛应用于处理频率不高的电路中。例如整流电路、嵌位电路、保护电路等。整流二极管在使用中主要考虑的问题是最大整流电流和最高反向工作电压应大于实际工作中的值。2.快速二极管主要应用于高频整流电路、高频开关电源、高频阻容吸收电路、逆变电路等，其反向恢复时间可达10ns。快速二极管主要包括快恢复二极管和肖特基二极管。3.稳压管的最主要的用途是稳定电压。在要求精度不高、电流变化范围不大的情况下，可选与需要的稳压值最为接近的稳压管直接同负载并联。在稳压、稳流电源系统中一般作基准电源，也有在集成运放中作为直流电平平移。其存在的缺点是噪声系数较高，稳定性较差。4。.
