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《微電子概論（第3版）IntroductiontoMicroelectronics郝躍賈新章史江一》SecondEdition目錄1.

pn結交流小信號特性2.3.4pn結交流小信號特性2.小信號電導簡化分析3.擴散電容4.

pn結勢壘電容5.

pn結電容與應用1.pn結交流小信號特性(1)交流信號作用下的結偏置若pn結兩端直流偏置電壓為V0，交流正弦信號電壓為vac(t)，則耗盡層兩端的電壓為vac(t)可表示為：式中為相位復數矢量，描述了信號的振幅和相位ω為信號的角頻率1.pn結交流小信號特性(2)“小信號”條件下的pn結交流特性

在理想pn結直流特性分析采用的四個近似條件基礎上增加下述兩個條件①交流小信號條件：②信號頻率ω滿足條件：ωτ<<1

采用分離變量法求解交流連續性方程，就可以通過等效導納描述“小信號”條件下的pn結交流特性。1.pn結交流小信號特性(2)“小信號”條件下的pn結交流特性在交流信號作用下，流過pn結的交流電流分量與交流電壓之比稱為pn結二極管的等效導納Y。如果知道pn結二極管的等效導納Y，對于給定的外加交流電壓，就可以計算得到流過pn結二極管的交流電流。1.pn結交流小信號特性(2)“小信號”條件下的pn結交流特性解交流連續性方程可得，pn結等效交流導納Y對應一個電阻和電容并聯：稱為微分電容式中稱為微分電導或稱為擴散電導2.小信號電導的簡化分析(1)小信號電導的簡化推導正偏pn結I-V特性可近似表示為：I=ISexp[q(Va)/kT]若正偏電壓Va由V0增加到V0＋△V，則pn結電流增量為：△I=ISexp[q(V0＋△V)/kT]-ISexp[q(V0)/kT]=ISexp[q(V0)/kT][exp(q△V)/kT–1]=IDQ[exp(q△V)/kT–1]注意：不管增量△V是多大，上式都成立。2.小信號電導的簡化分析(1)小信號電導的簡化推導由△I=IDQ[exp(q△V)/kT–1]若△V<<kT/q則得：△I＝IDQ(q/kT)△V=gd△V注意：上述推導中采用了交流小信號條件△V<<kT/q。式中gd=(q/kT)IDQ

即為小信號電導。則exp(q△V)/kT≈1+(q△V)/kT2.小信號電導的簡化分析(2)從pn結伏安特性解讀小信號電導正偏pn結I-V特性可表示為:小信號電導就是直流偏置電壓V0處I-V特性的導數：因此gd就是I-V特性在直流工作點處切線的斜率I=ISexp[q(Va)/kT]2.小信號電導的簡化分析(2)從pn結伏安特性解讀小信號電導討論：pn結交流小信號電導與直流偏置的關系交流小信號電導與直流偏置電流IDQ成正比。在一定的交流小信號電壓作用下，流過pn結的交流電流隨著IDQ的增加而線性增加。隨著正向直流偏壓V0的增加而指數增加。2.小信號電導的簡化分析(2)從pn結伏安特性解讀小信號電導討論：不同材料pn結的交流小信號電導小信號電導

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