模擬電子技術緒論

一、課程的性質

電子技術是研究電子器件、電子電路和電子系統及其應用的科學技術。三、什么是電子器件和電子技術二、課程的特點 1內容豐富，涉及面寬。

2實踐性強

3工程近似計算

四、課程的研究對象

模擬信號什么是信號?信號是信息的載體。在時間上和幅值上均具有連續性的信號。本書主要研究對象：（四個基本）基本概念、基本原理、基本分析方法及基本應用

五、學習中注意些什么1掌握基本概念2基本單元電路

3基本分析方法4基本規律什么是模擬信號呢?第一章半導體器件第一節半導體基礎知識第二節半導體二極管第三節半導體三極管第四節場效應晶體管（FET）本章教學主要內容第一節半導體基礎知識

一、本征半導體

1半導體及其特點

（1）定義：

（2）特點：

光敏特性、熱敏特性、摻雜特性導電性能介于導體和絕緣體之間的物質，如硅(Si)、鍺(Ge)。本征半導體：高度提純的、晶體結構完整的半導體材料單晶體。單晶硅中的共價健結構共價鍵中的電子，稱為價電子。半導體的結構：2半導體中的載流子

載流子是指運載電流的粒子。

半導體中的載流子有兩種：自由電子、空穴。

空穴是怎樣產生的呢?

KeyWords:本征熱激發

電子-空穴對

動態平衡本征半導體中的載流子本征熱激發產生電子-空穴對。當溫度升高（加熱或光照），價電子獲得足夠的能量掙脫原子核及共價鍵的束縛，進入自由空間成為自由電子參與導電，同時在原來的位置上留下空位，稱為空穴。這個過程稱為本征熱激發。二、雜質半導體1定義：按摻雜的不同分為P型(空穴型)和N型(電子型)兩種雜質半導體。（1）P型半導體

受主雜質:空穴濃度遠大于電子濃度多數載流子—多子少數載流子—少子三價雜質原子在電離中接受了一個電子（摻入少量雜質的半導體）在本征半導體中摻入微量的三價元素在P型半導體中，空穴是多子，電子是少子。結論P型半導體中的載流子分布圖（2）N型半導體

施主雜質磷原子丟失一個電子時就變成了帶正電的正離子電子的濃度遠遠大于空穴的濃度。結論：在N型半導體中，電子是多子，空穴是少子。

在本征半導體中摻入微量的五價元素三、PN結1PN結的形成與特點濃度差多子的擴散運動空間電荷區（內電場）少子的漂移運動動態平衡穩定的空間電荷區PN2PN結的單向導電特性

（1）外加正向電壓(正偏置)—PN結導通外加電場與內電場方向相反，內電場被削弱，此時多子擴散運動大大超過少子漂移運動，形成較大的正向電流，這時稱PN結處于導通狀態。PN結正偏PN結正向導通外電場與內電場方向相反利于擴散擴散>漂移PN結變窄外部電源不斷提供電荷產生較大的擴散電流I（2）外加反向電壓(反偏置)—PN結截止

外加電場與內電場方向相同，增強了內電場，多子擴散難以進行，少子在電場作用下形成反向電流I，因為是少子漂移運動產生的，I很小，這時稱PN結處于截止狀態。PN結反偏PN結反向截止外電場與內電場方向相同利于漂移漂移>擴散PN結變厚外部電源不斷提供電荷產生較小的反向電流I

PN結正偏導通；反偏截止，這種性質稱PN結的單向導電性。結論：3PN結的電容效應(了解)勢壘電容+擴散電容第二節半導體二極管一、二極管的結構半導體二極管的型號:按PN結分點接觸面接觸按材料分硅管鍺管按用途分普通管整流管如2CWXX、2APXX器件材料，C為N型Si管XX表示器件序號器件類型，W為穩壓管二、二極管的伏安特性曲線及電流方程式1.二極管的電流方程式常溫下，UT=26mV反向飽和電流溫度電壓當量加正向電壓時加反向電壓時2伏安特性曲線二極管的伏安特性OuD/ViD/mA正向特性UoniD

=0Uon

=0.5~0.7V

0.1~0.3V(硅管)(鍺管)U

Uon0

U

Uon

UDQ

=(0.6

0.8)V硅管取

0.7V(0.1

0.3)V鍺管取

0.2V反向特性ISU(BR)反向擊穿(反向擊穿)Uon

：開啟電壓或死區電壓死區電壓1.正向特性2.反向特性U(BR)

<

U<0U<

U(BR)工作電壓二極管的伏安特性OuD/ViD/mAUon反向特性ISU(BR)反向擊穿U(BR)

U

0

iD=IS<0.1

A(硅)

幾十

A(鍺)U>

U(BR)PN結兩端外加的反向電壓增加到一定值時反向電流急劇增大(反向擊穿)死區電壓1.反向特性三、環境溫度對伏安特性曲線的影響當溫度升高時，正向特性曲線左移。反向飽和特性曲線下移。其變化規律為四、二極管的主要參數1最大整流電流3最大反向工作電壓4反向電流5最高工作頻率

二極管長時間工作時允許通過的最大直流電流。

二極管正常使用時允許加的最高反向電壓。

使用時應注意流過二極管的正向最大電流不能大于這個數值，否則可能損壞二極管。

使用中如果超過此值，二極管將有被擊穿的危險。2反向擊穿電壓五、二極管的等效分析1二極管的直流電阻與交流電阻（1）直流電阻（2）交流電阻D—非線性器件

與Q點位置有關過Q點切線斜率倒數2等效電路

（1）理想二極管理想二極管的死區電壓和正向電壓降都等于零，反向電流也等于零，理想二極管在電路中相當于一個開關元件。（3）微變等效電路（2）考慮正向壓降時的等效電路二極管整流p531-9在如圖所示電路中，已知為正弦波，二極管的正向壓降和反向電流均可忽略（理想二極管），定性畫出輸出電壓的波形。六、特殊二極管：

穩壓二極管

1穩壓原理：

2穩壓管的主要特點：應用反向擊穿特性具有穩壓效應的特殊二極管。

3在正向導通時，穩壓管的正向特性與普通二極管相同，其導通電壓為0.7伏。4穩壓管的工作條件：5穩壓管的主要參數(1)穩定電壓(2)最小穩定電流(3)最大穩定電流(4)動態電阻(