模拟电子技术(课件PPT)
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模拟电子技术全套课件
模拟电路的性能指标包括电压增益、电流增益、带宽、噪声系数等，通过合理选择元件参数和优化电路结构，可以提升这些性能指标，从而提高电路的整体性能。
模拟电路的性能指标与优化
模拟电子电路设计
04
模拟电路设计的基本原则与方法
总结词：掌握模拟电路设计的基本原则和方法是设计出高效、稳定、可靠的模拟电路的关键。
详细描述
模拟电路的制程与工艺
模拟电子技术实践应用
05
信号调制与解调
通过模拟电路实现信号的调制和解调，以实现信号的传输和接收。
信号放大
模拟电路可用于放大微弱信号，为通信系统提供稳定、可靠的信号源。
滤波处理
模拟电路可用于对信号进行滤波处理，以提取有用信号并抑制噪声干扰。
模拟电路在通信系统中的应用
模拟电路可用于放大音频信号，为音响设备提供足够的功率。
按工作频带可分为窄带放大器和宽带放大器。
放大器的分类
增益、通频带、输入输出阻抗等。
放大器的主要参数
放大器基础
提取有用信息，抑制噪声和干扰。
信号处理的目的
滤波器的种类
滤波器的工作原理
低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
利用电路的频率特性实现对信号的过滤和处理。
03
02
01
信号处理与滤波器
音频信号放大
通过模拟电路实现音频效果的添加，如混响、均衡器等。
音频效果处理
模拟电路在音频录制和编辑过程中起到关键作用，如调音台等设备。
音频录制与编辑
模拟电路在音频处理中的应用
信号转换与接口
模拟电路用于实现不同系统之间的信号转换与接口连接。
控制系统稳定性
模拟电路有助于提高控制系统的稳定性和可靠性。
模拟电路的性能指标与优化
模拟电子电路设计
04
模拟电路设计的基本原则与方法
总结词：掌握模拟电路设计的基本原则和方法是设计出高效、稳定、可靠的模拟电路的关键。
详细描述
模拟电路的制程与工艺
模拟电子技术实践应用
05
信号调制与解调
通过模拟电路实现信号的调制和解调，以实现信号的传输和接收。
信号放大
模拟电路可用于放大微弱信号，为通信系统提供稳定、可靠的信号源。
滤波处理
模拟电路可用于对信号进行滤波处理，以提取有用信号并抑制噪声干扰。
模拟电路在通信系统中的应用
模拟电路可用于放大音频信号，为音响设备提供足够的功率。
按工作频带可分为窄带放大器和宽带放大器。
放大器的分类
增益、通频带、输入输出阻抗等。
放大器的主要参数
放大器基础
提取有用信息，抑制噪声和干扰。
信号处理的目的
滤波器的种类
滤波器的工作原理
低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
利用电路的频率特性实现对信号的过滤和处理。
03
02
01
信号处理与滤波器
音频信号放大
通过模拟电路实现音频效果的添加，如混响、均衡器等。
音频效果处理
模拟电路在音频录制和编辑过程中起到关键作用，如调音台等设备。
音频录制与编辑
模拟电路在音频处理中的应用
信号转换与接口
模拟电路用于实现不同系统之间的信号转换与接口连接。
控制系统稳定性
模拟电路有助于提高控制系统的稳定性和可靠性。
模拟电子技术第1章PPT课件
多数载流子——自由电子 施主离子
少数载流子—— 空穴
7
8
2. P型半导体
在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼、镓等。
硅原子
+4
空穴
+4
硼原子
+4
8
电子空穴对
空穴
+4 +4
P型半导体
－ － －－
+3 +4
－ － －－
－ － －－
+4 +4
受主离子
多数载流子—— 空穴 少数载流子——自由电子 9
杂质半导体的示意图
(1) 稳定电压UZ ——
在规定的稳压管反向工作电流IZ下UZ，所对应的Iz反min 向工作电u压。
(2) 动态电阻rZ ——
△I
rZ =U /I
rZ愈小，反映稳压管的击穿特性△愈U 陡。
I zmax
(3) 最小稳定工作 电流IZmin——
保证稳压管击穿所对应的电流，若IZ＜IZmin则不能稳压。
(4) 最大稳定工作电流IZmax——
17
EW
R
18
(2) 扩散电容CD
当外加正向电压
不同时，PN结两 + 侧堆积的少子的 数量及浓度梯度 也不同，这就相 当电容的充放电 过程。
P区 耗 尽 层 N 区 －
P 区中电子 浓度分布
N 区中空穴 浓度分布
极间电容（结电容）
Ln
Lp
x
电容效应在交流信号作用下才会明显表现出来
18
19
1.2 半导体二极管
30
31
四、稳压二极管
稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊二极管
பைடு நூலகம்
模拟电子技术ppt课件
9.1.1 功率放大电路的特点
一、主要技术指标 1. 最大输出功率Pom 输出功率 PO ：输入为正弦波且不失真 。
注：交流功率，PO=UOIO POm=UOmIOm
第九章 功率放大电路
2. 转换效率η
直流功率：直流电源 电压和其输出电流平 均值的乘积
二、功率放大电路中的晶体管
晶体管工作在极限应用状态（ICM ; U(BR)CEO ; PCM）。 大功率管，散热，保护
静态：
动态：
电容电压 ：
T1导通，T2截止 T2导通，T1截止
甲乙类工作状态
第九章 功率放动态电阻很小，R2 的阻值也较小。
第九章 功率放大电路
若静态 工作点 失调， 如虚焊
第九章 功率放大电路
三、OCL电路的输出功率和效率
-Vcc
第九章 功率放大电路
二、集电极最大电流
第九章 功率放大电路
三、集电极最大功耗
四、参数选择：
第九章 功率放大电路
9.4 功率放大电路的安全运行
9.4.1 功放管的二次击穿 9.4.2 功放管的散热问题
第九章 功率放大电路
9.4 功率放大电路的安全运行 9.4.1 功放管的二次击穿
第九章 功率放大电路
9.4.2 功放管的散热问题
有效值： 最大输出功率：
第九章 功率放大电路
若忽略UCES： 在忽略基极回路电流的情况下,电源提供的电流
第九章 功率放大电路
电源在负载获得最大交流信号时所消耗的平均功率：
若忽略UCES：
第九章 功率放大电路
两种互补功率放大电路性能指标的比较：
OCL电路
OTL电路
第九章 功率放大电路
四、 OTL电路中晶体管的选择 一、最大管压降
一、主要技术指标 1. 最大输出功率Pom 输出功率 PO ：输入为正弦波且不失真 。
注：交流功率，PO=UOIO POm=UOmIOm
第九章 功率放大电路
2. 转换效率η
直流功率：直流电源 电压和其输出电流平 均值的乘积
二、功率放大电路中的晶体管
晶体管工作在极限应用状态（ICM ; U(BR)CEO ; PCM）。 大功率管，散热，保护
静态：
动态：
电容电压 ：
T1导通，T2截止 T2导通，T1截止
甲乙类工作状态
第九章 功率放动态电阻很小，R2 的阻值也较小。
第九章 功率放大电路
若静态 工作点 失调， 如虚焊
第九章 功率放大电路
三、OCL电路的输出功率和效率
-Vcc
第九章 功率放大电路
二、集电极最大电流
第九章 功率放大电路
三、集电极最大功耗
四、参数选择：
第九章 功率放大电路
9.4 功率放大电路的安全运行
9.4.1 功放管的二次击穿 9.4.2 功放管的散热问题
第九章 功率放大电路
9.4 功率放大电路的安全运行 9.4.1 功放管的二次击穿
第九章 功率放大电路
9.4.2 功放管的散热问题
有效值： 最大输出功率：
第九章 功率放大电路
若忽略UCES： 在忽略基极回路电流的情况下,电源提供的电流
第九章 功率放大电路
电源在负载获得最大交流信号时所消耗的平均功率：
若忽略UCES：
第九章 功率放大电路
两种互补功率放大电路性能指标的比较：
OCL电路
OTL电路
第九章 功率放大电路
四、 OTL电路中晶体管的选择 一、最大管压降
《模拟电子技术》PPT课件
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8
7.1.3 分类
二、乙类放大器
该电路的Q点设置在截止区. 优点是：三极管仅在输入信号的半个周期内 导通。这时，三极管的静态电流ICQ=0，管耗 PC小，能量转换效率高，最高可达到78% 。 缺点是：只能对半个周期的输入信号进行放 大，非线性失真大。
完整版ppt
9
7.1.3 分类
三、甲乙类放大器
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15
7.2.1 乙类互补对称OCL 功率放大电路
三.信号波形图解
电路在有信号时，
VT1 和 VT2 轮 流 导 电 ，
交替工作，使流过负载
RL 的 电 流 为 一 完 整 的 正
弦信号。由于两个不同
极性的管子互补对方的
不足，工作性能对称，
所以这种电路通常称为
互补对称式功率放大电
路. 完整版ppt
最大损耗功率
Pcmax
2 π2
VC2C RL
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20
7.2.2 甲乙类互补对称OCL 功率放大电路
一.乙类功放的交越失真
输入信号很小时，达 不到三极管的开启电 压，三极管不导电。 因此在正、负半周交 替过零处会出现一些 非线性失真，这个失 真称为交越失真。
完整版ppt
21
7.2.2 甲乙类互补对称OCL 功率放大电路
用放大器件的控制作用，把直流电源的 能量转化为按输入信号规律变化的交变 能量输出给负载.
但功率放大电路输入信号幅度较大, 它的主要任务是使负载得到尽可能不失 真信号功率。
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3
7.1 低频功率放大电路概述
7.1.1 功率放大电路的特点 7.1.2功率放大电路的基本要求 7.1.3分类
模拟电子技术课件
等。
音频领域
在音频系统中，模拟电子技术 主要用于信号的放大和处理， 如音频放大器、混响器等。
视频领域
在视频系统中，模拟电子技术 主要用于信号的传输和处理， 如视频放大器、矩阵切换器等 。
控制领域
在控制系统中，模拟电子技术 主要用于信号的转换和处理， 如模拟控制器、模拟仪表等。
02
模拟电路基础
电阻、电容、电感等元件介绍
放大器的分类
根据工作原理和应用领域 ，放大器可分为电压放大 器、电流放大器和功率放 大器等。
放大器的工作原理
放大器通过改变输入信号 的电压或电流，以获得所 需的输出信号。
滤波器设计与应用
滤波器的作用
滤波器用于提取有用信号并抑制 无用信号，提高信号质量。
滤波器的分类
根据频率响应特性，滤波器可分为 低通滤波器、高通滤波器、带通滤 波器和带阻滤波器等。
电源效率
优化电源设计，提高电源转换效率，减少能源浪费。
电磁兼容性
考虑电源的电磁兼容性，采取措施减小电源产生的电磁干扰对其 他电路的影响。
06
实验操作与案例分析环节
实验操作步骤及注意事项说明
搭建电路
按照实验指导书的要求，正确 搭建电路，注意电源极性、元 件参数等细节。
记录数据
将测量数据记录在实验报告中 ，并进行分析和整理。
发展历程与现状
发展历程
自20世纪初以来，模拟电子技术经 历了从基础理论到应用的发展过程， 目前已经形成了完整的理论体系和成 熟的应用领域。
现状
随着电子技术的不断进步，模拟电子 技术也在不断发展，目前正朝着高速 、高精度、高可靠性方向发展。
模拟电子技术的应用领域
通信领域
在通信系统中，模拟电子技术 主要用于信号的发送、接收和 处理，如调制解调器、滤波器
音频领域
在音频系统中，模拟电子技术 主要用于信号的放大和处理， 如音频放大器、混响器等。
视频领域
在视频系统中，模拟电子技术 主要用于信号的传输和处理， 如视频放大器、矩阵切换器等 。
控制领域
在控制系统中，模拟电子技术 主要用于信号的转换和处理， 如模拟控制器、模拟仪表等。
02
模拟电路基础
电阻、电容、电感等元件介绍
放大器的分类
根据工作原理和应用领域 ，放大器可分为电压放大 器、电流放大器和功率放 大器等。
放大器的工作原理
放大器通过改变输入信号 的电压或电流，以获得所 需的输出信号。
滤波器设计与应用
滤波器的作用
滤波器用于提取有用信号并抑制 无用信号，提高信号质量。
滤波器的分类
根据频率响应特性，滤波器可分为 低通滤波器、高通滤波器、带通滤 波器和带阻滤波器等。
电源效率
优化电源设计，提高电源转换效率，减少能源浪费。
电磁兼容性
考虑电源的电磁兼容性，采取措施减小电源产生的电磁干扰对其 他电路的影响。
06
实验操作与案例分析环节
实验操作步骤及注意事项说明
搭建电路
按照实验指导书的要求，正确 搭建电路，注意电源极性、元 件参数等细节。
记录数据
将测量数据记录在实验报告中 ，并进行分析和整理。
发展历程与现状
发展历程
自20世纪初以来，模拟电子技术经 历了从基础理论到应用的发展过程， 目前已经形成了完整的理论体系和成 熟的应用领域。
现状
随着电子技术的不断进步，模拟电子 技术也在不断发展，目前正朝着高速 、高精度、高可靠性方向发展。
模拟电子技术的应用领域
通信领域
在通信系统中，模拟电子技术 主要用于信号的发送、接收和 处理，如调制解调器、滤波器
模拟电子技术PPT课件全套课件
扩散运动加强形成正向电流 IF 。 外电场使多子向 PN 结移动, 中和部分离子使空间电荷区变窄。 限流电阻
+
U
R
IF = I多子 I少子 I多子
2. 外加反向电压(反向偏置) — reverse bias IR 漂移运动加强形成反向电流 IR
P区 N区
U R PN 结的单向导电性：正偏导通，呈小电阻，电流较大; 反偏截止，电阻很大，电流近似为零。
C (cathode)
点接触型 按结构分 面接触型 平面型
正极引线 PN 结 N型锗 金锑 合金
正极 负极 引线 引线
引线
P N
P 型支持底衬
外壳
触丝
负极引线
点接触型
面接触型
底座
集成电路中平面型
1.2.2 二极管的伏安特性 一、PN 结的伏安方程
玻尔兹曼 常数
i D I S (e
反向饱 和电流
模块1
常用半导体器件
1.1 半导体的基本知识
1.2 半导体二极管
1.3 半导体三极管
1.4 场效应管 1.5 晶闸管及应用
1.1 半导体的基础知识
1.1.1 本征半导体 半导体 — 导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。 本征半导体 — 纯净的半导体。如硅、锗单晶体。 载流子 — 自由运动的带电粒子。 共价键 — 相邻原子共有价电子所形成的束缚。
uD / UT
1)
温度的 电压当量
kT UT q
电子电量
当 T = 300(27C)：
UT = 26 mV
二、二极管的伏安特性
iD /mA
0 U Uth
uD /V
iD = 0
《模拟电子技术》课件
《模拟电子技术》PPT课件
CATALOGUE
目录
模拟电子技术概述模拟电子技术基础知识模拟电路分析模拟电子技术实践应用模拟电子技术面临的挑战与解决方案模拟电子技术未来展望
01
模拟电子技术概述
总结词
模拟电子技术是研究模拟电子电路及其应用的科学技术，具有模拟信号处理的特点。
详细描述
模拟电子技术主要涉及对模拟信号的处理，即对连续变化的电压或电流信号进行处理，实现信号的放大、滤波、转换等功能。与数字电子技术相比，模拟电子技术具有处理连续信号、实时性强、精度高等特点。
例如，石墨烯、氮化镓等新型材料具有优良的导电性能和热稳定性，可以应用于高性能的电子器件中。
此外，还有一些新型复合材料也逐渐被应用于模拟电子技术中，以提高器件的性能和稳定性。
03
此外，还需要加强人才培养和技术交流，提高电路设计师的技术水平和创新能力。
01
高性能电路设计是模拟电子技术的重要组成部分，也是实现高性能电子器件的关键。
二极管的结构
二极管由一个PN结和两个电极组成，其结构简单、可靠，应用广泛。
正向导通特性
当二极管正向偏置时，电流可以通过PN结，表现出低阻抗的导通特性。
反向截止特性
当二极管反向偏置时，电流很难通过PN结，表现出高阻抗的截止特性。
03
02
01
1
2
3
三极管由三个半导体组成，包括两个N型和一个P型半导体，具有三个电极。
总结词
滤波电路是一种根据特定频率范围对信号进行筛选和处理的电路，主要用于提取有用信号、抑制噪声和干扰。
详细描述
滤波电路通过利用电感器和电容器的频率特性，将信号中特定频率范围内的成分保留或滤除，从而实现信号的处理和控制。常见的滤波电路有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
CATALOGUE
目录
模拟电子技术概述模拟电子技术基础知识模拟电路分析模拟电子技术实践应用模拟电子技术面临的挑战与解决方案模拟电子技术未来展望
01
模拟电子技术概述
总结词
模拟电子技术是研究模拟电子电路及其应用的科学技术，具有模拟信号处理的特点。
详细描述
模拟电子技术主要涉及对模拟信号的处理，即对连续变化的电压或电流信号进行处理，实现信号的放大、滤波、转换等功能。与数字电子技术相比，模拟电子技术具有处理连续信号、实时性强、精度高等特点。
例如，石墨烯、氮化镓等新型材料具有优良的导电性能和热稳定性，可以应用于高性能的电子器件中。
此外，还有一些新型复合材料也逐渐被应用于模拟电子技术中，以提高器件的性能和稳定性。
03
此外，还需要加强人才培养和技术交流，提高电路设计师的技术水平和创新能力。
01
高性能电路设计是模拟电子技术的重要组成部分，也是实现高性能电子器件的关键。
二极管的结构
二极管由一个PN结和两个电极组成，其结构简单、可靠，应用广泛。
正向导通特性
当二极管正向偏置时，电流可以通过PN结，表现出低阻抗的导通特性。
反向截止特性
当二极管反向偏置时，电流很难通过PN结，表现出高阻抗的截止特性。
03
02
01
1
2
3
三极管由三个半导体组成，包括两个N型和一个P型半导体，具有三个电极。
总结词
滤波电路是一种根据特定频率范围对信号进行筛选和处理的电路，主要用于提取有用信号、抑制噪声和干扰。
详细描述
滤波电路通过利用电感器和电容器的频率特性，将信号中特定频率范围内的成分保留或滤除，从而实现信号的处理和控制。常见的滤波电路有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
《模拟电子技术(童诗白)》课件ppt
V
-
uR
t
V UD
幅值由rd与R
分压决定
t
例题1：试求输出电压uo。
－12V
解：两个二极管存在优先 导通现象。
R
D1 －5V
D2 0V
D2导通，D1截止。
Si : Uon 0.7V uo Ge : Uon 0.2V
Si : uo 5.7V
?
Ge : uo 5.2V
例题2：试画出电压uo的波形。
EGO：热力学零度时破坏共价键所需的能量，又称 禁带宽度 （Si：1.21eV，Ge：0.785eV）；
T=300K时，本征半导体中载流子的浓度比较低， 导电能力差。Si：1.43×1010cm-3 Ge：2.38×1013cm-3
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二、杂质半导体
掺入微量杂质，可使半导体导电性能大大增强。按 掺入杂质元素不同，可形成N型半导体和P型半导体。
晶体结构是指晶体的周期性
§1.1 半导体基础知识
结构。即晶体以其内部原子、 离子、分子在空间作三维周
一、本征半导体
期性的规则排列为其最基本 的结构特征
纯净的具有晶体结构的半导体称为本征半导体。
1、半导体
根据材料的导电能
si
力，可以将他们划分为
GGee
导体、绝缘体和半导体。
典型的半导体是硅Si和 锗Ge，它们都是四价元
i
u IZmin
正向导通与
一定值时，稳压管就不会因发 热而损坏。
二极管相同 等效电路：
D1
u
符号：
D2
UZ rz
DZ
2、主要参数
（1）稳压值UZ；
（2）稳定电流IZ（IZmin）：电流小于此值时稳压效
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2.1.1 三极管的结构及分类
1．三极管的内部结构及其在电路中的符号
12
集电结 基极b 发射结
集电极c
集电区 N
P
基区
b
N
发射区
发射极e
c c
基极b b
集电极c
P
N
P
b
e e
发射极e
c c
b
e
e
(a) NPN
(b) PNP 图2.1 三极管的结构示意图及其在电路中的符号
2．三极管的分类
2.1.2 三极管的放大作用 ．三极管放大时必须的内部条件
N区
P区
空间电荷区 N区
内电场
图1.4 PN结的形成
3
4． PN结的单向导电特性 (1) PN结的正向导通特性
P
空穴 (多数)
变薄
IR
内电场
外电场
N
电子 (多数)
R
P
电子 (少数)
变厚
IR≈0
内电场
外电场
N
空穴 (少数)
R
(a) 正向偏置 图1.5 PN结的导电特性
(2) PN结的反向截止特性
（b）反向偏置
2.1.4 三极管正常工作时的主要特点 1．三极管工作于放大状态的条件及特点
2．三极管工作于饱和状态的条件及特点 3．三极管工作于截止状态时的条件及特点 ＊2.1.5 特殊晶体管简介
1．光电三极管
16
c (+)
IL
c
IC
b
e
(－)
e
（a）等效电路 （b）电路符号
（c）LED+光电三极管
（d）LED+光电池
图 1.1硅、锗原子结构模型及共价键结构示意图
1
1.1.2 杂质半导体 1．N型半导体 2．P型半导体
＋4
＋4
＋4
＋4
＋5
＋4
＋4
＋4
＋4
磷原子 自由电子
电子一空穴对
图1.2 N型半导体的结构
2
空穴
＋4
＋4
＋4
＋4
＋3
＋4
硼原子
＋4
＋4
3. PN结的形成 P区
＋4
电子一空穴对
图1.3 P型半导体的结构
•C
•I •- R 30
•1 •A•
0•0
′
•• 0.2
•A 0.4
•5 •-0.8
0.6
•uv/ V
•C
′
• 5•
•
• •（μA •
•
•D •D
′
）
•
•
图1.7 二极管伏安特性曲线 •
•
5
1．正向特性 2．反向特性 3．反向击穿特性 4．温度对特性的影响
1.2.3 半导体二极管的主要参数
1．最大整流电流IF 2．最大反向工作电压URM
（b）符号
8
2.稳压管的主要参数 1.3.2 发光二极管 1．普通发光二极管 2．红外线发光二极管
3．激光二极管
1.1.3 光电二极管 1.3.4 变容二极管
CJ/p F
80
60
40
20
VD
0
2 4 6 8 10 12 14 U/V
(a) 压控特性曲线
(b) 电路符号 9
图1.12 变容二极管的压控特性曲线和电路符号
图2.4 光电三极管的等效电路与电路符号
图2.5 光电耦合器电路符号
2．光电耦合器
3．晶闸管 （1）单向晶闸管
A. 内部结构
17
B. 工作原理 A A χχχ
G K
KA G
1.2 半导体二极管
1.2.1 半导体二极管的结构及其在电路中的符号
4
外壳
(阳极)
PN
阳极引线
（a） 结构
(阴极) －
VD (阴极)
＋
－
阴极引线
（b）电路符号
（c）实物外形
图1.6 二极管结构、符号及外形
1.2.2 半导体二极管的伏安特性
•iv/ mA
•锗 •硅
•1 •
•B
′
•B
5•
•-U（
BR）
13
2．三极管放大时必须的外部条件 3．三极管内部载流子的传输过程
（1）发射区向基区发射电子的过程
（2）电子在基区的扩散和复合过程
（3）电子被集电区收集的过程
ICBO
c ICN
IC N
IB
b
IBN
P
RB
+
VBB
－
N
IE
e
RC
+ VCc
－
图2.2 三极管内部载流子的
运动情况
14
4．三极管电流放大作用的进一步理解
3．反向饱和电流IR 4．二极管的直流电阻R 5．最高工作频率fM
1.2.4 半导体二极管的命名及分类
1．半导体二极管的命名方法
6
用数字表示规格 用数字表示序号 用字母表示类型 用字母表示材料和极性 用数字表示电极数目
图1.8 半导体器件的型号组成 2．半导体二极管的分类 1.2.5 二极管的判别及使用注意事项 1．二极管的判别（用万用表进行检测） （1）二极管正、负极性及好坏的判断
第1章 半导体二极管及其应用电路
本章重点内容 l PN结及其单向导电特性 l 半导体二极管的伏安特性曲线 l 二极管在实际中的应用
1.1 PN结
1.1.1 本征半导体
＋4
＋4
＋4
价电子
＋4
＋4
c
＋4
＋4
b
＋4
＋4
a
＋4
共价键的两 个价电子
自由电子
空穴
（a）硅和锗原子的简化结构模型
(b)晶体的共价键结构及电子空穴对的产生
表2.1 IB、IC、IE的实验数据
IB/mA
-0.004
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
IC/mA
0.004
0.01
1.09
1.98
3.07
4.06
5.05
IE/mA
0
0.01
1.10
2.00
3.10
4.10
5.10
2.1.3 三极管的特性曲线 1．输入特性曲线
iB/μA
100
80 25℃
（2）二极管好坏的判别 （3）硅二极管和锗二极管的判断
（4）普通二极管和稳压管的判别
7
2．二极管使用注意事项
*1.3 几种常用的特殊二极管
1.3.1 稳压二极管 1．稳压二极管的工作特性
I／mA UZ
ΔUZ
UB
UA
0
VD
U／V
A
IA（Izmin）
ΔIZ
IZ
IA（Izmax） B
(a) 伏安特性 图1.9 稳压二极管的特性曲线和符号
1.4 半导体二极管的应用 1.4.1 整流
1.4.2 钳位
1.4.3 限幅
+ R VD1
ui
－
+
－
Us1
Us2
－
+
+ VD2
uo
－
uo/V 10
0 -10
uo/V +5
0 -5
U(+)
A
VD
F
图1. 13 二极管钳位电路
t
t
（a）限幅电路
（b）波形
10
图1.14 二极管限幅电路及波形
4. 电路中的元件保护
60 uCE= 0
40
20
uCE≥ 1V
ic /mA
饱和区
100μA 4
80μA
3
放
60μA
2
大
40μA
区 1
20μA iB=0μA
0.2 0.4 0.6 （a）
0.8 uBE /v246（b）8
10
截止区
uCE /v
图2.3 三极管的特性 曲线
15
2．输出特性曲线 (1)放大区
(2) 饱和区 (3) 截止区
E
S VD
R
i
eL
L
图1.15 二极管保护电路
11
第2章 半导体三极管及其放大电路
本章重点内容 l 晶体三极管的放大原理、输入特性曲线、输出特性曲线 l 基本放大电路的工作原理及放大电路的三种基本偏置方式 l 利用估算法求静态工作点 l 微变等效电路及其分析方法 l 三种基本放大电路的性能、特点
2.1 半导体三极管
1．三极管的内部结构及其在电路中的符号
12
集电结 基极b 发射结
集电极c
集电区 N
P
基区
b
N
发射区
发射极e
c c
基极b b
集电极c
P
N
P
b
e e
发射极e
c c
b
e
e
(a) NPN
(b) PNP 图2.1 三极管的结构示意图及其在电路中的符号
2．三极管的分类
2.1.2 三极管的放大作用 ．三极管放大时必须的内部条件
N区
P区
空间电荷区 N区
内电场
图1.4 PN结的形成
3
4． PN结的单向导电特性 (1) PN结的正向导通特性
P
空穴 (多数)
变薄
IR
内电场
外电场
N
电子 (多数)
R
P
电子 (少数)
变厚
IR≈0
内电场
外电场
N
空穴 (少数)
R
(a) 正向偏置 图1.5 PN结的导电特性
(2) PN结的反向截止特性
（b）反向偏置
2.1.4 三极管正常工作时的主要特点 1．三极管工作于放大状态的条件及特点
2．三极管工作于饱和状态的条件及特点 3．三极管工作于截止状态时的条件及特点 ＊2.1.5 特殊晶体管简介
1．光电三极管
16
c (+)
IL
c
IC
b
e
(－)
e
（a）等效电路 （b）电路符号
（c）LED+光电三极管
（d）LED+光电池
图 1.1硅、锗原子结构模型及共价键结构示意图
1
1.1.2 杂质半导体 1．N型半导体 2．P型半导体
＋4
＋4
＋4
＋4
＋5
＋4
＋4
＋4
＋4
磷原子 自由电子
电子一空穴对
图1.2 N型半导体的结构
2
空穴
＋4
＋4
＋4
＋4
＋3
＋4
硼原子
＋4
＋4
3. PN结的形成 P区
＋4
电子一空穴对
图1.3 P型半导体的结构
•C
•I •- R 30
•1 •A•
0•0
′
•• 0.2
•A 0.4
•5 •-0.8
0.6
•uv/ V
•C
′
• 5•
•
• •（μA •
•
•D •D
′
）
•
•
图1.7 二极管伏安特性曲线 •
•
5
1．正向特性 2．反向特性 3．反向击穿特性 4．温度对特性的影响
1.2.3 半导体二极管的主要参数
1．最大整流电流IF 2．最大反向工作电压URM
（b）符号
8
2.稳压管的主要参数 1.3.2 发光二极管 1．普通发光二极管 2．红外线发光二极管
3．激光二极管
1.1.3 光电二极管 1.3.4 变容二极管
CJ/p F
80
60
40
20
VD
0
2 4 6 8 10 12 14 U/V
(a) 压控特性曲线
(b) 电路符号 9
图1.12 变容二极管的压控特性曲线和电路符号
图2.4 光电三极管的等效电路与电路符号
图2.5 光电耦合器电路符号
2．光电耦合器
3．晶闸管 （1）单向晶闸管
A. 内部结构
17
B. 工作原理 A A χχχ
G K
KA G
1.2 半导体二极管
1.2.1 半导体二极管的结构及其在电路中的符号
4
外壳
(阳极)
PN
阳极引线
（a） 结构
(阴极) －
VD (阴极)
＋
－
阴极引线
（b）电路符号
（c）实物外形
图1.6 二极管结构、符号及外形
1.2.2 半导体二极管的伏安特性
•iv/ mA
•锗 •硅
•1 •
•B
′
•B
5•
•-U（
BR）
13
2．三极管放大时必须的外部条件 3．三极管内部载流子的传输过程
（1）发射区向基区发射电子的过程
（2）电子在基区的扩散和复合过程
（3）电子被集电区收集的过程
ICBO
c ICN
IC N
IB
b
IBN
P
RB
+
VBB
－
N
IE
e
RC
+ VCc
－
图2.2 三极管内部载流子的
运动情况
14
4．三极管电流放大作用的进一步理解
3．反向饱和电流IR 4．二极管的直流电阻R 5．最高工作频率fM
1.2.4 半导体二极管的命名及分类
1．半导体二极管的命名方法
6
用数字表示规格 用数字表示序号 用字母表示类型 用字母表示材料和极性 用数字表示电极数目
图1.8 半导体器件的型号组成 2．半导体二极管的分类 1.2.5 二极管的判别及使用注意事项 1．二极管的判别（用万用表进行检测） （1）二极管正、负极性及好坏的判断
第1章 半导体二极管及其应用电路
本章重点内容 l PN结及其单向导电特性 l 半导体二极管的伏安特性曲线 l 二极管在实际中的应用
1.1 PN结
1.1.1 本征半导体
＋4
＋4
＋4
价电子
＋4
＋4
c
＋4
＋4
b
＋4
＋4
a
＋4
共价键的两 个价电子
自由电子
空穴
（a）硅和锗原子的简化结构模型
(b)晶体的共价键结构及电子空穴对的产生
表2.1 IB、IC、IE的实验数据
IB/mA
-0.004
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
IC/mA
0.004
0.01
1.09
1.98
3.07
4.06
5.05
IE/mA
0
0.01
1.10
2.00
3.10
4.10
5.10
2.1.3 三极管的特性曲线 1．输入特性曲线
iB/μA
100
80 25℃
（2）二极管好坏的判别 （3）硅二极管和锗二极管的判断
（4）普通二极管和稳压管的判别
7
2．二极管使用注意事项
*1.3 几种常用的特殊二极管
1.3.1 稳压二极管 1．稳压二极管的工作特性
I／mA UZ
ΔUZ
UB
UA
0
VD
U／V
A
IA（Izmin）
ΔIZ
IZ
IA（Izmax） B
(a) 伏安特性 图1.9 稳压二极管的特性曲线和符号
1.4 半导体二极管的应用 1.4.1 整流
1.4.2 钳位
1.4.3 限幅
+ R VD1
ui
－
+
－
Us1
Us2
－
+
+ VD2
uo
－
uo/V 10
0 -10
uo/V +5
0 -5
U(+)
A
VD
F
图1. 13 二极管钳位电路
t
t
（a）限幅电路
（b）波形
10
图1.14 二极管限幅电路及波形
4. 电路中的元件保护
60 uCE= 0
40
20
uCE≥ 1V
ic /mA
饱和区
100μA 4
80μA
3
放
60μA
2
大
40μA
区 1
20μA iB=0μA
0.2 0.4 0.6 （a）
0.8 uBE /v246（b）8
10
截止区
uCE /v
图2.3 三极管的特性 曲线
15
2．输出特性曲线 (1)放大区
(2) 饱和区 (3) 截止区
E
S VD
R
i
eL
L
图1.15 二极管保护电路
11
第2章 半导体三极管及其放大电路
本章重点内容 l 晶体三极管的放大原理、输入特性曲线、输出特性曲线 l 基本放大电路的工作原理及放大电路的三种基本偏置方式 l 利用估算法求静态工作点 l 微变等效电路及其分析方法 l 三种基本放大电路的性能、特点
2.1 半导体三极管