模拟电子技术.ppt

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1、模拟电子技术半导体器件基本放大电路集成运算放大器及其应用波形的产生与变换电路直流稳压电源1半导体器件一、半导体二极管1.物体按导电能力分类（1）导体：导电能力强，导电类型：自由电子（2）绝缘体：几乎无导电能力（3）半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间。导电类型：电子和空穴2半导体器件2.N型半导体和P型半导体N型半导体中自由电子的数目远大于空穴数目，即自由电子是多数载流子，以自由电子导电为主，也叫电子型半导体。P型半导体中空穴的数目远大于自由电子数目，空穴为多数载流子，以空穴导电为主，也叫空穴型半导体。3半导体器件3.PN结的形成扩散运动

2、：N型区内的电子向P型区内扩散，P型区内的空穴向N型其内扩散；扩散的结果形成空间电荷区，形成内电场。漂移运动：内电场使N区少子空穴向P区漂移，P区少子电子向N区漂移。漂移的结果使内电场消弱。当扩散运动和漂移运动强度相等时，空间电荷区厚度达到动态平衡。4半导体器件3.PN结的形成5半导体器件4.PN结的单向导电性正向偏置：P区接电源正极，N区接电源负极，PN结呈现导通状态。反向偏置：P区接电源负极，N区接电源正极，PN结处于截止状态。6半导体器件5.二极管的结构和符号：注意分为硅二极管和锗二极管。7半导体器件6.二极管的伏安特性是指二极管两

3、极间的端电压U与流过二极管的电流I之间的关系曲线。特点：（1）正向特性：二极管外加正向电压时，二极管两端电压U和通过二极管电I流的关系曲线。死区电压：正向电源很低时，正向电流几乎为零。硅管约为0～0.5V，锗管约为0～0.2V.8半导体器件6.二极管的伏安特性9半导体器件导通电压：当正向电压超过某一电压值后，正向电流随正向电压的增加才会迅速增大，此时，二极管呈现低电阻导通状态。硅管约为0.5V，锗管约为0.2V。完全导通：硅管0.7V，锗管0.2V。结论：二极管是非线形器件且具有单向导电性。10半导体器件（2）反向特性：二极管处于反向偏置

4、时，电压与电流的关系曲线。在反向电压小于反向击穿电压时，反向电流很小，几乎为零，而且与反向电压的大小基本无关。（3）反向击穿特性当反向电压增加到某以数值UBR时，反向电流突然剧增，二极管将失去单向导电性，被反向击穿。注意：普通二极管是不允许工作在反向击穿区的。11半导体器件7.特殊二极管（1）稳压二极管符号，工作于反向击穿区。利用当流过二极管两端的电流有较大变化时，二极管两端的电压基本不变的原理实现稳压。（2）发光二极管符号：将电能转化为光能。导通电压1~2V。（3）光电二极管符号：将光能转化为电能。工作于反向运行状态。12半导体器件二、

5、半导体三极管1.结构、符号及类型由两个PN结组成，三个区：发射区、基区和集电区。两个结：发射结和集电结。三个极：发射极e、基极b和集电极c.类型：NPN型和PNP型。内部结构特点：发射区的掺杂浓度要远大于基区的掺杂浓度；基区层很薄；集电结的面积要做得很大。13半导体器件二、半导体三极管1.结构、符号及类型14半导体器件2.电流放大原理（1）三极管的电路连接①三极管具有电流放大作用的外部条件：发射结加正向电压，便于发射多数载流子，集电结加反向电压，便于收集多数载流子。15半导体器件②三种连接方式共发射极电路：以基极为输入端，集电极为输出端，

6、发射极作为公共端共集电极电路：以基极为输入端，发射极为输出端，集电极作为公共端共基极电路：以发射极为输入端，集电极为输出端，基极作为公共端16半导体器件②三种连接方式17半导体器件②三极管内部载流子的传输过程发射结加上正向电压后，发射区的多数载流子-电子不断通过发射结扩散到基区，形成发射极电流IE从发射区注入的大量电子扩散到基区后，并向集电结方向扩散，其中，少数电子在扩散过程中与基区中的空穴复合，形成基极电流IB由发射极注入的绝大多数电子越过很薄的基区，扩散到集电结的边缘，由于集电结所加反向电压形成的内电场，正好起到正向加速电场的作用，因

7、此，大量由发射区扩散到基区的电子漂移过集电结为集电区所收集，形成集电极电流IC。18半导体器件②三极管内部载流子的传输过程19半导体器件③三极管的电流分配关系从发射区注入的电子，并非全部到达集电区被集电结收集，形成集电极电流；其中一小部分在基区被复合掉，形成基极电流。一旦，三极管制成以后，复合所占比例就固定了，发射区的注入电子传输到集电区的比例也相应固定了。当基极电流∆IB产生一个很小的变化，就会引起集电极∆IC电流一个很大的变化，这就是三极管的电流放大作用。结论：三极管是一个电流控制器件。关系：IE=IB+IC20半导体器件3.特性曲线

8、（1）输入特性曲线三极管的共射电路输入特性曲线是指当集电极与发射极之间的电压uCE为某一定值时，输入电流iB与输入电压uBE之间的关系曲线。①当uCE=0V时，类似二极管的正向伏安特性曲线。②