《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》(第五版)教學(xué)課件 補：半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識

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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(xué)溫度q: 電子電荷 P N 高電平：VIH=VCC低電平：VIL=0 設(shè)VCC = 5V加到A,B的 VIH=3V VIL=0V二極管導(dǎo)通時 VDF=0.7V規(guī)定3V以上為10.7V以下為0 設(shè)VCC = 5V加到A,B的 VIH=3V VIL=0V二極管導(dǎo)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(dǎo)體層PN結(jié) 開啟電壓 2)( 2)( )1( GS

2、DthGSGS thGSGSDSD ViVV VVIi 下，當(dāng) 常數(shù)（電阻）DDS iV 控制的開關(guān)。間相當(dāng)于一個受管所以導(dǎo)通當(dāng)截止當(dāng)則：只要因為I OLOGSIHI DDOHOGSILI OFFDON ONOFF VSDMOS VVTthVVV VVVTthVVV RRR KRR 0110 9 )( )( , 大量正離子導(dǎo)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(dǎo)通段：截止導(dǎo)通，段：截止導(dǎo)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(dǎo)通功耗 2212 DDLC NLI PLDDI CfVCP iTCV iCTVV P 可得平均功耗放電，有經(jīng)當(dāng)充電，有向經(jīng)當(dāng)負(fù)載電容充放電功耗,.CTD PPP 總的動態(tài)功耗.3 值不同對應(yīng)的達(dá)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(shè)LI RV之間為低電阻至少一個導(dǎo)通和在所以導(dǎo)通導(dǎo)通時當(dāng)相當(dāng)于斷開均截止、則則只要當(dāng)設(shè)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(shè)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(yīng)的產(chǎn)生有后，上升至當(dāng), ,)( 2。態(tài)三極管工作在深飽和狀。時，上壓降接近于當(dāng)繼續(xù)下降。繼續(xù)上升，繼續(xù)上升，當(dāng)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(rèn)為如果用折線等效電路，導(dǎo)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(dǎo)通壓降)( )(. 1020 YVV AVVV OHOILI )( )(. 0143 YVV AVVV OLOIHI OII DBERCCOHBI VVTTT VVVBC VVVVVVTTTT VVVVAB導(dǎo)通，截止，導(dǎo)通且工作在放大區(qū)段：線性區(qū)導(dǎo)通截止，導(dǎo)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(dǎo)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(fù)載能力，稱推拉式既能降低功耗又提高了止?？傆幸粋€導(dǎo)通、一個截和輸出級在穩(wěn)態(tài)下，54 TT可靠地截止。導(dǎo)通時保證抑制負(fù)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(fù)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(dǎo)通僅時截止導(dǎo)通，時，空載條件下：載電流不等、兩種靜態(tài)下的電源負(fù) 成干擾源。；通過電源線和地線形影響：同時導(dǎo)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(dǎo)通，和截止，同為高電平時，和當(dāng)導(dǎo)通，截止，時，有一個為和當(dāng)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(dǎo)通截止，才有同為、只有截止導(dǎo)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(dǎo)通，為“高阻狀態(tài)”截止，為“工作狀態(tài)”,)( )(,)( 012 101 )()( mwPnstdp pdmWPnstpd 101074 ,系列：標(biāo)準(zhǔn) 21)(nstpd倍2)(mwP 左右至左右，下降到VVVV OLTH 4011 .