1、信信 息息 的的 傳傳 遞遞韓會景韓會景青島大學師范學青島大學師范學院院2012.10.252012.10.25初中物理教師培訓專題初中物理教師培訓專題 提 綱一、電子技術發展電子技術發展二、電子技術基礎簡介三、收音機原理簡介 電子技術的發展很大程度上反映在元器件的發展上。從電子管電子技術的發展很大程度上反映在元器件的發展上。從電子管半導體管半導體管集成電路集成電路1904年年電子管問世電子管問世1947年年晶體管誕生晶體管誕生1958年集成電年集成電路研制成功路研制成功電子管、晶體管、集成電路比較電子管、晶體管、集成電路比較一、電子技術發展一、電子技術發展1 1、18831883年年-190

2、4-1904年，年，電子管的問世電子管的問世階段；階段；（一（一) )不可少的一步不可少的一步電子管的問世電子管的問世1883年年 愛迪生愛迪生 白熾照明燈白熾照明燈 1884年年 弗萊明弗萊明 20世紀初世紀初 有線電報有線電報 高頻無線電波高頻無線電波 高頻整流器高頻整流器 1904年年 弗萊明弗萊明 真空中加熱的電絲真空中加熱的電絲 板極板極 第一只電子管第一只電子管 二極管二極管 電子管收音機電子管收音機 德福雷斯特德福雷斯特 一個柵板一個柵板 第一只真空三極管第一只真空三極管 推動了無線電電子學的蓬勃發展推動了無線電電子學的蓬勃發展 年產年產10億只無線電電子管億只無線電電子管 電子

3、管除應用于電話放大器、海上和空中通訊外，也電子管除應用于電話放大器、海上和空中通訊外，也廣泛滲透到家庭娛樂領域，將新聞、教育節目、文藝和音廣泛滲透到家庭娛樂領域，將新聞、教育節目、文藝和音樂播送到千家萬戶。就連飛機、雷達、火箭的發明和進一樂播送到千家萬戶。就連飛機、雷達、火箭的發明和進一步發展，也有電子管的一臂之力。步發展，也有電子管的一臂之力。 l世界上第一臺計算機用1.8萬只電子管，占地170m*2，重30t，耗電150kW。電子管的缺點電子管的缺點 十分笨重，能耗大、壽命短、噪聲大，制造工藝也十分復雜十分笨重，能耗大、壽命短、噪聲大，制造工藝也十分復雜 第二次世界大戰中，電子管的缺點更加

4、暴露無遺。在第二次世界大戰中，電子管的缺點更加暴露無遺。在雷達工作頻段上使用的普通的電子管，效果極不穩定。移雷達工作頻段上使用的普通的電子管，效果極不穩定。移動式的軍用器械和設備上使用的電子管更加笨拙，易出故動式的軍用器械和設備上使用的電子管更加笨拙，易出故障。因此，電子管本身固有的弱點和迫切的戰時需要，都障。因此，電子管本身固有的弱點和迫切的戰時需要，都促使許多科研單位和廣大科學家，集中精力，迅速研制成促使許多科研單位和廣大科學家，集中精力，迅速研制成功能取代電子管的固體元器件。功能取代電子管的固體元器件。 早在早在30年代年代 ，模仿制造真空三極管的方法來制造，模仿制造真空三極管的方法來制

5、造固體三極管固體三極管 ，這些嘗試毫無例外都失敗了。，這些嘗試毫無例外都失敗了。 在在1948年年 6月月30日，貝爾實驗日，貝爾實驗室首次在紐約向公眾展示了晶體管室首次在紐約向公眾展示了晶體管（肖克利、巴丁和布拉頓）。（肖克利、巴丁和布拉頓）。1956年獲最高科學獎年獲最高科學獎諾貝爾物理學諾貝爾物理學獎獎 。 當時的點接觸晶體管同礦石檢波當時的點接觸晶體管同礦石檢波器一樣，利用觸須接點，很不穩定，器一樣，利用觸須接點，很不穩定，噪聲大，頻率低，放大功率小，性能噪聲大，頻率低，放大功率小，性能還趕不上電子管，制作又很困難。還趕不上電子管，制作又很困難。 晶體管之父晶體管之父-william

6、shockle(二二)、晶體管、晶體管-三條腿的魔術師三條腿的魔術師 1948年年11月，肖克利構思出一種新型晶體月，肖克利構思出一種新型晶體管，管， 其結構像其結構像“三明治三明治”夾心面包那樣，把夾心面包那樣，把N型半導體夾在兩層型半導體夾在兩層P型半導體之間。型半導體之間。 由于當時技術條件的限制，研究和實驗都由于當時技術條件的限制，研究和實驗都十分十分 困難。困難。直到直到1950年，人們才成功地制造年，人們才成功地制造出第一個出第一個PN結型晶體管結型晶體管。 （二）（二）晶體管晶體管-三條腿的魔術師三條腿的魔術師晶體管的出現晶體管的出現 是電子技術發展史上的一座里程碑！是電子技術發

7、展史上的一座里程碑！同電子管相比，同電子管相比， 晶體管具有諸多優越性：晶體管具有諸多優越性： 晶體管的構件是沒有消耗的，晶體管的壽晶體管的構件是沒有消耗的，晶體管的壽命一般比電命一般比電 子管長子管長 100到到1000倍倍 , 晶體管消耗電能極少，僅為電子管的十晶體管消耗電能極少，僅為電子管的十分之一或幾十分之一。分之一或幾十分之一。 晶體管不需預熱，一開機就工作晶體管不需預熱，一開機就工作 晶體管結實可靠，比電子管可靠晶體管結實可靠，比電子管可靠 100倍，耐沖擊、耐振動，這都是電子管所倍，耐沖擊、耐振動，這都是電子管所無法比擬的。無法比擬的。 另外，晶體管的體積只有電子管的十分之另外，

8、晶體管的體積只有電子管的十分之一到百分之一，放熱很少，可用于設計小型、一到百分之一，放熱很少，可用于設計小型、復雜、可靠的電路。晶體管的制造工藝雖然精復雜、可靠的電路。晶體管的制造工藝雖然精密，但工序簡便，有利于提高元器件的安裝密密，但工序簡便，有利于提高元器件的安裝密度。度。 自從自從1904年弗萊明發明真空二極管，年弗萊明發明真空二極管，1906年德年德福雷斯特發明真空三極管以來，電子學作為一門新福雷斯特發明真空三極管以來，電子學作為一門新興學科迅速發展起來。但是電子學真正突飛猛進的興學科迅速發展起來。但是電子學真正突飛猛進的進步，還應該是從進步，還應該是從 晶體管發明以后開始的。尤其晶體

9、管發明以后開始的。尤其是是PN結型晶體管的出現，開辟了電子器件的新紀結型晶體管的出現，開辟了電子器件的新紀元，引起了一場電子技術的革命。元，引起了一場電子技術的革命。 晶體管的問世被譽為本世紀最偉大的發明之一，它晶體管的問世被譽為本世紀最偉大的發明之一，它解決了電子管存在的大部分問題。解決了電子管存在的大部分問題。 可是單個晶體管的出現，仍然不能滿足電子技可是單個晶體管的出現，仍然不能滿足電子技術飛速發展的需要。隨著電子技術應用的不斷推廣術飛速發展的需要。隨著電子技術應用的不斷推廣和電子產品發展的日趨復雜，電子設備中應用的電和電子產品發展的日趨復雜，電子設備中應用的電 子器件越來越多。子器件越

10、來越多。 比如二次世界大戰末出現的比如二次世界大戰末出現的B29轟炸機上裝轟炸機上裝有有1千個電子管和千個電子管和1萬多萬多 個無線電元件。個無線電元件。 1960年上市的通用型號計算機有年上市的通用型號計算機有10萬個二萬個二 極極管和管和 2.5萬個晶體管。萬個晶體管。 一個晶體管只能取代一個電子管，極為復雜的一個晶體管只能取代一個電子管，極為復雜的電子設備中就可能要用上百萬個晶體管。一個晶體電子設備中就可能要用上百萬個晶體管。一個晶體管有管有 3條腿，復雜一些的設備就可能有數百萬個焊條腿，復雜一些的設備就可能有數百萬個焊接點，稍一不慎，就極有可能出現故障。接點，稍一不慎，就極有可能出現故

11、障。 為確保設備的可靠性，縮小其重量和體積，為確保設備的可靠性，縮小其重量和體積，人們迫切需要在電子技術領域來一次新的突破。人們迫切需要在電子技術領域來一次新的突破。 1957年蘇聯成功地發射了第一顆人造衛星。年蘇聯成功地發射了第一顆人造衛星。這一震驚世界的消息引起了美國朝野的極大震這一震驚世界的消息引起了美國朝野的極大震動，它嚴重挫傷了美國人的自尊心和優越感，動，它嚴重挫傷了美國人的自尊心和優越感，發達的空間技術是建立在先進的電子技術基礎發達的空間技術是建立在先進的電子技術基礎上的。上的。 （三）電子線路的集大成者（三）電子線路的集大成者-集成電路集成電路 為奪得空間科技的為奪得空間科技的

12、領先地位，美國政府于領先地位，美國政府于1958年成立了國家航空和宇航局，負責軍事和年成立了國家航空和宇航局，負責軍事和宇航研究，為實現電子設備的小型化和輕量化，宇航研究，為實現電子設備的小型化和輕量化，投入了天文數字的經費。投入了天文數字的經費。 就是在這種激烈的軍備競賽的刺激下，在已有就是在這種激烈的軍備競賽的刺激下，在已有的晶體管技術的基礎上，一種新興技術誕生了，那的晶體管技術的基礎上，一種新興技術誕生了，那就是今天大放異彩的集成電路。就是今天大放異彩的集成電路。 有了集成電路，計算機、電視機等與人類社會有了集成電路，計算機、電視機等與人類社會生活密切相關的設備不僅體積小了，功能也越來生

13、活密切相關的設備不僅體積小了，功能也越來越齊全了，給現代人的工作、學習和娛樂帶來了越齊全了，給現代人的工作、學習和娛樂帶來了極大便利。極大便利。 那么，什么是集成電路呢？集成電路是在一塊那么，什么是集成電路呢？集成電路是在一塊幾平方毫米的極其微小的半導體晶片上，將成千上幾平方毫米的極其微小的半導體晶片上，將成千上萬的晶體管、電阻、電容、包括連接線做在一起。萬的晶體管、電阻、電容、包括連接線做在一起。真正是立錐之地布千軍。它是材料、元件、晶體管真正是立錐之地布千軍。它是材料、元件、晶體管三位一體的有機結合。三位一體的有機結合。 本質上，本質上， 集成電路是最先進的晶體管集成電路是最先進的晶體管外

14、延平面晶體制造工藝的延續。集成電路設想外延平面晶體制造工藝的延續。集成電路設想的提出，同晶體管密切相關的提出，同晶體管密切相關。 1952年，英國皇家雷達研究所的一位著名年，英國皇家雷達研究所的一位著名科學家達默，在一次會科學家達默，在一次會 議上曾指出：議上曾指出：“隨著隨著晶體管的出現和對半導體的全面研究，現在似晶體管的出現和對半導體的全面研究，現在似乎可以想象，未來電子設備是一種沒有連接線乎可以想象，未來電子設備是一種沒有連接線的固體組件。的固體組件。” 后來，一個叫基爾比的美國人步達默的后后來，一個叫基爾比的美國人步達默的后塵，走上了研究固體組件這條崎嶇的小塵，走上了研究固體組件這條崎

15、嶇的小 路。基路。基爾比畢業于伊利諾斯大學電機工程系。爾比畢業于伊利諾斯大學電機工程系。 1952年一個偶然機會，基爾比參加了貝爾年一個偶然機會，基爾比參加了貝爾實驗室的晶體管講座。富于創造性的基爾比一實驗室的晶體管講座。富于創造性的基爾比一下子就被晶體管這個小東西迷住了。當時，他下子就被晶體管這個小東西迷住了。當時，他在一家公司負責一項助聽器研究計劃。在一家公司負責一項助聽器研究計劃。 記不清多少次苦苦思索，多少回實驗，多少次記不清多少次苦苦思索，多少回實驗，多少次挫挫 折，經過長時間的孤軍奮戰，到折，經過長時間的孤軍奮戰，到1959年，一年，一塊集成電路板終于在基爾比的手中誕生了。塊集成電

16、路板終于在基爾比的手中誕生了。 在晶體管技術基礎上迅速發展起來的集成在晶體管技術基礎上迅速發展起來的集成電路，帶來了微電子技術的突飛猛進。微電子電路，帶來了微電子技術的突飛猛進。微電子技術的不斷進步，極大降低了晶體管的成本，技術的不斷進步，極大降低了晶體管的成本，在在1960年，生產年，生產 1只晶體管要花只晶體管要花 10美元，而今美元，而今天，天，1只嵌入集成電路里的晶體管的成本還不到只嵌入集成電路里的晶體管的成本還不到1美分。美分。 這使晶體管的應用更為廣泛了。這使晶體管的應用更為廣泛了。 不僅如此，不僅如此，微電子技術通過微型化、自動化、計算機化和機微電子技術通過微型化、自動化、計算機

17、化和機器人化，將從根本上改變人類的生活。它正在沖器人化，將從根本上改變人類的生活。它正在沖擊著人類生活的許多方面：勞動生產、家庭、政擊著人類生活的許多方面：勞動生產、家庭、政治、科學、治、科學、 戰爭與和平。戰爭與和平。電子技術的發展可分為四個階段：電子技術的發展可分為四個階段：第一階段，電子產品以第一階段，電子產品以電子管電子管為核心。為核心。第二階段，四十年代末世界上誕生了第一只半導第二階段，四十年代末世界上誕生了第一只半導 體三極管，在很大范圍內取代了電子管。體三極管，在很大范圍內取代了電子管。第三階段，五十年代末期，世界上出現了第一塊第三階段，五十年代末期，世界上出現了第一塊集成電路集

18、成電路第四階段，大規模集成電路和超大規模集成電路第四階段，大規模集成電路和超大規模集成電路的出現。的出現。 半導體元器件的發展半導體元器件的發展l1947年年 貝爾實驗室制成第一只晶體管貝爾實驗室制成第一只晶體管l1958年年 集成電路集成電路l1969年年 大規模集成電路大規模集成電路l1975年年 超大規模集成電路超大規模集成電路l1993年年 特大規模集成電路（特大規模集成電路（ULSI）:集成集成1000萬個晶體管萬個晶體管 l 66MHz奔騰處理器推出奔騰處理器推出,采用采用0.6工藝；工藝；l1994年年 巨大規模集成電路（巨大規模集成電路（GSI）:集成集成1億個晶體管的億個晶體

19、管的1GB l DRAMl1997年：年：300MHz奔騰奔騰問世問世,采用采用0.25工藝；工藝； l1999年：奔騰年：奔騰問世，問世，450MHz，0.25-0.18m工藝；工藝； l2000年年: 奔騰奔騰4，1.5GHz，0.18工藝工藝;1Gb RAM； l2001年：年：Intel宣布宣布2001年下半年采用年下半年采用0.13工藝。工藝。 l2003年：奔騰年：奔騰4 E系列推出，采用系列推出，采用90nm工藝。工藝。 2005年：年：intel 酷睿酷睿2系列上市，采用系列上市，采用65nm工藝。工藝。 2009年：年：intel酷睿酷睿i推出，推出，32納米工藝，下一代納米

20、工藝，下一代22納米納米工藝正在研發。工藝正在研發。2012年：年：22納米工藝的納米工藝的CPU已商品化。已商品化。納米工藝有沒有極限呢？納米工藝有沒有極限呢？摩爾摩爾定律：當價格不變時，定律：當價格不變時，集成電路集成電路上可容納的上可容納的晶晶體管體管數目，約每隔數目，約每隔18個月便會增加一倍，性能也將個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。換言之，每一美元所能買到的提升一倍。換言之，每一美元所能買到的電腦電腦性能，性能，將每隔將每隔18個月翻兩倍以上。這一定律揭示了個月翻兩倍以上。這一定律揭示了信息技信息技術術進步的速度。進步的速度。戈登戈登摩爾摩爾（Gordon Moore） ，英特爾

21、英特爾（Intel）創始人。）創始人。有科學家預測，集成度還將按有科學家預測，集成度還將按10倍倍/6年的速年的速度增長，到度增長，到2015或或2020年達到飽和。年達到飽和。是飽和還是繼續？二、電子技術基礎簡介二、電子技術基礎簡介l1. 關于物質的導電性關于物質的導電性l2.二極管的單向導電性二極管的單向導電性l3.三極管的放大作用三極管的放大作用l4.放大與反饋電路放大與反饋電路l5.直流電源直流電源l6.數字與編碼數字與編碼電子信息系統的組成模擬電子電路模擬電子電路數字電子電路（系統）數字電子電路（系統）傳感器傳感器接收器接收器隔離、濾隔離、濾波、放大波、放大運算、轉運算、轉換、比較換

22、、比較功放功放模擬模擬- -數字混合電子電路數字混合電子電路模擬電子系統模擬電子系統執行機構執行機構1.關于物質的導電性關于物質的導電性l物質的導電性取決于物質的原子結構： 1）導體：一般為低價元素，如銅、鋁等金屬，其最外層電子受原子核的束縛力很小，易掙脫束縛而成為自由電子。加外電場，定向運動，形成電流。 2）絕緣體：高價元素（如惰性氣體）和高分子物質（如橡膠、塑料），最外層電子受原子核束縛力很強，不易掙脫。導電性極差。 3）半導體：外層電子受核的束縛力居中，導電性亦居）半導體：外層電子受核的束縛力居中，導電性亦居中，但具有獨特的性質。中，但具有獨特的性質。l半導體材料的制備半導體材料的制備-

23、可控思想可控思想原材料（si） 本征半導體 半導體提純摻雜（純度99.99999%）百萬分之一比例 四價硅中摻入五價磷四價硅中摻入五價磷形成形成N型半導體型半導體四價硅中摻入三價硼四價硅中摻入三價硼-P型半導體型半導體PNPN結結圖圖 PN 結的形成結的形成一、一、PN 結的形成結的形成2.二極管的單向導電性二極管的單向導電性 PN 結中載流子的運動結中載流子的運動耗盡層耗盡層空間電荷區空間電荷區PN1. 擴散運動擴散運動2. 擴散運動擴散運動形成空間電荷區形成空間電荷區電 子 和 空 穴電 子 和 空 穴濃度差形成濃度差形成多數多數載流子的擴散運載流子的擴散運動。動。 PN 結，耗結，耗盡層

24、。盡層。PN （動畫1-3）3. 空間電荷區產生內電場空間電荷區產生內電場PN空間電荷區空間電荷區內電場內電場Uho空間電荷區正負離子之間電位差空間電荷區正負離子之間電位差 Uho 電位壁壘電位壁壘； 內電場內電場；內電場阻止多子的擴散；內電場阻止多子的擴散 阻擋層阻擋層。4. 漂移運動漂移運動內電場有利內電場有利于少子運動于少子運動漂漂移。移。 少子的運動少子的運動與多子運動方向與多子運動方向相反相反 阻擋層阻擋層5. 擴散與漂移的動態平衡擴散與漂移的動態平衡擴散運動使空間電荷區增大，擴散電流逐漸減小；擴散運動使空間電荷區增大，擴散電流逐漸減小；隨著內電場的增強，漂移運動逐漸增加；隨著內電場

25、的增強，漂移運動逐漸增加；當擴散電流與漂移電流相等時，當擴散電流與漂移電流相等時，PN 結總的電流等結總的電流等于零，空間電荷區的寬度達到穩定。于零，空間電荷區的寬度達到穩定。即即擴散運動與漂移運動達到動態平衡。擴散運動與漂移運動達到動態平衡。PN1. 外加正向電壓時處于導通狀態外加正向電壓時處于導通狀態又稱正向偏置，簡稱正偏。又稱正向偏置，簡稱正偏。外電場方向外電場方向內電場方向內電場方向耗盡層耗盡層VRI空間電荷區變窄，有利空間電荷區變窄，有利于擴散運動，電路中有于擴散運動，電路中有較大的正向電流。較大的正向電流。圖圖 1.1.6PN什么是什么是PN結的單向結的單向導電性？導電性？有什么作

26、用？有什么作用？在在 PN 結加上一個很小的正向電壓，即可得到較大的結加上一個很小的正向電壓，即可得到較大的正向電流，為防止電流過大，可接入電阻正向電流，為防止電流過大，可接入電阻 R。2. 外加反向電壓時處于截止狀態外加反向電壓時處于截止狀態( (反偏反偏) )反向接法時，外電場與內電場的方向一致，增強了內反向接法時，外電場與內電場的方向一致，增強了內電場的作用；電場的作用；外電場使空間電荷區變寬；外電場使空間電荷區變寬；不利于擴散運動，有利于漂移運動，漂移電流大于擴不利于擴散運動，有利于漂移運動，漂移電流大于擴散電流，電路中產生反向電流散電流，電路中產生反向電流 I ；由于少數載流子濃度很

27、低，反向電流數值非常小。由于少數載流子濃度很低，反向電流數值非常小。耗盡層耗盡層圖圖 1.1.7PN 結加反相電壓時截止結加反相電壓時截止 反向電流又稱反向電流又稱反向飽和電流反向飽和電流。對溫度十分敏感對溫度十分敏感，隨著溫度升高，隨著溫度升高， IS 將急劇增大將急劇增大。PN外電場方向外電場方向內電場方向內電場方向VRIS 當當 PN 結正向偏置時，回路中將產生一個較大的結正向偏置時，回路中將產生一個較大的正向電流，正向電流， PN 結處于結處于 導通狀態導通狀態； 當當 PN 結反向偏置時，回路中反向電流非常小，結反向偏置時，回路中反向電流非常小，幾乎等于零，幾乎等于零， PN 結處于

28、結處于截止狀態截止狀態。 （動畫1-4） （動畫1-5）綜上所述：綜上所述：可見，可見， PN 結具有結具有單向導電性單向導電性。二極管二極管將將PN結封裝，引出兩個電極，就構成了二極管。結封裝，引出兩個電極，就構成了二極管。小功率小功率二極管二極管大功率大功率二極管二極管穩壓穩壓二極管二極管發光發光二極管二極管多子濃度高多子濃度高多子濃度很多子濃度很低，且很薄低，且很薄面積大面積大晶體管有三個極、三個區、兩個晶體管有三個極、三個區、兩個PN結。結。小功率管小功率管中功率管中功率管大功率管大功率管為什么有孔？為什么有孔？3.三極管的電流放大作用三極管的電流放大作用晶體管的放大原理晶體管的放大原

29、理（集電結反偏），即（發射結正偏）放大的條件BECECBonBE0uuuUu 擴散運動形成發射極電流擴散運動形成發射極電流IE，復合運動形成基極電，復合運動形成基極電流流IB，漂移運動形成集電極電流，漂移運動形成集電極電流IC。少數載流少數載流子的運動子的運動因發射區多子濃度高使大量因發射區多子濃度高使大量電子從發射區擴散到基區電子從發射區擴散到基區因基區薄且多子濃度低，使極少因基區薄且多子濃度低，使極少數擴散到基區的電子與空穴復合數擴散到基區的電子與空穴復合因集電區面積大，在外電場作用下大因集電區面積大，在外電場作用下大部分擴散到基區的電子漂移到集電區部分擴散到基區的電子漂移到集電區基區空穴

30、基區空穴的擴散的擴散l電流分配：電流分配： I IE EI IB BI IC C I IE E擴散運動形成的電流擴散運動形成的電流 I IB B復合運動形成的電流復合運動形成的電流 I IC C漂移運動形成的電流漂移運動形成的電流 BCBCiiII穿透電流穿透電流集電結反向電流集電結反向電流直流電流直流電流放大系數放大系數交流電流放大系數交流電流放大系數在忽略穿透電流的情況下：可以認為： 輸出特性曲線可以分為三個區域輸出特性曲線可以分為三個區域:飽和區飽和區iC受受uCE顯著控制的區域，該區域內顯著控制的區域，該區域內uCE0.7 V。 此時發射結正偏，集電結也正偏。此時發射結正偏，集電結也正

31、偏。截止區截止區iC接近零的區域，相當接近零的區域，相當iB=0的曲線的下方。的曲線的下方。 此時，發射結反偏，集電結反偏。此時，發射結反偏，集電結反偏。放大區放大區曲線基本平行等距。曲線基本平行等距。 此時，發射結正偏，此時，發射結正偏，集電結反偏。集電結反偏。該區中有：該區中有：BCII iCIBIB=0uCE(V)(mA)=20uABI=40uABI=60uABI=80uABI=100uA飽和區飽和區放大區放大區截止區截止區 半導體三極管的型號第二位：第二位：A鍺鍺PNP管、管、B鍺鍺NPN管、管、 C硅硅PNP管、管、D硅硅NPN管管 第三位：第三位：X低頻小功率管、低頻小功率管、D低

32、頻大功率管、低頻大功率管、 G高頻小功率管、高頻小功率管、A高頻大功率管、高頻大功率管、K開關管開關管用字母表示材料用字母表示材料用字母表示器件的種類用字母表示器件的種類用數字表示同種器件型號的序號用數字表示同種器件型號的序號用字母表示同一型號中的不同規格用字母表示同一型號中的不同規格三極管三極管國家標準對半導體器件型號的命名舉例如下：國家標準對半導體器件型號的命名舉例如下：3DG110B4 4 放大與反饋電路放大與反饋電路一、一、放大的概念放大的概念u放大的對象：變化量放大的對象：變化量u放大的本質：能量的控制放大的本質：能量的控制u放大的特征：功率放大放大的特征：功率放大u放大的基本要求：

33、不失真放大的基本要求：不失真放大的前提放大的前提判斷電路能否放判斷電路能否放大的基本出發點大的基本出發點VCC至少一路直流至少一路直流電源供電電源供電阻容耦合放大電路阻容耦合放大電路 放大電路輸出量的一部分或全部通過一定的方式放大電路輸出量的一部分或全部通過一定的方式引回到輸入回路，影響輸入，稱為反饋。引回到輸入回路，影響輸入，稱為反饋。反饋的基本概念反饋的基本概念5. 5. 直流電源簡介直流電源簡介直流電源的組成及各部分的作用直流電源的組成及各部分的作用改變電壓值改變電壓值通常為降壓通常為降壓交流變脈交流變脈動的直流動的直流減小脈動減小脈動1) 負載變化輸出電壓負載變化輸出電壓基本不變；基本

34、不變；2) 電網電壓變化輸出電網電壓變化輸出電壓基本不變。電壓基本不變。 直流電源是能量轉換電路，將直流電源是能量轉換電路，將220V（或或380V）50Hz的的交流電轉換為直流電。交流電轉換為直流電。半波整流半波整流全波整流全波整流1 1單相半波整流電路單相半波整流電路u2的正半周，的正半周，D導通，導通， ADRLB，uO= u2 。 2uu2的負半周，的負半周，D截止，承受反向電壓，為截止，承受反向電壓，為u2； uO=0。2u1 1.1 .1單相橋式整流電路單相橋式整流電路u2的正半周的正半周 AD1RLD3B，uO= u2u2的負半周的負半周 B D2RLD4 A，uO= -u2四只

35、管子如何接？四只管子如何接？ 集成的橋式整流電集成的橋式整流電路稱為整流堆。路稱為整流堆。uOu2OO2電容電容濾波電路濾波電路充電充電放電速度與正弦放電速度與正弦波下降速度相似波下降速度相似按指數規律下降按指數規律下降濾波后，輸出電壓平均值增大，脈動變小。濾波后，輸出電壓平均值增大，脈動變小。 C 越大，越大， RL越大，越大，越大，越大，放電越慢，曲線越平滑，脈放電越慢，曲線越平滑，脈動越小。動越小。3. 3. 穩壓管穩壓電路穩壓管穩壓電路討論討論：穩壓管穩壓電路的設計穩壓管穩壓電路的設計依次選擇穩壓管、依次選擇穩壓管、 UI、 R、 C、U2、二極管二極管1. 輸出電壓、負載電流輸出電壓

36、、負載電流穩壓管穩壓管2. 輸出電壓輸出電壓UI3. 輸出電壓、負載電流、穩壓管電流、輸出電壓、負載電流、穩壓管電流、 UI R4. UI 、 R 濾波電路的等效負載電阻濾波電路的等效負載電阻C5. UI U26. U2、 R中電流中電流整流二極管整流二極管 已知輸出電壓為已知輸出電壓為6V，負載電流為，負載電流為030mA。試試求求圖示電圖示電路的參數。路的參數。同相比例同相比例運算電路運算電路3.1具有放大環節的串聯型穩壓電路3.2集成穩壓器集成穩壓器（三端穩壓器）（三端穩壓器）輸出電壓：輸出電壓：5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V輸出電流：輸出電流：1.5A（W7800）、

37、）、0.5A （W78M00）、）、0.1A（W78L00）1. W7800系列（1）簡介）簡介（2 2）基本應用）基本應用消除高頻噪聲消除高頻噪聲使使Co不通過不通過穩壓器放電穩壓器放電抵銷長線電感效應，抵銷長線電感效應，消除自激振蕩消除自激振蕩 將輸入端接整流濾波電路的輸出，將輸出端接負將輸入端接整流濾波電路的輸出，將輸出端接負載電阻，構成串類型穩壓電路。載電阻，構成串類型穩壓電路。 6. 6.數字與編碼數字與編碼1模擬信號與數字信號l模擬信號模擬信號是指時間上和幅度上均為連續取值的是指時間上和幅度上均為連續取值的物理量。物理量。l在自然環境下，大多數物理信號都是模擬量。在自然環境下，大多

38、數物理信號都是模擬量。如溫度是一個模擬量，某一天的溫度在不同時如溫度是一個模擬量，某一天的溫度在不同時間的變化情況就是一條光滑、連續的曲線：間的變化情況就是一條光滑、連續的曲線：l數字信號是指時間上和幅度上均為離散取值的物理量。l可以把模擬信號變成數字信號，其方法是對可以把模擬信號變成數字信號，其方法是對模擬信號進行采樣，并用數字代碼表示后的模擬信號進行采樣，并用數字代碼表示后的信號即為數字信號。信號即為數字信號。l用邏輯1和0表示的數字信號波形如下圖所示：數字電路的特點數字電路的特點l數字電路的結構是以二值數字邏輯為基礎的，其數字電路的結構是以二值數字邏輯為基礎的，其中的工作信號是離散的數字信號。電路中的電子中的工作信號是離散的數字信號。電路中的電子器件工作于開關狀態。器件工作于開關狀態。l數字系統一般容易設計。數字系統一般容易設計。l信息的處理、存儲和傳輸能力更強。信息的處理、存儲和傳輸能力更強。l數字系統的精確度及精度容易保存一致數字系統的精確度及精度容易保存一致。l數字電路抗干擾能力強。數字電路抗干擾能力強。l數字電路容易制造在數字電路容易制造在IC芯片上。芯片上。認識二進制數認識二進制數32101232101011.1011 2021 21 21 2021 280210.500.12511.625 認識八進制數認識八進制