《數(shù)字電子技術(shù)基礎》(第五版)教學課件 補：半導體基礎知識

《《數(shù)字電子技術(shù)基礎》(第五版)教學課件 補：半導體基礎知識》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《數(shù)字電子技術(shù)基礎》(第五版)教學課件 補：半導體基礎知識（92頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 兩種載流子 正向?qū)▍^(qū)反向截止區(qū)反向擊穿區(qū)qnkTV eIi T VVS T )( 1K:波耳茲曼常數(shù)T:熱力學溫度q: 電子電荷 P N 高電平：VIH=VCC低電平：VIL=0 設VCC = 5V加到A,B的 VIH=3V VIL=0V二極管導通時 VDF=0.7V規(guī)定3V以上為10.7V以下為0 設VCC = 5V加到A,B的 VIH=3V VIL=0V二極管導通時 VDF=0.7V規(guī)定2.3V以上為10V以下為0 S (Source)：源極G (Gate)：柵極D (Drain)：漏極B (Substrate):襯底金屬層氧化物層半導體層PN結(jié) 開啟電壓 2)( 2)( )1( GS

2、DthGSGS thGSGSDSD ViVV VVIi 下，當 常數(shù)（電阻）DDS iV 控制的開關(guān)。間相當于一個受管所以導通當截止當則：只要因為I OLOGSIHI DDOHOGSILI OFFDON ONOFF VSDMOS VVTthVVV VVVTthVVV RRR KRR 0110 9 )( )( , 大量正離子導電溝道 PthGSNthGS VV )()( DDODDI PTHGSDDINTHGS OLO PTHGSDDI DDOHO NTHGSI VVVVTTTT VVVVBC VVTT VVVCD VVVTT VVAB 21210 2121 12 21 時，參數(shù)完全對稱，若同時

3、導通段：截止導通，段：截止導通，段：, )()( )()( 稱為輸入噪聲容限，允許輸入的變化范圍在輸出變化允許范圍內(nèi)基本不變；的一定范圍內(nèi)，和偏離在OILIHI VVVV (max)(max) (min)(min) OLILNL IHOHNH VVV VVV OLGSOL OLOL VVI IfV下，同樣的低電平輸出特性)(.1 越少下，同樣的高電平輸出特性 OHGSOH OHOHVVI IfV )(.1 。系列為，系列為，影響、受充放電影響也較大較大所以充放電，因為和原因：5ns74AHC10ns74HC321 PLHPHL DDLPLHPHL LONLItt VCtt CRCC. ;,.

4、;. 功耗相比，可以忽略靜態(tài)功耗極小，與動態(tài))(,. 21 4311 tt tt TTTAVTAVDDT dtidtiTIIVP其中導通功耗 2212 DDLC NLI PLDDI CfVCP iTCV iCTVV P 可得平均功耗放電，有經(jīng)當充電，有向經(jīng)當負載電容充放電功耗,.CTD PPP 總的動態(tài)功耗.3 值不同對應的達到開啟電壓時，的、使也更高越高，輸入端越多，端數(shù)目的影響輸出的高低電平受輸入則則則則受輸入狀態(tài)影響輸出電阻 存在的缺點： I GS OHOL ONONO ONONO ONONONO ONONONOOV VTT VV RRRBA RRRBA RRRRBA RRRRBA R

5、42 31 31 4232 01 10 2100 2111)( )( , /,:)( 與非門緩沖器或非門 )(,. DDDDDDL VVVR可以不等于使用時允許外接器或用作電平轉(zhuǎn)換、驅(qū)動現(xiàn)線與可將輸出并聯(lián)使用，實21 的計算方法LR 接地為正，另一端經(jīng)設LI RV之間為低電阻至少一個導通和在所以導通導通時當相當于斷開均截止、則則只要當設OI DDI DDIPthGS NthGSDDI DDI DDI ILDDIHONLVV TTVV TVVV TVVV VV CC TTVV CC VVVRR 21 2 1 2100 0 012 0 101 0, , , ,)( ,)( ,)( )( )(高阻時

6、，時，ZYNE AYNE 10 基區(qū)薄低摻雜發(fā)射區(qū)高摻雜集電區(qū)低摻雜 b BEBBB RVVi )( CEC Vfi )V(fi CEC 。近似為截止，則設001 CBONBEILI iiTVVVV ,)( IOV OCBI CBCCCCCCCEO CBCB ONIBBONI VVA ViiV RiVRiVVV RiiRVViiVV 三極管工作在放大區(qū)所以。于是得到流過并有對應的產(chǎn)生有后，上升至當, ,)( 2。態(tài)三極管工作在深飽和狀。時，上壓降接近于當繼續(xù)下降。繼續(xù)上升，繼續(xù)上升，當003 )()( satCEOLOOCCC OBI VVVVVR ViV CCRC BCCCCCCCCE iR

7、V iRViRVV 5V-8V3.3K10K 1K =20V CE(sat) = 0.1VVIH=5VVIL=0V 33313 852 12121 ./ IIEEIIBB VVRRR VVVV KRRR VVVViT VVVV CCOHOC BILI 050 0233313800 ., . 截止，所以時，mARVVi VV TVVVVV B BEBB BEBIHI 440 70 8133313 8555 . . . 則得：認為如果用折線等效電路，導通所以時，VsatVVTii mAR satVVII I CEOBSB CCECCCSBS BS 0250 )(, .)(飽和，故為：深度飽和時 V

8、VPN VV VV VV ONILIHCC 7020 435 . 結(jié)導通壓降)( )(. 1020 YVV AVVV OHOILI )( )(. 0143 YVV AVVV OLOIHI OII DBERCCOHBI VVTTT VVVBC VVVVVVTTTT VVVVAB導通，截止，導通且工作在放大區(qū)段：線性區(qū)導通截止，導通，段：截止區(qū)452 2424521 13170 433160, . ., .,. OLO OI OLO BTHIVV VVDE VVTTT VVVVVCD 不變，而繼續(xù)段：飽和區(qū)迅速所以截止，同時導通，所以段：轉(zhuǎn)折區(qū)01241452 1, .,. 故稱倒相級。變化方向相

9、反和的輸出,222 eC VVT。帶負載能力，稱推拉式既能降低功耗又提高了止?？傆幸粋€導通、一個截和輸出級在穩(wěn)態(tài)下，54 TT可靠地截止。導通時保證抑制負向干擾 5221 TTDD 稱為輸入噪聲容限，允許輸入的變化范圍在輸出變化允許范圍內(nèi)基本不變；的一定范圍內(nèi)，和偏離在OILIHI VVVV (max)(max) (min)(min) OLILNL IHOHNH VVV VVV ）（查得時，）（查得時，要求保證mAiVV VV mAiVV VV OLOL IHI OHOH ILI 1620 4023 . ;. 輸入 輸出 分布電容的影響）的存在和結(jié)電容（、原因,TD2 （ b）負脈沖噪聲容限（

10、 a）正脈沖噪聲容限 OLO VV OHO VV mARVVI TVV mARVVRVVI TTVV BECCCCH OHO CCCBECCCCL OLO 11 431 1 11 2 21 1 452 ., ., 導通僅時截止導通，時，空載條件下：載電流不等、兩種靜態(tài)下的電源負 成干擾源。；通過電源線和地線形影響：同時導通。、過程中，瞬時和成因： CCI If TTV 54 012 19020524 145 1 OLOB OHO B VVTTT VVBA VVTT VVVBABA導通，和截止，同為高電平時，和當導通，截止，時，有一個為和當由多發(fā)射極三極管實現(xiàn),. ,.加倍：每個值相同，并聯(lián)后時

11、相同：并聯(lián)后與僅一個接地輸入電流計算：IHILII 均加倍和輸入電流計算時，導通截止，才有同為、只有截止導通，均使任何一個為、所以的輸出并聯(lián)和因為路兩個完全一樣的輸入電ILIH OHO OLOII VVTTBA VVTTBA TT 45 4522 0 1 3.與 或 非門 VmASN TTOC 30407407 55/:如，可承受較大電壓、電流，三極管輸出端為與”輸出端并聯(lián)可實現(xiàn)“線）可以不等于（截止時，為或飽和同為高時，取值合適，定可使只要工作時需要外接 CCCCCCO OL CCLCCL VVVVTBA VTBA VRVR5 50 0, ,;, )()()( CDABCDABYYY YYYY 2121所以才為高，即為低，只有兩者同高有一個低，、因為 )(, ZVV OHOL，高阻輸出有三個狀態(tài)： ZYDPEN ABYDPEN 導通，為“高阻狀態(tài)”截止，為“工作狀態(tài)”,)( )(,)( 012 101 )()( mwPnstdp pdmWPnstpd 101074 ,系列：標準 21)(nstpd倍2)(mwP 左右至左右，下降到VVVV OLTH 4011 .