模电知识 三极管知识1

三级管－BJT（Bipolar Junction Transistor）

三极管的分类
1)按材料分为硅管和锗管。
2)按极性分为NPN和PNP
3)按功率分有小功率三极管、中功率三极管、大功率三极管。　　
4)按工作频率分有低频三极管、高频三极管和超高频三极管。　　
5)按制作工艺分有平面型三极管、合金型三极管、扩散型三极管。　　
6)按外形封装的不同可分为金属封装三极管、玻璃封装三极管、陶瓷封装三极管、塑料封装三极管等。
7)按用途分有高、中频放大管、低频放大管、低噪声放大管、光电管、开关管、高反压管、达林顿管、带阻尼的三极管等。

一些常用的模式介绍
1、低频小功率三极管：一般指特征频率在3MHz以下，功率小于1W的三极管。一般作为小信号放大用
2、高频小功率三级管：一般指特征频率大于3MHz，功率小于1W的三极管。主要用于高频振荡，和小信号放大。
3、低频大功率三极管：频率小于3MHz，功率大于1W。低频大功率管品种多，一般用于电子音响设备功率放大电路，在各种大电流输出稳压电源中作调整管。
高频大功率三极管：频率大于3MHz，功率大于1W。主要用于通讯设备中作为功率驱动、放大。 4、开关三极管：利用其控制饱和区和截止区转换工作。开关的响应时间长短表示了三极管特性的好坏。
5、差分对管：是吧两只性能一致的三极管封装在一起，它以最简单的方式构成了性能优良的差分放大器。
6、复合三极管：分别选用各种极性的三级管进行复合链接。这些三极管按照一定的方式连接后可以看成一个高B（放大率）的三极管。连接顺序是第一个管的发射极电流方向与第二个管子的基极电流方向相同，其极性取决于第一个管子。复合三极管多用于较大功率输出电路中。

三极管的结构






三极管的半导体要求
1）基区掺杂浓度最低，且基区最薄，以有效地传输载流子
2）发射区的掺杂浓度最高，以有效的发射载离子
3）集电区面积最大，且掺杂浓度小于发射区大于基区，以有效地收集载流子。


三极管的内部载离子的传输过程（NPN型为例）



为使发射区发射子，集电区收集电子，前提条件就是发射结加正向电压，即是V(b->e)为正，集电结加反向电压，即是V(b->c)为负。如上图。

在此条件下：由于发射结正偏，发射区的多数载流子(电子)和极基区的多数载流子(空穴)很容易地越过发射结互相向反方向各扩散，但因发射极的浓度大于集电极，所以通过发射结的电流基本上是电子流向基极流去。由于基区很薄，注入基区的电子只有很少（1-10%）的电子在基区的空穴进行复合，从而形成了基极电流Ib。被复合掉的基区空穴由基极电源重新补给。由于集电结加的是反偏电压（集电极区的多数载流子电子已经被电源吸收，基极的电子很容易越过集电结，到达集电极区），大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic，

三极管的极间电流分配关系
Ie＝Ic＋Ib
设Ic＝αIe则有
Ic/Ib=αIe/(Ie-Ic)=αIe/(Ie-αIe)=α/(1-α)=β
β>1


三极管工作原理比喻描述法
三极管的三种工作状态 放大，饱和导通，截止
对三极管放大作用的理解，切记一点：能量不会无缘无故的产生，所以，三极管一定不会产生能量。
但三极管厉害的地方在于：它可以通过小电流控制大电流
放大的原理就在于：通过小的交流输入，控制大的静态直流。
假设三极管是个大坝，这个大坝奇怪的地方是，有两个阀门，一个大阀门，一个小阀门。小阀门可以用人力打开，大阀门很重，人力是打不开的，只能通过小阀门的水力打开。
所以，平常的工作流程便是，每当放水的时候，人们就打开小阀门，很小的水流涓涓流出，这涓涓细流冲击大阀门的开关，大阀门随之打开，汹涌的江水滔滔流下。
如果不停地改变小阀门开启的大小，那么大阀门也相应地不停改变，假若能严格地按比例改变，那么，完美的控制就完成了。
在这里，Ube就是小水流，Uce就是大水流，人就是输入信号。当然，如果把水流比为电流的话，会更确切，因为三极管毕竟是一个电流控制元件。
如果某一天，天气很旱，江水没有了，也就是大的水流那边是空的。管理员这时候打开了小阀门，尽管小阀门还是一如既往地冲击大阀门，并使之开启，但因为没有水流的存在，所以，并没有水流出来。这就是三极管中的截止区。
饱和区是一样的，因为此时江水达到了很大很大的程度，管理员开的阀门大小已经没用了。
如果不开阀门江水就自己冲开了，这就是二极管的击穿。
在模拟电路中，一般阀门是半开的，通过控制其开启大小来决定输出水流的大小。没有信号的时候，水流也会流，所以，不工作的时候，也会有功耗。
而在数字电路中，阀门则处于开或是关两个状态。当不工作的时候，阀门是完全关闭的，没有功耗。


三极管的主要参数
1、直流参数
1）集电极一基极反向饱和电流Icbo，发射极开路（Ie=0)时，基极和集电极之间加上规定的反向电压Vcb时的集电极反向电流，它只与温度有关，在一定温度下是个常数，所以称为集电极一基极的反向饱和电流。良好的三极管，Icbo很小，小功率锗管的Icbo约为1～10微安，大功率锗管的 Icbo可达数毫安，而硅管的Icbo则非常小，是毫微安级。
2）集电极一发射极反向电流Iceo(穿透电流）基极开路（Ib=0）时，集电极和发射极之间加上规定反向电压Vce时的集电极电流。Iceo 大约是Icbo的β倍即Iceo=(1+β)Icbo o Icbo和Iceo受温度影响极大，它们是衡量管子热稳定性的重要参数，其值越小，性能越稳定，小功率锗管的Iceo比硅管大。
3）发射极---基极反向电流Iebo 集电极开路时，在发射极与基极之间加上规定的反向电压时发射极的电流，它实际上是发射结的反向饱和电流。
4）直流电流放大系数β1（或hEF） 这是指共发射接法，没有交流信号输入时，集电极输出的直流电流与基极输入的直流电流的比值，即： β1=Ic/Ib2

交流参数
1）交流电流放大系数β（或hfe） 这是指共发射极接法，集电极输出电流的变化量△Ic与基极输入电流的变化量△Ib之比，即： β= △Ic/△Ib 一般晶体管的β大约在10-200之间，如果β太小，电流放大作用差，如果β太大，电流放大作用虽然大，但性能往往不稳定。
2）共基极交流放大系数α（或hfb） 这是指共基接法时，集电极输出电流的变化是△Ic与发射极电流的变化量△Ie之比，即： α=△Ic/△Ie 因为△Ic＜△Ie，故α＜1。高频三极管的α＞0.90就可以使用 α与β之间的关系： α= β/（1+β） β= α/（1-α）≈1/（1-α）
3）截止频率fβ、fα 当β下降到低频时0.707倍的频率，就是共发射极的截止频率fβ；当α下降到低频时的0.707倍的频率，就是共基极的截止频率fαo fβ、fα是表明管子频率特性的重要参数，它们之间的关系为： fβ≈（1-α）fα
4）特征频率fT因为频率f上升时，β就下降，当β下降到1时，对应的fT是全面地反映晶体管的高频放大性能的重要参数。

3、极限参数
1）集电极最大允许电流ICM 当集电极电流Ic增加到某一数值，引起β值下降到额定值的2/3或1/2，这时的Ic值称为ICM。所以当Ic超过ICM时，虽然不致使管子损坏，但β值显著下降，影响放大质量。
2）集电极-基极击穿电压BVCBO 当发射极开路时，集电结的反向击穿电压称为BVEBO。
3）发射极-基极反向击穿电压BVEBO 当集电极开路时，发射结的反向击穿电压称为BVEBO。 4）集电极-发射极击穿电压BVCEO 当基极开路时，加在集电极和发射极之间的最大允许电压，使用时如果Vce＞BVceo，管子就会被击穿。
5）集电极最大允许耗散功率PCM 集电流过Ic，温度要升高，管子因受热而引起参数的变化不超过允许值时的最大集电极耗散功率称为PCM。管子实际的耗散功率于集电极直流电压和电流的乘积，即Pc=Uce×Ic.使用时庆使Pc＜PCM。 PCM与散热条件有关，增加散热片可提高PCM。

数电知识 数电常识

什么是数字电路：
数字电路是处理数字信号并能完成数字运算的电路。

什么是数字信号：
电信号通常分为模拟信号和数字信号两类。
模拟信号是连续变化的信号，
数字信号是断续变化（离散）的信号。
数字信号目前取二值信息，他用两个有一定数值范围的高低电平来表示，高电平为“1”， 低电平为“0”。

数字电路的特点：
1、处理的是数字信号，完成数字运算。还可以进行逻辑运算与判断。
2、电路结构简单，容易制造，便于集成，成本低，使用方便
3、工作准确可靠，精度高。

数字电路的分类：
按电路组成结构分类：分离电路和集成电路
按所用器件分类：双极型（DTL、TTL、ECL、IIL、HTL）和单极型（NMOS、PMOS、CMOS）。
按逻辑功能分类：组合逻辑电路和时序逻辑电路

数电知识 数字电路的竞争冒险

什么是竞争冒险
信号在通过连线和逻辑单元时，都有一定的延时。延时的大小与连线的长短和逻辑单元的数目有关，同时还受器件的制造工艺、工作电压、温度等条件的影响。信号 的高低电平转换也需要一定的过渡时间。由于存在这两方面因素，多路信号的电平值发生变化时，在信号变化的瞬间，组合逻辑的输出有先后顺序，并不是同时变 化,成为“竞争”；往往导致出现一些不正确的尖峰信号，这些尖峰信号称为"毛刺"。
如果一个组合逻辑电路中有"毛刺"出现，就说明该电路存在“冒险”。冒险是由变量的竞争引起的。冒险又分为逻辑冒险和功能冒险。
简言之：在组合逻辑中，由于门的输入信号通路中经过了不同的延时，导致到达该门的时间不一致叫竞争，竞争产生冒险。

竞争冒险产生的原因？
1）根本原因：延迟
2）详细分析：竞争冒险的产生受到四个要素的制约，即：时间延迟、过渡时间、逻辑关系和延迟信号相位。
[1]时间延迟，即信号在传输中受路径、器件等因素影响，输入端信号间出现的时间差异
[2]过渡时间，即脉冲信号状态不会发生突变，必须经历一段极短的过渡时间
[3]逻辑关系，即逻辑函数式
[4]延迟信号相位，即延迟信号状态间的相位关系，涵盖延迟信号同相位和延迟信号反相位两个方面。 延迟信号状态变化相同的则是延迟信号同相位，反之则是反相位。
时间延迟和过渡时间要素是竞争冒险的产生原因，逻辑关系和延迟信号相位要素是竞争冒险的产生机制。由原因和机制，构成竞争冒险的产生条件。当电路满足产生条件时，则一定产生毛刺。

如何判断有竞争冒险？
1、 逻辑冒险的判断方法有两种：
1). 代数法： 在逻辑函数表达式中，若某个变量同时以原变量和反变量两种形式出现，
例如：逻辑函数在一定条件下可简化为Y=A+A反或Y=A*A反就具备了竞争条件。去掉其余变量（也就是将其余变量取固定值0或1），留下有竞争能力的变量，如果表达式为F=A+A~(用A~表示A的反变量，以下同)，就会产生0型冒险(F应该为1而实际却为0)；如果表达式为F=AA~,就会产生1型冒险。
例如：表达式 F=AB+CB~,当A=C=1时，F=B+B~，在B发生跳变时，可能出现0型冒险。
2). 卡诺图法：将函数填入卡诺图，按照函数表达式的形式圈好卡诺圈。
A\BC 00 01 11 10
--------------------
0 0 0 0 1
1 0 1 1 1
F=AC+BC~的卡诺图（将101和111的1圈一起，010和110的1圈一起） 通过观察发现，这两个卡诺圈相切。则函数在相切处两值间跳变时发生逻辑冒险。（前提是这两个卡诺圈没有被其他卡诺圈包围）
2 、功能冒险的判断：
功能冒险是当多个输入信号同时变化的瞬间，由于变化快慢不同而引起的冒险。
卡诺图法：依然用上面的卡诺图，按同样函数圈好。举例F=AC+BC~中，ABC从111变为010时，A和C两个变量同时发生了跳变，若A先变化，则 ABC的取值出现了过渡态011，由卡诺图可以知道此时函数输出F为0，然而ABC在变化的前后的稳定状态输出值为1，此时就出现了0型冒险。
这种由过渡 态引起的冒险是由于电路的功能所致，因此成为功能冒险。
3、 综合逻辑冒险和功能冒险： 例 ：F=CD+BD~+AC~,自己画及圈卡诺图，可以发现信号ABCD从0100变化到1101可能存在0型功能冒险，不存在逻辑冒险。从0111变化到1110不存在功能冒险，而可能存在逻辑冒险。
4 、总结判断竞争-冒险的方法：
1）、逻辑函数在一定条件下可简化为Y=A+A反或Y=A*A反；
2）、真值表卡诺图法；
3）、计算机辅助分析。
4. 如何消除竞争冒险？
消除竞争-冒险的方法：
1）、引入封锁脉冲；
2）、引入选通脉冲；
3）、修改逻辑设计,增加冗余乘积项；
4）、接入滤波电容。
顺便提一句：时序逻辑中的竞争冒险可以用D触发器，格雷码计数器，同步电路等优秀的设计方案消除。

模电知识 二极管知识2

二极管的主要参数介绍用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标，称为二极管的参数。不同类型的二极管有不同的特性参数。但是必须了解以下几个主要参数：1、额定正向工作电流　　是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度（硅管为140左右，锗管为90左右）时，就会使管芯过热而损坏。所以，二极管使用中不要超过二极管额定正向工作电流值。例如，常用的IN4001－4007型锗二极管的额定正向工作电流为 1A。2、最高反向工作电压　　加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力。为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值。例如，IN4001二极管反向耐压为50V，IN4007反向耐压为1000V。3、反向电流　　反向电流是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下，流过二极管的反向电流。反向电流越小，管子的单方向导电性能越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系，大约温度每升高10，反向电流增大一倍。例如2AP1型锗二极管，在25时反向电流若为250uA，温度升高到35，反向电流将上升到 500uA，依此类推，在75时，它的反向电流已达8mA，不仅失去了单方向导电特性，还会使管子过热而损坏。又如，2CP10型硅二极管，25时反向电流仅为5uA，温度升高到75时，反向电流也不过160uA。故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。4、正向电压降VF：二极管通过额定正向电流时，在两极间所产生的电压降。5、结电容C：电容包括电容和扩散电容，在高频场合下使用时，要求结电容小于某一规定数值。6、最大整流电流（平均值）IOM：在半波整流连续工作的情况下，允许的最大半波电流的平均值。7、最高工作频率FM：二极管具有单向导电性的最高交流信号的频率。二极管的原理晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。

模电知识 二极管知识1

二极管的分类

一、根据构造分类　　
半导体二极管主要是依靠PN结而工作的。与PN结不可分割的点接触型和肖特基型，也被列入一般的二极管的范围内。包括这两种型号在内，根据PN结构造面的特点，把晶体二极管分类如下：
1、点接触型二极管　　点接触型二极管是在锗或硅材料的单晶片上压触一根金属针后，再通过电流法而形成的。因此，其PN结的静电容量小，适用于高频电路。但是，与面结型相比较，点接触型二极管正向特性和反向特性都差，因此，不能使用于大电流和整流。因为构造简单，所以价格便宜。对于小信号的检波、整流、调制、混频和限幅等一般用途而言，它是应用范围较广的类型。
2、键型二极管　　键型二极管是在锗或硅的单晶片上熔接或银的细丝而形成的。其特性介于点接触型二极管和合金型二极管之间。与点接触型相比较，虽然键型二极管的PN结电容量稍有增加，但正向特性特别优良。多作开关用，有时也被应用于检波和电源整流（不大于50mA）。在键型二极管中，熔接金丝的二极管有时被称金键型，熔接银丝的二极管有时被称为银键型。
3、合金型二极管　　在N型锗或硅的单晶片上，通过合金铟、铝等金属的方法制作PN结而形成的。正向电压降小，适于大电流整流。因其PN结反向时静电容量大，所以不适于高频检波和高频整流。
4、扩散型二极管　　在高温的P型杂质气体中，加热N型锗或硅的单晶片，使单晶片表面的一部变成P型，以此法PN结。因PN结正向电压降小，适用于大电流整流。最近，使用大电流整流器的主流已由硅合金型转移到硅扩散型。
5、台面型二极管　　PN结的制作方法虽然与扩散型相同，但是，只保留PN结及其必要的部分，把不必要的部分用药品腐蚀掉。其剩余的部分便呈现出台面形，因而得名。初期生产的台面型，是对半导体材料使用扩散法而制成的。因此，又把这种台面型称为扩散台面型。对于这一类型来说，似乎大电流整流用的产品型号很少，而小电流开关用的产品型号却很多。
6、平面型二极管　　在半导体单晶片（主要地是N型硅单晶片）上，扩散P型杂质，利用硅片表面氧化膜的屏蔽作用，在N型硅单晶片上仅选择性地扩散一部分而形成的PN结。因此，不需要为调整PN结面积的药品腐蚀作用。由于半导体表面被制作得平整，故而得名。并且，PN结合的表面，因被氧化膜覆盖，所以公认为是稳定性好和寿命长的类型。最初，对于被使用的半导体材料是采用外延法形成的，故又把平面型称为外延平面型。对平面型二极管而言，似乎使用于大电流整流用的型号很少，而作小电流开关用的型号则很多。
7、合金扩散型二极管　　它是合金型的一种。合金材料是容易被扩散的材料。把难以制作的材料通过巧妙地掺配杂质，就能与合金一起过扩散，以便在已经形成的PN结中获得杂质的恰当的浓度分布。此法适用于制造高灵敏度的变容二极管。
8、外延型二极管　　用外延面长的过程制造PN结而形成的二极管。制造时需要非常高超的技术。因能随意地控制杂质的不同浓度的分布，故适宜于制造高灵敏度的变容二极管。
9、肖特基二极管　　基本原理是：在金属（例如铅）和半导体（N型硅片）的接触面上，用已形成的肖特基来阻挡反向电压。肖特基与PN结的整流作用原理有根本性的差异。其耐压程度只有40V左右。其特长是：开关速度非常快：反向恢复时间trr特别地短。因此，能制作开关二极和低压大电流整流二极管。

二、根据用途分类
1、检波用二极管　　就原理而言，从输入信号中取出调制信号是检波，以整流电流的大小（100mA）作为界线通常把输出电流小于100mA的叫检波。锗材料点接触型、工作频率可达400MHz，正向压降小，结电容小，检波效率高，频率特性好，为2AP型。类似点触型那样检波用的二极管，除用于检波外，还能够用于限幅、削波、调制、混频、开关等电路。也有为调频检波专用的特性一致性好的两只二极管组合件。
2、整流用二极管　　就原理而言，从输入交流中得到输出的直流是整流。以整流电流的大小（100mA）作为界线通常把输出电流大于100mA的叫整流。面结型，工作频率小于KHz，最高反向电压从25伏至3000伏分A～X共22档。分类如下：①硅半导体整流二极管2CZ型、②硅桥式整流器QL型、③用于电视机高压硅堆工作频率近100KHz的2CLG型。
3、限幅用二极管　　大多数二极管能作为限幅使用。也有象保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。为了使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用，通常使用硅材料制造的二极管。也有这样的组件出售：依据限制电压需要，把若干个必要的整流二极管串联起来形成一个整体。
4、调制用二极管　　通常指的是环形调制专用的二极管。就是正向特性一致性好的四个二极管的组合件。即使其它变容二极管也有调制用途，但它们通常是直接作为调频用。
5、混频用二极管　　使用二极管混频方式时，在500～10,000Hz的频率范围内，多采用肖特基型和点接触型二极管。
6、放大用二极管　　用二极管放大，大致有依靠隧道二极管和体效应二极管那样的负阻性器件的放大，以及用变容二极管的参量放大。因此，放大用二极管通常是指隧道二极管、体效应二极管和变容二极管。
7、开关用二极管　　有在小电流下（10mA程度）使用的逻辑运算和在数百毫安下使用的磁芯激励用开关二极管。小电流的开关二极管通常有点接触型和键型等二极管，也有在高温下还可能工作的硅扩散型、台面型和平面型二极管。开关二极管的特长是开关速度快。而肖特基型二极管的开关时间特短，因而是理想的开关二极管。2AK型点接触为中速开关电路用；2CK型平面接触为高速开关电路用；用于开关、限幅、钳位或检波等电路；肖特基（SBD）硅大电流开关，正向压降小，速度快、效率高。
8、变容二极管 用于自动频率控制（AFC）和调谐用的小功率二极管称变容二极管。日本厂商方面也有其它许多叫法。通过施加反向电压， 使其PN结的静电容量发生变化。因此，被使用于自动频率控制、扫描振荡、调频和调谐等用途。通常，虽然是采用硅的扩散型二极管，但是也可采用合金扩散型、外延结合型、双重扩散型等特殊制作的二极管，因为这些二极管对于电压而言，其静电容量的变化率特别大。结电容随反向电压VR变化，取代可变电容，用作调谐回路、振荡电路、锁相环路，常用于电视机高频头的频道转换和调谐电路，多以硅材料制作。
9、频率倍增用二极管　　对二极管的频率倍增作用而言，有依靠变容二极管的频率倍增和依靠阶跃（即急变）二极管的频率倍增。频率倍增用的变容二极管称为可变电抗器，可变电抗器虽然和自动频率控制用的变容二极管的工作原理相同，但电抗器的构造却能承受大功率。阶跃二极管又被称为阶跃恢复二极管，从导通切换到关闭时的反向恢复时间trr短，因此，其特长是急速地变成关闭的转移时间显著地短。如果对阶跃二极管施加正弦波，那么，因tt（转移时间）短，所以输出波形急骤地被夹断，故能产生很多高频谐波。
10、稳压二极管　　是代替稳压电子二极管的产品。被制作成为硅的扩散型或合金型。是反向击穿特性曲线急骤变化的二极管。作为控制电压和标准电压使用而制作的。二极管工作时的端电压（又称齐纳电压）从3V左右到150V，按每隔10%，能划分成许多等级。在功率方面，也有从200mW至100W以上的产品。工作在反向击穿状态，硅材料制作，动态电阻RZ很小，一般为2CW型；将两个互补二极管反向串接以减少温度系数则为2DW型。
11、PIN型二极管（PIN Diode）　　这是在P区和N区之间夹一层本征半导体（或低浓度杂质的半导体）构造的晶体二极管。PIN中的I是"本征"意义的英文略语。当其工作频率超过100MHz时，由于少数载流子的存贮效应和"本征"层中的渡越时间效应，其二极管失去整流作用而变成阻抗元件，并且，其阻抗值随偏置电压而改变。在零偏置或直流反向偏置时，"本征"区的阻抗很高；在直流正向偏置时，由于载流子注入"本征"区，而使"本征"区呈现出低阻抗状态。因此，可以把PIN二极管作为可变阻抗元件使用。它常被应用于高频开关（即微波开关）、移相、调制、限幅等电路中。
12、 雪崩二极管 (Avalanche Diode)　　它是在外加电压作用下可以产生高频振荡的晶体管。产生高频振荡的工作原理是栾的：利用雪崩击穿对晶体注入载流子，因载流子渡越晶片需要一定的时间，所以其电流滞后于电压，出现延迟时间，若适当地控制渡越时间，那么，在电流和电压关系上就会出现负阻效应，从而产生高频振荡。它常被应用于微波领域的振荡电路中。
13、江崎二极管 （Tunnel Diode）　　它是以隧道效应电流为主要电流分量的晶体二极管。其基底材料是砷化镓和锗。其P型区的N型区是高掺杂的（即高浓度杂质的）。隧道电流由这些简并态半导体的量子力学效应所产生。发生隧道效应具备如下三个条件：①费米能级位于导带和满带内；②空间电荷层宽度必须很窄（0.01微米以下）；简并半导体P型区和N型区中的空穴和电子在同一能级上有交叠的可能性。江崎二极管为双端子有源器件。其主要参数有峰谷电流比（IP／PV），其中，下标"P"代表"峰"；而下标"V"代表"谷"。江崎二极管可以被应用于低噪声高频放大器及高频振荡器中（其工作频率可达毫米波段），也可以被应用于高速开关电路中。
14、快速关断（阶跃恢复）二极管 (Step Recovary Diode)　　它也是一种具有PN结的二极管。其结构上的特点是：在PN结边界处具有陡峭的杂质分布区，从而形成"自助电场"。由于PN结在正向偏压下，以少数载流子导电，并在PN结附近具有电荷存贮效应，使其反向电流需要经历一个"存贮时间"后才能降至最小值（反向饱和电流值）。阶跃恢复二极管的"自助电场"缩短了存贮时间，使反向电流快速截止，并产生丰富的谐波分量。利用这些谐波分量可设计出梳状频谱发生电路。快速关断（阶跃恢复）二极管用于脉冲和高次谐波电路中。
15、肖特基二极管 （Schottky Barrier Diode）　　它是具有肖特基特性的"金属半导体结"的二极管。其正向起始电压较低。其金属层除材料外，还可以采用金、钼、镍、钛等材料。其半导体材料采用硅或砷化镓，多为N型半导体。这种器件是由多数载流子导电的，所以，其反向饱和电流较以少数载流子导电的PN结大得多。由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微，所以其频率响仅为RC时间常数限制，因而，它是高频和快速开关的理想器件。其工作频率可达100GHz。并且，MIS（金属－绝缘体－半导体）肖特基二极管可以用来制作太阳能电池或发光二极管。
16、阻尼二极管　　具有较高的反向工作电压和峰值电流，正向压降小，高频高压整流二极管，用在电视机行扫描电路作阻尼和升压整流用。
17、瞬变电压抑制二极管　　TVP管，对电路进行快速过压保护，分双极型和单极型两种，按峰值功率（500W－5000W）和电压（8.2V～200V）分类。
18、双基极二极管（单结晶体管）　　两个基极，一个发射极的三端负阻器件，用于张驰振荡电路，定时电压读出电路中，它具有频率易调、温度稳定性好等优点。
19、发光二极管　　用磷化镓、磷砷化镓材料制成，体积小，正向驱动发光。工作电压低，工作电流小，发光均匀、寿命长、可发红、黄、绿单色光。

三、根据特性分类 点接触型二极管，按正向和反向特性分类如下。
1、一般用点接触型二极管 这种二极管正如标题所说的那样，通常被使用于检波和整流电路中，是正向和反向特性既不特别好，也不特别坏的中间产品。如：SD34、SD46、1N34A等等属于这一类。
2、高反向耐压点接触型二极管　　是最大峰值反向电压和最大直流反向电压很高的产品。使用于高压电路的检波和整流。这种型号的二极管一般正向特性不太好或一般。在点接触型锗二极管中，有SD38、1N38A、OA81等等。这种锗材料二极管，其耐压受到限制。要求更高时有硅合金和扩散型。
3、高反向电阻点接触型二极管　　正向电压特性和一般用二极管相同。虽然其反方向耐压也是特别地高，但反向电流小，因此其特长是反向电阻高。使用于高输入电阻的电路和高阻负荷电阻的电路中，就锗材料高反向电阻型二极管而言，SD54、1N54A等等属于这类二极管。
4、高传导点接触型二极管　　它与高反向电阻型相反。其反向特性尽管很差，但使正向电阻变得足够小。对高传导点接触型二极管而言，有SD56、1N56A等等。对高传导键型二极管而言，能够得到更优良的特性。这类二极管，在负荷电阻特别低的情况下，整流效率较高。

四、按封装分类
1、玻璃封装的。
2、塑料封装的。
3、金属封装的等几种。

模电知识 半导体常识

半导体材料按化学成分和内部结构，大致可分为以下几类
1.元素半导体
有锗、硅、硒、硼、碲、锑等。50年代，锗在半导体中占主导地位，但 锗半导体器件的耐高温和抗辐射性能较差，到60年代后期逐渐被硅材料取代。用硅制造的半导体器件，耐高温和抗辐射性能较好，特别适宜制作大功率器件。因此，硅已成为应用最多的一种增导体材料，目前的集成电路大多数是用硅材料制造的。
2.无机化合物半导体
分为二元系、三元系、多元系和有机化合物半导体。二元系化合物半导体有Ⅲ-Ⅴ族（如砷化镓、磷化镓、磷化铟等）、Ⅱ-Ⅵ族（如硫化镉、硒化镉、碲化锌、硫化锌等）、Ⅳ-Ⅵ族（如硫化铅、硒化铅等）、Ⅳ-Ⅳ族（如碳化硅）化合物。三元系和多元系化合物半导体主要为三元和多元固溶体，如镓铝砷固溶体、镓锗砷磷固溶体等。
3.有机化合物半导体
已知的有机半导体材料有几十种，包括萘、蒽、聚丙烯腈、酞菁和一些芳香族化合物等，目前尚未得到应用 。
4.非晶态和液态半导体材料，
这类半导体与晶态半导体的最大区别是不具有严格周期性排列的晶体结构。
目前主要的非晶态半导体有两大类。
硫系玻璃。含硫族元素的非晶态半导体。例如As-Se、As-S，通常的制备方法是熔体冷却或汽相沉积。
四面体键非晶态半导体。如非晶Si、Ge、GaAs等，此类材料的非晶态不能用熔体冷却的办法来获得，只能用薄膜淀积的办法(如蒸发、溅射、辉光放电或化学汽相淀积等)，非晶态半导体在技术
非晶态半导体的应用存在著很大的潜力，非晶硫早已广泛应用在复印技术中，由S.R.奥夫辛斯基首创的 As-Te-Ge-Si系玻璃半导体制作的电可改写主读存储器已有商品生产，利用光脉冲使碲微晶薄膜玻璃化这种性质制作的光存储器正在研制之中。对於非晶硅的应用目前研究最多的是太阳能电池。非晶硅比晶体硅制备工艺简单，易於做成大面积，非晶硅对於太阳光的吸收效率高，器件只需大约1微米厚的薄膜材料，因此，可望做成一种廉价的太阳能电池，现已受到能源专家的重视。最近已有人试验把非晶硅场效应晶体管用於液晶显示和集成电路。

半导体材料的特性参数　
半导体材料虽然种类繁多但有一些固有的特性，称为半导体材料的特性参数。这些特性参数不仅能反映半导体材料与其他非半导体材料之间的差别，而且更重要的是能反映各种半导体材料之间甚至同一种材料在不同情况下特性上的量的差别。
常用的半导体材料的特性参数有：禁带宽度、电阻率、载流子迁移率(载流子即半导体中参加导电的电子和空穴)、非平衡载流子寿命、位错密度。
禁带宽度由半导体的电子态、原子组态决定，反映组成这种材料的原子中价电子从束缚状态激发到自由状态所需的能量。
电阻率、载流子迁移率反映材料的导电能力。
非平衡载流子寿命反映半导体材料在外界作用（如光或电场）下内部的载流子由非平衡状态向平衡状态过渡的弛豫特性。
位错是晶体中最常见的一类晶体缺陷。
位错密度可以用来衡量半导体单晶材料晶格完整性的程度。当然，对于非晶态半导体是没有这一反映晶格完整性的特性参数的。


价电子：半导体材料原子最外层轨道导航的四个电子称为价电子。
共价键：相邻两个原子之间由价电子组成的共价键连接。
电导率：导电能力的强弱，与材料单位体积内含电荷载离子的数量有关。
本征激发：载常温下，价电子获得足够的随机热震动能量而挣脱共价键的束缚，成为自由电子。
空穴：当电子挣脱共价键的束缚成为自由的电子之后，共价键中就留下一个空位，这个空位就称为空穴。

本征半导体：是一种完全纯净的，结构完整的半导体晶体。自由电子和空穴总是成对出现的。
杂质半导体：根据掺杂的杂质不同分为
空穴（P型）半导体：在硅或者是锗中加入三价的元素，如硼，铟等。多数载离子是空穴。
电子（N型）半导体：在硅或者是锗中加入五价的元素，如磷，砷，锑等。多数载离子是电子。

在杂质半导体中多子的数量跟掺杂的浓度有关。

在杂质半导体中少子的数量跟温度有关。温度升高时，少子的数量增多。

在外加电场的作用下P型半导体中的电流主要是空穴电流，N型半导体中的电流主要是电子电流。

PN结的形成

由于P型半导体中掺杂了三价的元素，因此多数载离子是空穴。

由于N型半导体中掺杂了五价的元素，因此多数载离子是电子。

P型半导体和N半导体结合后，在他们两边出现电子和空穴的浓度差。P区空穴多，电子少。N区电子多，空穴少。这样空穴和电子都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散，扩散的结果就是P区失去空穴，留下带负电的杂质。N区一边失去电子，留下带正电的杂质。虽然杂质带电，由于结构的原因，他们是不能移动的，不参与导电。因此就形成了一个空间电荷区，也即PN结。这个结电阻率很好。PN结的单向导电性

在外加电场（P正，N负）的作用下，P区的空穴向PN结移动，N区的电子也向PN结移动。当P区的空穴进入PN结后，就会和原来的一部分负离子（杂质）中和，使得P区的空间电荷量减少，PN结变窄。同样，当N区的电子进入PN结后，就会和原来的一部分正离子（杂质）中和，使N区的空间电荷量减少，PN结变窄。PN结的电阻减小，导电性能增加。

在外加电场（P负，N正）的作用下，P区的空穴向外加电场移动，使得P区的空穴减少，PN结的空间电荷增加，PN结变宽，在外加电场的作用下，N区的电子也向外加电场移动，使得N区的电子减少，PN结的空间电荷增加，PN结变宽，PN结的电阻增大，导电性能减弱。

PN结的反向击穿


PN结的反向击穿分为：热击穿和电击穿。
当PN结两端的反向电压增大到一定数值时，反向电流突然增加。这个现象就称为PN结的反向击穿(电击穿)。发生击穿所需的反向电压VBR称为反向击穿电压。

PN结电击穿从其产生原因又可分为雪崩击穿和齐纳击穿两种类型。
1、雪崩击穿： 当PN结反向电压增加时，空间电荷区中的电场随着增强。通过空间电荷区的电子和空穴，在电场作用下获得的能量增大，在晶体中运动的电子和空穴，将不断地与晶体原子发生碰撞，当电子和空穴的能量足够大时，通过这样的碰撞，可使共价键中的电子激发形成自由电子—空穴对，这种现象称为碰撞电离。新产生的电子和空穴与原有的电子和空穴一样，在电场作用下，也向相反的方向运动，重新获得能量，又可通过碰撞，再产生电子—空穴对，这就是载流子的倍增效应。当反向电压增大到某一数值后，载流子的倍增情况就像在陡峻的积雪山坡上发生雪崩一样，载流子增加得多而快，使反向电流急剧增大，于是PN结就发生雪崩击穿。 雪崩击穿多发生在杂质浓度较低的二极管，一般需要比较高的电压（＞6V），击穿电压与浓度成反比。 2、齐纳击穿： 在加有较高的反向电压下，PN结空间电荷区中存在一个强电场，它能够破坏共价键将束缚电子分离出来造成电子—空穴对，形成较大的反向电流。发生齐纳击穿需要的电场强度约为2*105V／cm，这只有在杂质浓度特别大的PN结中才能达到，因为杂质浓度大，空间电荷区内电荷密度(即杂质离子)也大，因而空间电荷区很窄，电场强度就可能很高。一般整流二极管掺杂浓度没有这么高，它在电击穿中多数是雪崩击穿造成的。 齐纳击穿多数出现在杂质浓度较高的二极管，如稳压管(齐纳二极管)。 必须指出，上述两种电击穿过程是可逆的，当加在稳压管两端的反向电压降低后，管子仍可以恢复原来的状态。但它有一个前提条件，就是反向电流和反向电压的乘积不超过PN结容许的耗散功率，超过了就会因为热量散不出去而使PN结温度上升，直到过热而烧毁，这种现象就是热击穿。所以热击穿和电击穿的概念是不同的。电击穿往往可为人们所利用(如稳压管)，而热击穿则是必须尽量避免的。



二极管正向V-I特性建模：


1、理想模型
正向偏置时管压降为零，反向截至时电阻无穷大，电流为零。
2、恒压降模型
正向导通时管压降为恒定的0.3或者0.7
3、折线模式
认为二极管的管压降随电流的增加而增加
4、小信号模型
认为二极管在某个范围内工作时，内阻随电流是变化的。

经济学常识 谁在主导A股走势？

A股从2007年10月16日的6124.04点最高点到2008年8月19日的1500点的最低点，市场有过各种各样的剖析，其实最关键的原因也许只有一个，那就是，在金融全球化的今天，A股的中长期走势是由国际资本决定的，而非国内资本决定的。至于国际资本对A股的操纵，有两条传导链，一条是通过全球股市联动，另一条传导链，在近期金融海啸中的巨大作用，即通过汇率市场上主要货币的中长期走势，通过国际资本在不同币种不同市场的流动，引导包括A股在内全球股市的中长期走势。
近四十年历史上，美联储持续降息周期与持续升息周期的轮回，与其对应的是弱势美元周期与强势美元周期的轮回，每一个弱势美元周期都会引导国际资本流入新兴市场制造股市房市泡沫，而每一个强势美元周期引导国际资本回流美国，导致新兴市场股市房市泡沫破裂。
2006年以来A股的大牛市与大调整似乎完美地验证了上述规律，2006年5月美联储持续两年加息周期结束，意味着着一个弱势美元周期的到来　(2006年-2008年3月美元指数下跌20%，其间人民币的升值进一步强化了弱势美元)，预示着2006年开始A股及新兴市场将在国际资本支持下进入牛市。值得注意的是，2005年11月美元指数92.63的中级顶，比美联储加息周期结束提前半年，但滞后于A股牛市大底998五个月形成，而2008年3月美元指数70.68中级底，同样滞后于A股牛市大顶6124五个月形成(而受益于石油牛市俄罗斯巴西见顶则与美元大底同步)，至于其是比美联储降息周期结束提前半年还是九个月，可拭目以待。
近日美联储降息50个基点，把利率降至2003年以来最低的1%，以及伯南克甚至表示不排除12月把把利率降至零，把仍无法改变美元8月以来的井喷强势。或许说明，美联储持续降息周期即将结束，而对应的可能是又一个强势美元周期的到来，而A股及新兴市场可能在国际资本持续回流美国的背景下，陷入长期低迷，直到下一个弱势美元周期的到来。
如果说，美元对A股大底大顶的影响属滞后确认，那么日元对A股的影响或同步或提前。2007年6月美元兑日元见124之大底，比A股牛市大顶6124提前四个月，是否说明日元套利盘热钱当时开始净流出A股？其后两年日元升值30%，其中，115-95，110-90两波20%升值高点95,90，与A股3516,1664中级底几乎同步。说明巨额日元套利盘持续平仓离场，尤其是恐慌性平仓买回日元，也是A股及全球股市大跌的原因。日元3%的波动，可以使用30倍杠杆进行日元套利对冲基金赔完老本。