CMOS模拟集成电路设计 吴金 学习记录1
CMOS模拟集成电路设计 吴金 学习记录1
- PN结
- PN结的负反馈机制
第四集
PN结
VPNV_{PN}VPN正偏>0
VPNV_{PN}VPN反偏<0
VTV_TVT热电压=kTq\frac{kT}{q}qkT≈26mV
qVT=kTqV_T=kTqVT=kT电子能量，T=0时电子无能量
噪声：温度越高，电子能量越大，电子的无规则运动越剧烈，会形成噪声。
温度越高噪声越大。
IS0I_{S0}IS0反向饱和电流
VPNV_{PN}VPN在正向导通的时候0.6V~0.7V，VTV_TVT≈26mV，exp(VPNVI)exp(\frac{V_{PN}}{V_I})exp(VIVPN)远大于1
VPNV_{PN}VPN在反向偏置的时候，IPN=−IS0I_{PN}=-I_{S0}IPN=−IS0
Q:IS0I_{S0}IS0反向饱和电流和什么有关？
A：
- 与PN结面积有关。
两个PN结并联在一起，相当于PN结面积变为两倍。
Q：PN结在电路中的具体应用？
A:
直流:
- 隔离
利用PN结反向特性
不用对应PN结的时候要反偏 - 稳压
利用PN结反向击穿特性，可做近似稳压源 - 钳位
利用PN结正向导通特性,电流变化很大，电压变化较小，钳位在PN结的正向导通电压。
交流：
- 交流阻抗
直流电阻R
交流阻抗r=dVdIr=\frac{dV}{dI}r=dIdV
线性元件R=r
非线性元件不一定相等，例：二极管正向
交流电流通过交流阻抗，交流电压U=IrU=IrU=Ir趋近于0，交流短路，利用低阻改善频率响应
减小输出交流电阻，RC减小，等效屏蔽电容作用，改善频率响应。
PN结的负反馈机制
P型半导体、N型半导体有电阻
PN结电流比较小的时候，P型半导体、N型半导体本征区电阻比较小，电阻压降比较低，PN结相当于高组，加了电压之后，电压主要加在结上。
Q：什么时候要考虑本征区的阻抗？
A:PN结电压太大，流过电流太大， 导致P型半导体区、N型半导体区压降不可忽略，削弱了电流上升的速度（电压不是全部加在PN结上，还有部分在本征区分压）
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