电子技术模拟部分ch

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1、2021/7/291电子技术基础信息与电气工程学院电工电子教研室3-311张萱2021/7/2921.本课程的性质及特点技术基础课，具有工程性、实践性。非纯理论性课程实践性很强以工程实践的观点来处理电路中的一些问题2.课程研究内容研究各种电子器件的结构、工作原理及性能指标等;用各种电子器件组成电路的分析与设计。包括：模拟电子技术、数字电子技术3.学习目标前　言能够对一般性的、常用的电子电路进行分析，同时对较简单的单元电路进行设计。2021/7/2934.电子技术的发展1904年弗莱明发明了电子二极管，并证实了电子管具有“阀门”作用，首先被用

2、于无线电检波。1906年美国的德弗雷斯在弗莱明的二极管中放进了第三个电极――栅极而发明了电子三极管，从而建树了早期电子技术上最重要的里程碑。半个多世纪以来，电子管在电子技术中立下了很大功劳；但是电子管成本高，制造繁，体积大，耗电多，从1948年美国贝尔实验室的几位研究人员发明晶体管以来，在大多数领域中已逐渐用晶体管来取代电子管。但是，我们不能否定电子管的独特优点，在有些装置中,，不论从稳定性，经济性或功率上考虑，还需要采用电子管。随着生产和科学技术发展的需要，电子技术得到高度发展和广泛应用（如空间电子技术，生物医学电子技术，信息处理和遥感技术，微波

3、应用等），它对于社会生产力的发展，也起着变革性的推动作用。2021/7/294随着半导体技术的发展和科学研究，在工业上晶体闸流管(即可控硅)也获得广泛应用，使半导体技术进入了强电领域。1958年，集成电路的出现和应用，标志着电子技术发展到了一个新的阶段。它实现了材料，元件，电路三者之间的统一。随着集成电路制造工艺的进步，集成度越来越高，出现了大规模和超大规模集成电路.发展特点:以电子器件的发展为基础电子管时代1906年，福雷斯特等发明了电子管；电子管体积大、重量重、耗电大、寿命短。目前在一些大功率发射装置中使用。电压控制器件电真空技术晶体管时代电流

4、控制器件半导体技术半导体二极管、三极管器件半导体集成电路80年代后-ULSI，10亿个晶体管/片、ASIC制作技术成熟目前--芯片内部的布线细微到亚微米(0.13~0.09m)量级微处理器的时钟频率高达3GHz（109Hz）90年代后-97年一片集成电路上有40亿个晶体管。60~70代-IC技术迅速发展：SSI、MSI、LSI、VLSI。10万个晶体管/片。将来-高分子材料或生物材料制成密度更高、三维结构的电路2021/7/2996.成绩评定平时成绩：19%考试成绩：81%7.参考书康华光主编，《电子技术基础》模拟部分，高教出版社童诗白主编，《模

5、拟电子技术基础》，高教出版社实验成绩：20%闫石主编，《数字电子技术基础》，高教出版社康华光主编，《电子技术基础》数字部分，高教出版社课堂成绩：80%5.学习方法重点掌握基本概念、基本电路的分析方法和解题技巧。2021/7/2910第一章半导体器件2021/7/29111.1半导体的特性1.导体：电阻率<10-4·cm的物质。如铜、银、铝等金属材料。2.绝缘体：电阻率>109·cm物质。如橡胶、塑料等。3.半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。大多数半导体器件所用的主要材料是硅(Si)和锗(Ge)。半导体导电性能是由其原子结构决定的。

6、2021/7/2912硅原子结构图1.1.1硅原子结构(a)硅的原子结构图最外层电子称价电子价电子锗原子也是4价元素4价元素的原子常常用+4电荷的正离子和周围4个价电子表示。+4(b)简化模型2021/7/29131.1.1本征半导体+4+4+4+4+4+4+4+4+4共价键价电子完全纯净的、不含其他杂质且具有晶体结构的半导体称为本征半导体。将硅或锗材料提纯便形成单晶体，它的原子结构为共价键结构。图1.1.2单晶体中的共价键结构当温度T=0K时，半导体不导电，如同绝缘体。2021/7/2914+4+4+4+4+4+4+4+4+4自由电子空穴T图1

7、.1.3本征半导体中的自由电子和空穴若T，将有少数价电子克服共价键的束缚成为自由电子，在原来的共价键中留下一个空位——空穴自由电子和空穴使本征半导体具有导电能力，但很微弱。空穴可看成带正电的载流子。2021/7/29151.半导体中两种载流子带负电的自由电子带正电的空穴2.本征半导体中，自由电子和空穴总是成对出现，称为电子-空穴对。3.本征半导体中自由电子和空穴的浓度用ni和pi表示，显然ni=pi。4.由于物质的运动，自由电子和空穴不断的产生又不断的复合。在一定的温度下，产生与复合运动会达到平衡，载流子的浓度就一定了。5.载流子的浓度与温度密切

8、相关，它随着温度的升高，基本按指数规律增加。2021/7/29161.1.2杂质半导体杂质半导体有两种N型半导体P型半导体