半导体与晶体管原理:Nashelsky经典指南

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《电子设备与电路理论:纳什尔斯基》是一本经典的电子工程教材,专为硬件工程师设计,深入讲解了半导体器件的基础知识。本书的重点在于二极管和双极性结型晶体管(BJT)的工作原理及其在实际应用中的性能。 首先,半导体二极管是核心内容之一。书中介绍了硅二极管(Si)的导通电压约为0.7伏特,锗二极管(Ge)为0.3伏特,而镓砷二极管(GaAs)的导通电压则较高,约为1.2伏特。对于二极管的电流-电压特性,如理想二极管方程 W=QV 和 ID=Is(eVD/nVT-1),解释了正向偏置下的电流随电压变化的关系。此外,书中还提到了温度对二极管伏安特性的影响,比如热电压 VT 及其在计算时的应用。 二极管的应用部分,如半波整流(Vdc=0.318Vm)和全波整流(Vdc=0.636Vm),展示了它们在电源管理中的作用。书中还区分了不同材料的二极管在不同应用环境下的最佳选择。 接着,书中详细探讨了双极性结型晶体管(BJT)。BJT的电流关系IE=IC+IB得到了明确的阐述,其中IC包括多数载流子和少数载流子的贡献。基极发射极电压(VBE)通常为0.7伏特,而集电极电流IC与发射极电流IE、基极电流IB之间的关系也进行了深入解析,如饱和状态下的电流计算。 直流偏置下的BJT操作方式包括固定偏置、发射极稳定偏置、电压分压和电压反馈等。例如,在固定偏置电路中,通过电阻来确定基极电流;而在发射极稳定偏置中,通过调整发射极电阻和共基极配置来控制VCE。书中还特别提到了开关晶体管的瞬态响应,这是高速数字电路设计中的关键概念。 《电子设备与电路理论:纳什尔斯基》这本书提供了丰富的半导体器件理论知识和实践技巧,无论是基础概念还是实际应用,都是硬件工程师不可或缺的参考资料。通过阅读这本书,工程师们可以深化理解电子设备的工作原理,提高设计和调试电子系统的效率。