Mindmap-Galerie Quadro di conoscenza dei circuiti elettronici analogici
Quadro di conoscenza del circuito elettronico analogico, tra cui: semiconduttore, giunzione PN (P-N), applicazione diodo (applicazione diodo), livelli di resistenza (livelli di resistenza).
Bearbeitet um 2023-01-08 20:11:01Diodo a semiconduttore
semiconduttore
Materiale semiconduttore
Ge
Sì
GaAs
I semiconduttori sono elettricamente neutri rispetto al mondo esterno
Semiconduttore intrinseco
Definizione: un semiconduttore puro completamente privo di impurità e difetti cristallini
Caratteristiche
Concentrazione di elettroni = concentrazione di lacune
Scarsa conduttività elettrica
Bassa concentrazione di portatori
All’aumentare della temperatura aumenta il numero dei portatori
Eccitazione intrinseca: quando la temperatura del semiconduttore è T>0K, gli elettroni si staccano dal legame covalente per formare elettroni liberi.
portatori intrinseci
Buca: posto vacante che si forma quando un elettrone si stacca da un legame covalente e diventa un elettrone libero
Elettroni liberi: Gli elettroni di valenza rompono i legami covalenti e formano elettroni che si muovono liberamente
semiconduttore impuro
Semiconduttore di tipo N (tipo N)
Introduzione degli elementi 5-valenti (ioni donatori)
fosforo
antimonio
arsenico
Caratteristiche
elettricamente neutro
Alta conduttività
Il quinto elettrone in più non è associato ad alcun legame covalente specifico
Semiconduttore di tipo P (tipo P)
Presentazione degli elementi trivalenti (ioni accettori)
boro
gallio
indio
Caratteristiche
elettricamente neutro
Elettroni insufficienti per formare legami covalenti, creando lacune
Giunzione PN (giunzione PN).
Formazione: la regione delle impurità di tipo N è in stretto contatto con una regione delle impurità di tipo P e alla giunzione viene generata una regione di svuotamento.
Movimento di diffusione dei portatori: differenza di concentrazione
Molti portatori (lacune) nella regione di tipo P diffondono nella regione di tipo N
Diffusione di elettroni (elettroni) dalla regione di tipo N alla regione di tipo P
movimento di deriva
Gli ioni carichi intrappolati (ioni negativi di tipo P, ioni positivi di tipo N) formano un campo elettrico autocostruito, spingendo i portatori minoritari a spostarsi verso un potenziale basso.
Caratteristiche
La direzione del campo elettrico interno della giunzione PN va dalla regione N alla regione P.
Ha conduttività unidirezionale
La tensione esterna fa sì che la corrente fluisca da N a P, con elevata resistenza e piccola corrente.
La tensione esterna fa sì che la corrente fluisca da P a N, con bassa resistenza e corrente elevata.
Polarizzazione diretta: il terminale P è collegato al positivo, il terminale N è collegato al negativo, lo strato di esaurimento si restringe, aggrava il movimento di diffusione, impedisce il movimento di deriva e la giunzione PN è attivata
Polarizzazione inversa: il terminale N è collegato all'elettrodo positivo, il terminale P è collegato all'elettrodo negativo, il campo elettrico interno viene rafforzato, lo strato di esaurimento diventa più ampio, la corrente di deriva proviene dal portatore minoritario, la corrente è molto piccola e la giunzione PN viene tagliata
Equazione di Shockley:
è la corrente di saturazione inversa
è la tensione di polarizzazione diretta applicata al diodo
è il fattore ideale, solitamente 1
Voltaggio termico:
La costante di Boltzmann k
carica q
ripartizione inversa
Guasto elettrico (reversibile)
Rottura Zener
rottura di valanghe
Decomposizione termica (irreversibile)
Applicazione del diodo
Circuito equivalente a diodi
circuito equivalente ideale
La corrente scorre dal polo positivo del diodo al polo negativo e il circuito viene acceso
La corrente scorre dal polo negativo del diodo al polo positivo e il circuito è disconnesso
Circuito equivalente semplificato/approssimato
La tensione del diodo non può essere ignorata. La tensione dei diodi al silicio è generalmente 0,7 V.
Circuito equivalente lineare a tratti
Modello equivalente
Diodo ideale, ignora la tensione del diodo
Diodo semplificato
raddrizzamento a semionda
Ingresso CA, uscita CC
rettifica dell'onda intera
circuito limitante
Livelli di resistenza
Resistenza CA
Tipo di resistore
Resistenza DC o statica
Resistenza CC
Resistenza AC o dinamica
La resistenza CA dipende dal punto operativo CC Q-Point nel diodo
Resistenza CA media
Definizione della linea nel raggio d'azione
Software utilizzato: Mindmaster
Transistor a giunzione bipolare
triodo
Tipo di transistor
NPN
PNP
struttura
Collezionista C
Emettitore E
relazione:
Base B
NPN
condizioni interne
La regione di emissione è altamente drogata
Area di base sottile
Ampia zona di giunzione del collettore
F
giunzione dell'emettitore polarizzata direttamente
polarizzazione inversa della giunzione del collettore
Scadenza
stato ingrandito
stato saturo
BJT con polarizzazione DC
Distribuzione attuale
Distribuzione della tensione
Legge di Kirchhoff sulla tensione
Principio di amplificazione
Configurazione con bias fisso
Circuito base-emettitore
Circuito collettore-emettitore
Saturazione del transistor
Analisi della linea di carico
Circuito di polarizzazione per la stabilizzazione dell'emettitore
Come: l'aggiunta di un resistore all'emettitore può migliorare la stabilità del transistor
Circuito base-emettitore
Circuito collettore-emettitore
circuito di polarizzazione del partitore di tensione
formula
Analisi approssimativa
Polarizzazione CC con feedback di tensione
Circuito base-emettitore
Circuito collettore-emettitore
Analisi BJT AC
Amplificazione del campo comunicativo
Funzione di alimentazione CC
funzione del transistor
Modellazione di transistor BJT
Rete CA
Rimuovere l'alimentazione CC
I condensatori di accoppiamento e di bypass possono essere sostituiti da cortocircuiti
Circuito equivalente CA
ri modello a transistor
Bias fisso dell'emettitore comune
giudice
giudice
giudice
polarizzazione del partitore di tensione
giudice
giudice
Bias dell'emettitore CE
inseguitore dell'emettitore
giudice
Transistor ad effetto di campo
Transistor ad effetto di campo di giunzione (JFET)
struttura
canale n e canale p
Caratteristiche di trasferimento JFET
L'equazione di Shockley
curva di trasferimento
relazione importante
JFET
BJT
Transistor ad effetto di campo con gate isolato (MOSFET)
tipo
n canale
Migliorato
tipo di esaurimento
Canale P
Migliorato
tipo di esaurimento
Caratteristiche (tipo con esaurimento a canale n)
Curva caratteristica
avviare
Schema elettrico
tipo di esaurimento
Migliorato
I parametri principali
Parametri CC
Accensione TV tensione (parametro avanzato)
Tensione di pinch-off VP (parametro della modalità di svuotamento)
Corrente dispersa di saturazione IDSS (parametro della modalità di esaurimento)
Resistenza ingresso CC RGS
parametri AC
Resistenza di uscita rds
Conduttanza reciproca a bassa frequenza gm
Limitare i parametri
analizzare
Per tutti i FET
Per JFET e MOSFET in modalità esaurimento
MOSFET avanzati