电子技术课件
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二、杂质半导体
1. N型半导体
多数载流子 空穴比未加杂质时的数目多 了？少了？为什么？
5
杂质半导体主要靠多数载流 子导电。掺入杂质越多，多子 浓度越高，导电性越强，实现 导电性可控。 磷（P）
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2. P型半导体
多数载流子 P型半导体主要靠空穴导电， 掺入杂质越多，空穴浓度越高， 导电性越强，
戴维宁定理和诺顿定理 叠加定理
6
/ 55
第14章 半导体器件
一、电子技术的发展 二、电子信息系统的组成 三、半导体基础知识 四、半导体二级管 五、晶体三级管
7
/ 55
一、电子技术的发展
电子技术的发展，推动计算机技术的发展，使之“无 孔不入”，应用广泛！
广播通信：发射机、接收机、扩音、录音、程控交换机、电 话、手机 网络：路由器、ATM交换机、收发器、调制解调器 工业：钢铁、石油化工、机加工、数控机床 交通：飞机、火车、轮船、汽车 军事：雷达、电子导航 航空航天：卫星定位、监测 医学：γ刀、CT、B超、微创手术 消费类电子：家电（空调、冰箱、电视、音响、摄像机、照 相机、电子表）、电子玩具、各类报警器、保安系统
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2、本征半导体的结构
共价键
由于热运动，具有足够能量 的价电子挣脱共价键的束缚 而成为自由电子 自由电子的产生使共价键中 留有一个空位置，称为空穴 自由电子与空穴相碰同时消失，称为复合。 动态平衡 一定温度下，自由电子与空穴对的浓度一定；温度升高， 热运动加剧，挣脱共价键的电子增多，自由电子与空穴对 的浓度加大。
数字电路: 时间和数值是离散的
13
/ 55
§14.3 半导体基础知识
一、本征半导体 二、杂质半导体 三、PN结的形成及其单向导电性 四、PN结的电容效应
14 / 55
一、本征半导体
1、什么是半导体？什么是本征半导体？
导电性介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。 导体－－铁、铝、铜等金属元素等低价元素，其最外层电 子在外电场作用下很容易产生定向移动，形成电流。 绝缘体－－惰性气体、橡胶等，其原子的最外层电子受原 子核的束缚力很强，只有在外电场强到一定程度时才可能导 电。 半导体－－硅（Si）、锗（Ge），均为四价元素，它们原 子的最外层电子受原子核的束缚力介于导体与绝缘体之间。 本征半导体是纯净的晶体结构的半导体。 无杂质 稳定的结构
3
在杂质半导体中，温度变化时， 载流子的数目变化吗？少子与多 子变化的数目相同吗？少子与多 子浓度的变化相同吗？
硼（B）
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三、PN结的形成及其单向导电性
物质因浓度差而产生的运动称为扩散运动。气 体、液体、固体均有之。
P区空穴 浓度远高 于N区。 N区自由电 子浓度远高 于P区。
扩散运动 扩散运动使靠近接触面P区的空穴浓度降低、靠近接触面 N区的自由电子浓度降低，产生内电场。 / 55 20
最大整流电流IF：最大平均值 最大反向工作电压UR：最大瞬时值 反向电流 IR： 最高工作频率fM：因PN结有电容效应
29
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二极管的基本应用电路
整流电路
开关电路 集成运放输入端保护电路 例题：书p11-p12
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稳压二极管、发光二极管、光电二极管
1. 伏安特性
材料
硅Si 锗Ge
击穿 电压
导通电压
0.5~0.8V 0.1~0.3V
反向饱 和电流
开启 电压
温度的 电压当量
开启电压
0.5V 0.1V
反向饱和电流
1µ A以下 几十µ A
27 / 55
从二极管的伏安特性可以反映出： 1. 单向导电性 u UT i I ( e 1) 正向特性为 S
指数曲线
11 / 55
二、电子信息系统的组成
传感器 接收器 隔离、滤 波、放大 运算、转 换、比较 功放 执行机构
信号的 提取
信号的 预处理
信号的 加工
信号的驱 动与执行
模拟电子电路
A/D转换
计算机或其 它数字系统
A转换
模拟电子系统 数字电子电路（系统） 模拟-数字混合电子电路
12 / 55
二、模拟电路、数字电路 模拟电路: 时间和数值是连续的
面接触型：结面积大， 结电容大，故结允许 的电流大，最高工作 频率低。
平面型：结面积可小、 可大，小的工作频率 高，大的结允许的电 流大。
26 / 55
二、二极管的伏安特性及电流方程
二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性。
i f (u )
i IS (e
u UT
1)
(常温下 UT 26m V )
第一片集成电路只有4个晶体管，而1997年一片集成电路 中有40亿个晶体管。有科学家预测，集成度还将按10倍/6年
的速度增长，到2015或2020年达到饱和。
学习电子技术方面的课程需时刻关注电子技术的发展！
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值得纪念的几位科学家！
第一只晶体管的发明者 （by John Bardeen , William Schockley and Walter Brattain in Bell Lab） 他们在1947年11月底发明了晶 体管，并在12月16日正式宣布“晶 体管”诞生。1956年获诺贝尔物理 学奖。巴因所做的超导研究于1972 年第二次获得诺贝尔物理学奖。 第一个集成电路及其发明者 （ Jack Kilby from TI ） 1958年9月12日，在德州仪器公司 的实验室里，实现了把电子器件集成 在一块半导体材料上的构想。42年以 后， 2000年获诺贝尔物理学奖。 “为现代信息技术奠定了基础”。
电流分配：
I E＝ I B＋ I C
IE－扩散运动形成的电流 IB－复合运动形成的电流 IC－漂移运动形成的电流
电子技术
时间安排： 第1～18周 周 2 第5、6节（S205） 周 4 第3、4节（S205） 实验课： 待定
1 / 55
课程要求
1、作业： 要认真独立完成并准时上交
2、纪律考勤： 第三周起考勤，不定时（一学期5次左右） 上课认真听讲，注意力集中 3、实验课： 待定
2
/ 55
课程安排
1，第8或第9周期中考试，结束模拟电路部 分。考试时间待定，一般为晚上或周末。 期中考试统一安排，由学院安排教室和监 考事宜。 2，1～6周课堂教学模拟电路部分， 7～8周模拟电路实验：三极管与单管放大 电路～4学时；集成运算放大器电路实验～ 4学时。
4 / 55
5：考试与成绩评定方式
综合成绩包括:平时成绩和考试成绩,分别 占30%和70%. 期中考试考模拟电路部分, 期末考试考数字电路部分, 各占50%. 平时成绩包括考勤10%,课堂表现20%,作 业30%,实验40%.
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6、复习电路基础知识：
基尔霍夫定律
基尔霍夫电流定律（KCL定律） 基尔霍夫电压定律（KVL定律）
发光二极管
发光二极管(LightEmittingDiode,LED)，是一种半导体 组件。初时多用作为指示灯、显示板等；随着白光LED 的出现，也被用作照明。
两种不同的载流子：空穴和电子在不同的电极电压作用下从 电极流向pn结。当空穴和电子相遇而产生复合，电子会跌落 到较低的能阶，同时以光子的方式释放出能量。 它所发出的光的波长，及其颜色，是由组成pn结的半导体物 料的禁带能量所决定。
PN结加正向电压导通： 耗尽层变窄，扩散运动加 剧，由于外电源的作用，形 成扩散电流，PN结处于导通 状态。
必要吗？ PN 结加反向电压截止： 耗尽层变宽，阻止扩散运动， 有利于漂移运动，形成漂移电 流。由于电流很小，故可近似 认为其截止。
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问题
为什么将自然界导电性能中等的半导体材料 制成本征半导体，导电性能极差，又将其掺 杂，改善导电性能？ 为什么半导体器件的温度稳定性差？是多子 还是少子是影响温度稳定性的主要因素？ 为什么半导体器件有最高工作频率？
五、主要参数
35
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一、晶体管的结构和符号
为什么有孔？
小功率管
中功率管
大功率管
36
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一、晶体管的结构和符号
多子浓度高 多子浓度很 低，且很薄 面积大
晶体管有三个极、三个区、两个PN结。
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二、晶体管的放大原理
（发射结正偏） uBE U on 放大的条件 （集电结反偏） uCB 0，即 uCE uBE
32
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光电二极管
普通二极管在反向电压作用时处于截止状态， 只能流过微弱的反向电流，光电二极管在设 计和制作时尽量使PN结的面积相对较大，以 便接收入射光。光电二极管是在反向电压作 用下工作的，没有光照时，反向电流极其微 弱，叫暗电流；有光照时，反向电流迅速增 大到几十微安，称为光电流。光的强度越大， 反向电流也越大。光的变化引起光电二极管 电流变化，这就可以把光信号转换成电信号。
少数载流 子的运动 因集电区面积大，在外电场作用下大 部分扩散到基区的电子漂移到集电区 因基区薄且多子浓度低，使极少 数扩散到基区的电子与空穴复合 因发射区多子浓度高使大量 电子从发射区扩散到基区 基区空穴 的扩散
扩散运动形成发射极电流IE，复合运动形成基极电 / 55 38 流IB，漂移运动形成集电极电流IC。
由一个PN结组 成，反向击穿后 在一定的电流范 围内端电压基本 不变，为稳定电 压。
斜率？ 进入稳压区的最小电流 不至于损坏的最大电流
2. 主要参数
稳定电压UZ、稳定电流IZ 最大功耗PZM＝ IZM UZ
动态电阻rz＝ΔUZ /ΔIZ
若稳压管的电流太小则不稳压，若稳压管的电流太大则会 因功耗过大而损坏，因而稳压管电路中必需有限制稳压管电 / 55 31 流的限流电阻！（例题：p15-16)
二、杂质半导体
1. N型半导体
多数载流子 空穴比未加杂质时的数目多 了？少了？为什么？
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杂质半导体主要靠多数载流 子导电。掺入杂质越多，多子 浓度越高，导电性越强，实现 导电性可控。 磷（P）
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2. P型半导体
多数载流子 P型半导体主要靠空穴导电， 掺入杂质越多，空穴浓度越高， 导电性越强，
戴维宁定理和诺顿定理 叠加定理
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第14章 半导体器件
一、电子技术的发展 二、电子信息系统的组成 三、半导体基础知识 四、半导体二级管 五、晶体三级管
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一、电子技术的发展
电子技术的发展，推动计算机技术的发展，使之“无 孔不入”，应用广泛！
广播通信：发射机、接收机、扩音、录音、程控交换机、电 话、手机 网络：路由器、ATM交换机、收发器、调制解调器 工业：钢铁、石油化工、机加工、数控机床 交通：飞机、火车、轮船、汽车 军事：雷达、电子导航 航空航天：卫星定位、监测 医学：γ刀、CT、B超、微创手术 消费类电子：家电（空调、冰箱、电视、音响、摄像机、照 相机、电子表）、电子玩具、各类报警器、保安系统
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2、本征半导体的结构
共价键
由于热运动，具有足够能量 的价电子挣脱共价键的束缚 而成为自由电子 自由电子的产生使共价键中 留有一个空位置，称为空穴 自由电子与空穴相碰同时消失，称为复合。 动态平衡 一定温度下，自由电子与空穴对的浓度一定；温度升高， 热运动加剧，挣脱共价键的电子增多，自由电子与空穴对 的浓度加大。
数字电路: 时间和数值是离散的
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§14.3 半导体基础知识
一、本征半导体 二、杂质半导体 三、PN结的形成及其单向导电性 四、PN结的电容效应
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一、本征半导体
1、什么是半导体？什么是本征半导体？
导电性介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。 导体－－铁、铝、铜等金属元素等低价元素，其最外层电 子在外电场作用下很容易产生定向移动，形成电流。 绝缘体－－惰性气体、橡胶等，其原子的最外层电子受原 子核的束缚力很强，只有在外电场强到一定程度时才可能导 电。 半导体－－硅（Si）、锗（Ge），均为四价元素，它们原 子的最外层电子受原子核的束缚力介于导体与绝缘体之间。 本征半导体是纯净的晶体结构的半导体。 无杂质 稳定的结构
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在杂质半导体中，温度变化时， 载流子的数目变化吗？少子与多 子变化的数目相同吗？少子与多 子浓度的变化相同吗？
硼（B）
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三、PN结的形成及其单向导电性
物质因浓度差而产生的运动称为扩散运动。气 体、液体、固体均有之。
P区空穴 浓度远高 于N区。 N区自由电 子浓度远高 于P区。
扩散运动 扩散运动使靠近接触面P区的空穴浓度降低、靠近接触面 N区的自由电子浓度降低，产生内电场。 / 55 20
最大整流电流IF：最大平均值 最大反向工作电压UR：最大瞬时值 反向电流 IR： 最高工作频率fM：因PN结有电容效应
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二极管的基本应用电路
整流电路
开关电路 集成运放输入端保护电路 例题：书p11-p12
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稳压二极管、发光二极管、光电二极管
1. 伏安特性
材料
硅Si 锗Ge
击穿 电压
导通电压
0.5~0.8V 0.1~0.3V
反向饱 和电流
开启 电压
温度的 电压当量
开启电压
0.5V 0.1V
反向饱和电流
1µ A以下 几十µ A
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从二极管的伏安特性可以反映出： 1. 单向导电性 u UT i I ( e 1) 正向特性为 S
指数曲线
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二、电子信息系统的组成
传感器 接收器 隔离、滤 波、放大 运算、转 换、比较 功放 执行机构
信号的 提取
信号的 预处理
信号的 加工
信号的驱 动与执行
模拟电子电路
A/D转换
计算机或其 它数字系统
A转换
模拟电子系统 数字电子电路（系统） 模拟-数字混合电子电路
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二、模拟电路、数字电路 模拟电路: 时间和数值是连续的
面接触型：结面积大， 结电容大，故结允许 的电流大，最高工作 频率低。
平面型：结面积可小、 可大，小的工作频率 高，大的结允许的电 流大。
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二、二极管的伏安特性及电流方程
二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性。
i f (u )
i IS (e
u UT
1)
(常温下 UT 26m V )
第一片集成电路只有4个晶体管，而1997年一片集成电路 中有40亿个晶体管。有科学家预测，集成度还将按10倍/6年
的速度增长，到2015或2020年达到饱和。
学习电子技术方面的课程需时刻关注电子技术的发展！
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值得纪念的几位科学家！
第一只晶体管的发明者 （by John Bardeen , William Schockley and Walter Brattain in Bell Lab） 他们在1947年11月底发明了晶 体管，并在12月16日正式宣布“晶 体管”诞生。1956年获诺贝尔物理 学奖。巴因所做的超导研究于1972 年第二次获得诺贝尔物理学奖。 第一个集成电路及其发明者 （ Jack Kilby from TI ） 1958年9月12日，在德州仪器公司 的实验室里，实现了把电子器件集成 在一块半导体材料上的构想。42年以 后， 2000年获诺贝尔物理学奖。 “为现代信息技术奠定了基础”。
电流分配：
I E＝ I B＋ I C
IE－扩散运动形成的电流 IB－复合运动形成的电流 IC－漂移运动形成的电流
电子技术
时间安排： 第1～18周 周 2 第5、6节（S205） 周 4 第3、4节（S205） 实验课： 待定
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课程要求
1、作业： 要认真独立完成并准时上交
2、纪律考勤： 第三周起考勤，不定时（一学期5次左右） 上课认真听讲，注意力集中 3、实验课： 待定
2
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课程安排
1，第8或第9周期中考试，结束模拟电路部 分。考试时间待定，一般为晚上或周末。 期中考试统一安排，由学院安排教室和监 考事宜。 2，1～6周课堂教学模拟电路部分， 7～8周模拟电路实验：三极管与单管放大 电路～4学时；集成运算放大器电路实验～ 4学时。
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5：考试与成绩评定方式
综合成绩包括:平时成绩和考试成绩,分别 占30%和70%. 期中考试考模拟电路部分, 期末考试考数字电路部分, 各占50%. 平时成绩包括考勤10%,课堂表现20%,作 业30%,实验40%.
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6、复习电路基础知识：
基尔霍夫定律
基尔霍夫电流定律（KCL定律） 基尔霍夫电压定律（KVL定律）
发光二极管
发光二极管(LightEmittingDiode,LED)，是一种半导体 组件。初时多用作为指示灯、显示板等；随着白光LED 的出现，也被用作照明。
两种不同的载流子：空穴和电子在不同的电极电压作用下从 电极流向pn结。当空穴和电子相遇而产生复合，电子会跌落 到较低的能阶，同时以光子的方式释放出能量。 它所发出的光的波长，及其颜色，是由组成pn结的半导体物 料的禁带能量所决定。
PN结加正向电压导通： 耗尽层变窄，扩散运动加 剧，由于外电源的作用，形 成扩散电流，PN结处于导通 状态。
必要吗？ PN 结加反向电压截止： 耗尽层变宽，阻止扩散运动， 有利于漂移运动，形成漂移电 流。由于电流很小，故可近似 认为其截止。
22 / 55
问题
为什么将自然界导电性能中等的半导体材料 制成本征半导体，导电性能极差，又将其掺 杂，改善导电性能？ 为什么半导体器件的温度稳定性差？是多子 还是少子是影响温度稳定性的主要因素？ 为什么半导体器件有最高工作频率？
五、主要参数
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一、晶体管的结构和符号
为什么有孔？
小功率管
中功率管
大功率管
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一、晶体管的结构和符号
多子浓度高 多子浓度很 低，且很薄 面积大
晶体管有三个极、三个区、两个PN结。
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二、晶体管的放大原理
（发射结正偏） uBE U on 放大的条件 （集电结反偏） uCB 0，即 uCE uBE
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光电二极管
普通二极管在反向电压作用时处于截止状态， 只能流过微弱的反向电流，光电二极管在设 计和制作时尽量使PN结的面积相对较大，以 便接收入射光。光电二极管是在反向电压作 用下工作的，没有光照时，反向电流极其微 弱，叫暗电流；有光照时，反向电流迅速增 大到几十微安，称为光电流。光的强度越大， 反向电流也越大。光的变化引起光电二极管 电流变化，这就可以把光信号转换成电信号。
少数载流 子的运动 因集电区面积大，在外电场作用下大 部分扩散到基区的电子漂移到集电区 因基区薄且多子浓度低，使极少 数扩散到基区的电子与空穴复合 因发射区多子浓度高使大量 电子从发射区扩散到基区 基区空穴 的扩散
扩散运动形成发射极电流IE，复合运动形成基极电 / 55 38 流IB，漂移运动形成集电极电流IC。
由一个PN结组 成，反向击穿后 在一定的电流范 围内端电压基本 不变，为稳定电 压。
斜率？ 进入稳压区的最小电流 不至于损坏的最大电流
2. 主要参数
稳定电压UZ、稳定电流IZ 最大功耗PZM＝ IZM UZ
动态电阻rz＝ΔUZ /ΔIZ
若稳压管的电流太小则不稳压，若稳压管的电流太大则会 因功耗过大而损坏，因而稳压管电路中必需有限制稳压管电 / 55 31 流的限流电阻！（例题：p15-16)
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电子技术基础(模拟部分)第五版课件(全部)
值，k为正整数。
end
2.1 集成电路运算放大器
2.2 理想运算放大器
2.3 基本线性运放电路
2.4 同相输入和反相输入放大电 路的其他应用
§引 言
➢在半导体制造工艺的基础上，把整个电路中元器 件制作在一块硅基片上，构成特定功能的电子电路， 称为集成电路。简单来说，集成电路是把元器件和 连接导线全部制作在一小块硅片上而成的电路。
• 电容利用PN结结电容，一般不超过几十pF。需要大 电容时，通常在集成电路外部连接。不能制电感，级 与级之间用直接耦合；
• 二极管用三极管的发射结代。比如由NPN型三极管 短路其中一个PN结构成。
运算放大器外形图
2.1 集成电路运算放大器
1. 集成电路运算放大器的内部组成单元
集成运算放大器是一种高电压增益，高输入电阻和 低输出电阻的多级直接耦合放大电路。
(+60μV,+12V)
Avo=2×105
解：取a点（+60μV,+12V）， b点（60μV,-12V），连接a、b两点得ab线 段，其斜率Avo=2×105, ∣vP-vN∣<60 μV时，电路工作在线性区； ∣vPvN∣>60 μV，则运放进入非线性区。 运放的电压传输特性如图所示。
(-60μV,-12V)
输入输出回路没有公共端
1.5 放大电路的主要性能指标
1. 输入电阻
Ri
vt it
1.5 放大电路的主要性能指标
2. 输出电阻
vt
R o
vs 0,RL
it
注意：输入、输出电阻为交流电阻
1.5 放大电路的主要性能指标
3. 增益
反映放大电路在输入信号控制下，将供电电源能量
end
2.1 集成电路运算放大器
2.2 理想运算放大器
2.3 基本线性运放电路
2.4 同相输入和反相输入放大电 路的其他应用
§引 言
➢在半导体制造工艺的基础上，把整个电路中元器 件制作在一块硅基片上，构成特定功能的电子电路， 称为集成电路。简单来说，集成电路是把元器件和 连接导线全部制作在一小块硅片上而成的电路。
• 电容利用PN结结电容，一般不超过几十pF。需要大 电容时，通常在集成电路外部连接。不能制电感，级 与级之间用直接耦合；
• 二极管用三极管的发射结代。比如由NPN型三极管 短路其中一个PN结构成。
运算放大器外形图
2.1 集成电路运算放大器
1. 集成电路运算放大器的内部组成单元
集成运算放大器是一种高电压增益，高输入电阻和 低输出电阻的多级直接耦合放大电路。
(+60μV,+12V)
Avo=2×105
解：取a点（+60μV,+12V）， b点（60μV,-12V），连接a、b两点得ab线 段，其斜率Avo=2×105, ∣vP-vN∣<60 μV时，电路工作在线性区； ∣vPvN∣>60 μV，则运放进入非线性区。 运放的电压传输特性如图所示。
(-60μV,-12V)
输入输出回路没有公共端
1.5 放大电路的主要性能指标
1. 输入电阻
Ri
vt it
1.5 放大电路的主要性能指标
2. 输出电阻
vt
R o
vs 0,RL
it
注意：输入、输出电阻为交流电阻
1.5 放大电路的主要性能指标
3. 增益
反映放大电路在输入信号控制下，将供电电源能量
电工电子技术基础知识PPT通用课件
3 0011
8 1000
4 0100
9 1001
2.2.2 逻辑代数及应用
1 逻辑代数及基本运算 2 逻辑代数的运算法则
1 逻辑代数及基本运算
一、逻辑代数（布尔代数Boole Algebra）用来描述 数字电路和数字系统的结构和特性。
逻辑变量取值：0 1 分别代表两种对立的状态
一种状态
另一状态
高电平 真 是 有 低电平 假 非 无
平，则输出F 为低电平；只
R
有输入A、B 全为高电平时，
A
输出F 才为高电平。可见输
F 入与输出呈现与逻辑关系： B
与逻辑关系表达式
F = AB
与逻辑关系逻辑符号：
A
&
F
B
2、 二极管或门
与逻辑关系真值表：
AB F
00 0 01 0 10 0 11 1
A
只要输入A、B中一个为高
____、中间环节三部分组成。 • A．电阻 B．电容 C．电感 D．负载
1.2 正弦交流电的基本知识
1.2.1 正弦量 的三要素
1 频率与周期 2 振幅和有效值 3 相位、初相、相位差
引言
随时间按正弦规律变化的交流电压、电流称为 正弦电压、电流。
正弦量： 正弦电压、电流等物理量统称为正弦量。
对称正弦量特点为： U1 U 2 U 2 0
频率相同、幅值相等、 相位互差120°的三相电压称
u1 u2 u3 0 为对称正弦电压。
三相交流电压出现正幅值（或相应零值)的顺序称为 相序。 在此相序为1-2-3-1称为顺相序。 在电力系统中一般用黄、 绿、红区别1、2、3三相。
相序的实际意义：对三相电动机，如果相序反了，就会反转。
数字电子技术基础全套课件ppt
二进制 补码的 形式编 码
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
二、直接A/D转换器
并联比较型
0≤vi ＜ VREF/15 时，7个比较 器输出全为0， CP 到来后，7 个触发器都置 0。经 编码器编码后 输出的二进制 代 码 为 d2d1d0 ＝000。
教学内容
§11.1 概述 §11.2 D/A转换器 §11.3 A/D转换器
教学要求
1、掌握DAC和ADC的定义及应用； 2、了解DAC的组成、倒T型电阻网络、集 成D/A转换器、转换精度及转换速度； 3、了解ADC组成、逐次逼近型A/D转换器、 积分型A/D转换器、转换精度及转换速度。
11.1 概述
取 1 8
取 2 15
最大量化误差为 △，即1／8V
最大量化误差为 1/2△，即1／15V
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
对双极性模拟电压的量化和编码
由于V-≈V+=0,所以开关S合到哪一边，都相当 于接到了“地”电位，流过每条电路的电流始终不 变。可等效为：
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
i2 Id34 Id28 Id11Id 60 取RF=R
CB7520电路原理图
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
二、直接A/D转换器
并联比较型
0≤vi ＜ VREF/15 时，7个比较 器输出全为0， CP 到来后，7 个触发器都置 0。经 编码器编码后 输出的二进制 代 码 为 d2d1d0 ＝000。
教学内容
§11.1 概述 §11.2 D/A转换器 §11.3 A/D转换器
教学要求
1、掌握DAC和ADC的定义及应用； 2、了解DAC的组成、倒T型电阻网络、集 成D/A转换器、转换精度及转换速度； 3、了解ADC组成、逐次逼近型A/D转换器、 积分型A/D转换器、转换精度及转换速度。
11.1 概述
取 1 8
取 2 15
最大量化误差为 △，即1／8V
最大量化误差为 1/2△，即1／15V
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
对双极性模拟电压的量化和编码
由于V-≈V+=0,所以开关S合到哪一边，都相当 于接到了“地”电位，流过每条电路的电流始终不 变。可等效为：
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
i2 Id34 Id28 Id11Id 60 取RF=R
CB7520电路原理图
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
电工电子技术全套课件
组成：电源、负载和中间环节。
电源: 提供电能的设备，如发电机、电池、信 号源等。
负载: 指用电设备，如电灯、电动机、洗衣机等。 中间环节: 把电源和负载连接起来，通常是一些 导线、开关、接触器、保护装置等。
开关S 220V
启辉器
镇流器L
日光灯管R
日光灯实际电路
二、电路的作用
电力系统中：
电路可以实现电能 的传输、分配和转换。
u
–
产生磁场 储存磁场能量 L
（电感性）
理想电路元件
忽略R L
为了便于分析与计算实际电路，在一定条件下 常忽略实际部件的次要因素而突出其主要电磁性质， 把它看成理想电路元件。
将实际电路中的元件用理想电路元件表示， 称为实际电路的电路模型。
二、电路模型
中间环节
开关
负
载
S
I
电 源
导线
R0
+
电源
+ _US
(b) 元件电流和电压的参考方向为非关联
P UI (3) 2 6W 是吸收功率。
I=2A
+ U=5V －
(a)
I=-2A
+ U=5V －
(b)
I=-2A
+ U=5V －
(c)
例 : 求图示各元件的功率 。 （a）关联方向， P=UI=5×2=10W， P>0，吸收10W功率。 （b）关联方向，
文字符号： 图形符号： 伏安关系： 功率情况：
当电压和电流取关联参考方向时，任何时 R 刻它两端的电压和电流关系服从欧姆定律
消耗有功功率
U
Ru i
0
P UI I 2R U 2 / R
伏安特性
电源: 提供电能的设备，如发电机、电池、信 号源等。
负载: 指用电设备，如电灯、电动机、洗衣机等。 中间环节: 把电源和负载连接起来，通常是一些 导线、开关、接触器、保护装置等。
开关S 220V
启辉器
镇流器L
日光灯管R
日光灯实际电路
二、电路的作用
电力系统中：
电路可以实现电能 的传输、分配和转换。
u
–
产生磁场 储存磁场能量 L
（电感性）
理想电路元件
忽略R L
为了便于分析与计算实际电路，在一定条件下 常忽略实际部件的次要因素而突出其主要电磁性质， 把它看成理想电路元件。
将实际电路中的元件用理想电路元件表示， 称为实际电路的电路模型。
二、电路模型
中间环节
开关
负
载
S
I
电 源
导线
R0
+
电源
+ _US
(b) 元件电流和电压的参考方向为非关联
P UI (3) 2 6W 是吸收功率。
I=2A
+ U=5V －
(a)
I=-2A
+ U=5V －
(b)
I=-2A
+ U=5V －
(c)
例 : 求图示各元件的功率 。 （a）关联方向， P=UI=5×2=10W， P>0，吸收10W功率。 （b）关联方向，
文字符号： 图形符号： 伏安关系： 功率情况：
当电压和电流取关联参考方向时，任何时 R 刻它两端的电压和电流关系服从欧姆定律
消耗有功功率
U
Ru i
0
P UI I 2R U 2 / R
伏安特性
电工电子技术全套课件(完整版)
基础性实验项目
电阻、电容、电感等元件的识别与测量
01
学习识别不同类型的电子元件，掌握使用万用表等基
本工具进行测量。
电路基本定律的验证
02 通过实验验证欧姆定律、基尔霍夫定律等电路基本定
律，加深对理论知识的理解。
常用电子仪器的使用
03
学习示波器、信号发生器、频谱分析仪等常用电子仪
器的使用方法，培养实验技能。
半导体器件工作原理
详细阐述二极管、三极管等半导体器件的工作原理、特性曲线以及 主要参数。
放大电路基础
介绍放大电路的基本概念、性能指标以及放大电路的分类和工作原 理。
集成运算放大器及其应用
集成运算放大器基础知识
介绍集成运算放大器的概念、特点、主要参数以及分类。
集成运算放大器的应用
详细阐述集成运算放大器在信号放大、信号处理、信号变换等方面的应用，包括加法器、 减法器、积分器、微分器等电路。
3
信号产生与处理电路的应用
介绍信号产生与处理电路在通信、自动控制、测 量等领域的应用，如调制与解调电路、开关电源 电路等。ຫໍສະໝຸດ 05电力电子技术及应用
电力电子器件及其特性
01
02
03
04
05
晶闸管（SCR）
可关断晶闸管（ GTO）
电力晶体管（ GTR）
电力场效应管（ 绝缘栅双极型晶
MOSF…
体管（I…
。
电路基本组成
电源、负载、导线等电 路基本组成元素及其作
用。
欧姆定律
电流、电压、电阻之间 的关系及其物理意义。
基尔霍夫定律
电路中的电流和电压的 约束关系及其应用。
电子技术基本概念与器件
01
电子技术应用电子技术基础知识ppt课件
2. 管压降特性： 在二极管导通后，正向压降基本不变，管子的正向电流发生很大变化
时，正向压降才有微小的变化。换言之，当正向电压有一个微小变化时， 将引起正向电流的很大变化。硅二极管的正向压降为0.6V左右，锗二极管 的正向压降为0.2V左右。
3. 正向电阻小，反向电阻大 正向电阻是指二极管正向导通后管子正负极间的电阻（是PN结的正向
30
正向特性
20 死区电20 1010 压0 反向特U/V 0.5 1.0 1.5
性
20
40
μA
图1-10 二极管的伏安 特性
3）、反向击穿特性 当反向电压增加到某一数值时，反向电流急剧增大，这种现象称为反 向击穿（见曲线III)。这时的反向电压称为反向击穿电压，不同结构、工 艺和材料制成的管子，其反向击穿电压值差异很大，可由1伏到几百伏， 甚至高达数千伏。电击穿（雪崩击穿和齐纳击穿）可逆，热击穿不可逆。
2 直标法： 对于体积比较大的电容，多采用直标法。如果是0.005 ，表示
0.005uF=5nF。如果是2200,表示2200PF。如果是5n，那就表示的是5nF。
3 色标法：
沿电容引线方向，用不同的颜色表示不同的数字，第一、二种环表示 电容量，第三种颜色表示有效数字后零的个数（单位为pF）。颜色代表的 数值为：黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白 =9。
例2 当四个色环依次是棕、黑、橙、金色时，因第三环为橙色，第二 环又是黑色，阻值应是整几十kΩ的，按棕色代表的数"1"代入，读数为10
kΩ。第四环是金色，其误差为±5％
3 ．计算方法
对于4色环电阻，其阻值计算方法位： 阻值=（第1色环数值*10+第2色环数值）*第3位色环代表之所乘数
时，正向压降才有微小的变化。换言之，当正向电压有一个微小变化时， 将引起正向电流的很大变化。硅二极管的正向压降为0.6V左右，锗二极管 的正向压降为0.2V左右。
3. 正向电阻小，反向电阻大 正向电阻是指二极管正向导通后管子正负极间的电阻（是PN结的正向
30
正向特性
20 死区电20 1010 压0 反向特U/V 0.5 1.0 1.5
性
20
40
μA
图1-10 二极管的伏安 特性
3）、反向击穿特性 当反向电压增加到某一数值时，反向电流急剧增大，这种现象称为反 向击穿（见曲线III)。这时的反向电压称为反向击穿电压，不同结构、工 艺和材料制成的管子，其反向击穿电压值差异很大，可由1伏到几百伏， 甚至高达数千伏。电击穿（雪崩击穿和齐纳击穿）可逆，热击穿不可逆。
2 直标法： 对于体积比较大的电容，多采用直标法。如果是0.005 ，表示
0.005uF=5nF。如果是2200,表示2200PF。如果是5n，那就表示的是5nF。
3 色标法：
沿电容引线方向，用不同的颜色表示不同的数字，第一、二种环表示 电容量，第三种颜色表示有效数字后零的个数（单位为pF）。颜色代表的 数值为：黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白 =9。
例2 当四个色环依次是棕、黑、橙、金色时，因第三环为橙色，第二 环又是黑色，阻值应是整几十kΩ的，按棕色代表的数"1"代入，读数为10
kΩ。第四环是金色，其误差为±5％
3 ．计算方法
对于4色环电阻，其阻值计算方法位： 阻值=（第1色环数值*10+第2色环数值）*第3位色环代表之所乘数
电子技术全套课件完整版ppt教学教程最全
为低频管。 (4)按功率可分为：小功率管和大功率管。耗散功率小于1W为小功率管，耗散功率大于1W为大功
率管。 (5)按用途可分为：普通放大三极管和开关三极管等。
1.3 半导体三极管
1.3.1 三极管的结构
3．图形符号 三极管的图形符号如图1-18所示。
图1-18 三极管的图形符号
1.3 半导体三极管
1.3 半导体三极管
1.3.1 三极管的结构
2．分类 三极管的种类很多，通常按以下方法进行分类： (1)按半导体制造材料可分为：硅管和锗管。硅管受温度影响较小、工作稳定，因此在电子产品中
常用硅管。 (2)按三极管内部基本结构可分为：NPN型和PNP型两类。 (3)按工作频率可分为：高频管和低频管。工作频率高于3MHz为高频管，工作频率在3MHz以下
I 0.01 mA
B
(1)当IB有较小变化时，IC就有较大变化。
(2)直流电流放大系数 (3)交流电流放大系数
IC
IB
I C
I B
1.3 半导体三极管
1.3.2 三极管的电流放大作用
2．电流放大作用 显然,(1-2)和(1-3)两式的意义是不同的。前者反映的是静态(直流工作状态)时集电极与基极电流之
图1-11 硅二极管的伏安特性曲线
1.2 半导体二极管
1.2.2 二极管的特性与参数
3 半导体二极管的主要参数
(1)最大整流电流 IFM：二极管允许通过的最大正向工作电流平均值。
(2)最高反向工作电压 VRM：二极管允许承受的反向工作电压峰值，
VRM
1 2
~
1，也叫 3
反向击穿电压。
(3)反向漏电流 IR：是指在规定的反向电压和环境温度下的二极管反向电流值。IR越小，二 极管的单向导电性能越好。
率管。 (5)按用途可分为：普通放大三极管和开关三极管等。
1.3 半导体三极管
1.3.1 三极管的结构
3．图形符号 三极管的图形符号如图1-18所示。
图1-18 三极管的图形符号
1.3 半导体三极管
1.3 半导体三极管
1.3.1 三极管的结构
2．分类 三极管的种类很多，通常按以下方法进行分类： (1)按半导体制造材料可分为：硅管和锗管。硅管受温度影响较小、工作稳定，因此在电子产品中
常用硅管。 (2)按三极管内部基本结构可分为：NPN型和PNP型两类。 (3)按工作频率可分为：高频管和低频管。工作频率高于3MHz为高频管，工作频率在3MHz以下
I 0.01 mA
B
(1)当IB有较小变化时，IC就有较大变化。
(2)直流电流放大系数 (3)交流电流放大系数
IC
IB
I C
I B
1.3 半导体三极管
1.3.2 三极管的电流放大作用
2．电流放大作用 显然,(1-2)和(1-3)两式的意义是不同的。前者反映的是静态(直流工作状态)时集电极与基极电流之
图1-11 硅二极管的伏安特性曲线
1.2 半导体二极管
1.2.2 二极管的特性与参数
3 半导体二极管的主要参数
(1)最大整流电流 IFM：二极管允许通过的最大正向工作电流平均值。
(2)最高反向工作电压 VRM：二极管允许承受的反向工作电压峰值，
VRM
1 2
~
1，也叫 3
反向击穿电压。
(3)反向漏电流 IR：是指在规定的反向电压和环境温度下的二极管反向电流值。IR越小，二 极管的单向导电性能越好。
电子技术基础总复习ppt课件
耦合电容
特点：具有隔直电容，信号源、负载不与放大器直连
图2.2.5 阻容耦合共射放大电路
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
三、 放大电路的分析方法
——直流通路与交流通路
2.5.3 三种接法的比较
晶体管放大电路的三种组态： ➢ 共发射极放大电路既能放大电压，也能放大电流， 输入电阻居中，输出电阻较大，频带较窄。常作低频电 压放大。 ➢ 共集电极放大电路只能放大电流，不能放大电压。 输入电阻最大、输出电阻最小，具有电压跟随的特点常 用于多级放大的输入级和输出级，有时还用作中间隔离 级（缓冲级），起阻抗变换的作用。 ➢ 共基极放大电路只能放大电压，不能放大电流。输 入电阻最小，频率特性最好。
分析放大电路应注意：
▪ 在分析放大电路时，应遵循“先静态，后动态”。 求解静态工作点时应利用直流通路； 求解动态参数时应利用交流通路。
▪ 静态工作点合适，动态分析才有意义。 ▪ 分析时不一定非画出直流通路不可。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
集成运算放大电路
集成运算放大电路概述 集成运算放大器：简称运放，一种高放大倍数 的线性（直接耦合集成）电路。
4.1.1 集成运放的电路结构特点
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
第2章 放大电路的基本原
理和分析方法
特点：具有隔直电容，信号源、负载不与放大器直连
图2.2.5 阻容耦合共射放大电路
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
三、 放大电路的分析方法
——直流通路与交流通路
2.5.3 三种接法的比较
晶体管放大电路的三种组态： ➢ 共发射极放大电路既能放大电压，也能放大电流， 输入电阻居中，输出电阻较大，频带较窄。常作低频电 压放大。 ➢ 共集电极放大电路只能放大电流，不能放大电压。 输入电阻最大、输出电阻最小，具有电压跟随的特点常 用于多级放大的输入级和输出级，有时还用作中间隔离 级（缓冲级），起阻抗变换的作用。 ➢ 共基极放大电路只能放大电压，不能放大电流。输 入电阻最小，频率特性最好。
分析放大电路应注意：
▪ 在分析放大电路时，应遵循“先静态，后动态”。 求解静态工作点时应利用直流通路； 求解动态参数时应利用交流通路。
▪ 静态工作点合适，动态分析才有意义。 ▪ 分析时不一定非画出直流通路不可。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
集成运算放大电路
集成运算放大电路概述 集成运算放大器：简称运放，一种高放大倍数 的线性（直接耦合集成）电路。
4.1.1 集成运放的电路结构特点
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
第2章 放大电路的基本原
理和分析方法
《电子技术基础》ppt课件
PN结内部载流子基本为零，因此导电率很低，相当于介质。 但PN结两侧的P区和N区导电率很高，相当于导体，这一点和 电容比较相似，所以说PN结具有电容效应。
半导体基础与常用器件
电子技术基础
PN结的单向导电性
PN结的上述“正向导通，反向阻断”作用，说明它具有单 向
导电性，PN结的单PN向结导中电反性向是它电构流成的半讨导论体器件的基础。
3. 空间电荷区的电阻率很高，是指其内电场阻碍多数载流子扩 散运动的作用，由于这种阻碍作用，使得扩散电流难以通过空 间电荷区，即空间电荷区对扩散电流呈现高阻作用。
4. PN结的单向导电性是指：PN结正向偏置时，呈现的电阻很小 几乎为零，因此多子构成的扩散电流极易通过PN结；PN结反向 偏置时，呈现的电阻趋近于无穷大，因此电流无法通过被阻断。
由于热激发而在晶体中出现电子空穴对的现象称为本征激发。
本征激发的结果，造成了半导体内部自由电子载流子运动的产 生，由此本征半导体的电中性被破坏，使失掉电子的原子变成带 正电荷的离子。
由于共价键是定域的，这些带正电的离子不会移动，即不能参 与导电，成为晶体中固定不动的带正电离子。
半导体基础与常用器件
电子技术基础
内部几乎没有自由电子， 因此不导电。
半导体基础与常用器件
电子技术基础
（3） 半导体
半导体的最外层电子数一般为4个，在常温下存在的自 由电子数介于导体和绝缘体之间，因而在常温下半导体的 导电能力也是介于导体和绝缘体之间。
常用的半导体材料有硅、锗、硒等。
＋
原子核
半导体的特点：
导电性能介于导体和绝缘体之 间，但具有光敏性、热敏性和参 杂性的独特性能，因此在电子技 术中得到广泛应用。
光敏性——半导体受光照后，其导电能力大大增强；
半导体基础与常用器件
电子技术基础
PN结的单向导电性
PN结的上述“正向导通，反向阻断”作用，说明它具有单 向
导电性，PN结的单PN向结导中电反性向是它电构流成的半讨导论体器件的基础。
3. 空间电荷区的电阻率很高，是指其内电场阻碍多数载流子扩 散运动的作用，由于这种阻碍作用，使得扩散电流难以通过空 间电荷区，即空间电荷区对扩散电流呈现高阻作用。
4. PN结的单向导电性是指：PN结正向偏置时，呈现的电阻很小 几乎为零，因此多子构成的扩散电流极易通过PN结；PN结反向 偏置时，呈现的电阻趋近于无穷大，因此电流无法通过被阻断。
由于热激发而在晶体中出现电子空穴对的现象称为本征激发。
本征激发的结果，造成了半导体内部自由电子载流子运动的产 生，由此本征半导体的电中性被破坏，使失掉电子的原子变成带 正电荷的离子。
由于共价键是定域的，这些带正电的离子不会移动，即不能参 与导电，成为晶体中固定不动的带正电离子。
半导体基础与常用器件
电子技术基础
内部几乎没有自由电子， 因此不导电。
半导体基础与常用器件
电子技术基础
（3） 半导体
半导体的最外层电子数一般为4个，在常温下存在的自 由电子数介于导体和绝缘体之间，因而在常温下半导体的 导电能力也是介于导体和绝缘体之间。
常用的半导体材料有硅、锗、硒等。
＋
原子核
半导体的特点：
导电性能介于导体和绝缘体之 间，但具有光敏性、热敏性和参 杂性的独特性能，因此在电子技 术中得到广泛应用。
光敏性——半导体受光照后，其导电能力大大增强；
电子技术PPT课件
—沟道调制长度系数
K nCOXW K W
2L
2L
L
L U DS
K 2 Sn
29
Sect
(3) 特性曲线
UDS
ID/mA 恒流区
可变电阻区
开启电压UGS(th）
UGS/ 无导电 有导电沟道
沟道 转移特性曲线
截o止区
UGS= 4V UGS= 3V UGS= 2V UGS= 1V
UDS/V
漏极特性曲线
dsgs44场效应管与晶体管的比较场效应管与晶体管的比较电流控制电流控制电压控制电压控制控制方式控制方式电子和空穴两种载电子和空穴两种载流子同时参与导电流子同时参与导电载流子载流子电子或空穴中一种电子或空穴中一种载流子参与导电载流子参与导电npnnpn和和pnppnpn沟道和沟道和pp沟道沟道放大参数放大参数20020rrcece很高很高rrdsds很高很高输出电阻输出电阻输入电阻输入电阻1010较低较低1010较高较高双极型三极管双极型三极管单极型场效应管单极型场效应管热稳定性热稳定性好好制造工艺制造工艺较复杂较复杂简单成本低简单成本低对应电极45耗尽型n沟道mos管的特性曲线gs实验线路共源极接法46输出特性曲线gs0vgs1vgs2vgs1vgs2v夹断电压u2v固定一个uds画出igs的关系曲线称为转移特性曲线47耗尽型n沟道mos管的特性曲线转移特性曲线夹断电压48gs0vgs1vgs2vgs1vgs2vgs3210111mav49场效应管放大电路电路的组成原则及分析方法1
G N
UGS<Vp UGD=VP时 ID UDS N
UGS
2021/6/16
S
11
此时，电流ID由未 被夹断区域中的载 流子形成，基本不 随UDS的增加而增 加，呈恒流特性。