电子技术基础教学课件作者刘辉第一章.ppt

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1、第一章放大电路基础知识第一节半导体二极管第二节半导体三极管第三节基本放大电路及放大电路的分析方法第四节放大电路静态工作点的稳定性第五节共集电极放大电路及多级放大电路第一节半导体二极管一、半导体及PN结1．半导体导电能力介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体。纯净的、具有晶体结构的半导体称为本征半导体。半导体的导电能力受外界影响很大，主要表现在以下几方面。(1)光敏性半导体的导电能力随光照的不同而不同，当光照加强时，其导电能力增强。(2)掺杂特性如果在纯净的半导体中掺入微量的某些有用杂质，其导电能力将大大增加，可以

2、增加几十万倍甚至几百万倍。(3)热敏性半导体的导电能力对温度很敏感。下-页返回第一节半导体二极管本征半导体掺人微量元素后就成为杂质半导体。由于掺人的杂质不同，杂质半导体可分为N型半导体和P型半导体。2．PN结在一块纯净的本征半导体中，通过不同的掺杂工艺，使其一边成为N型半导体，另一边成为P型半导体，那么就会在这两种半导体的交界处形成PN结，如图1-1所示。PN结具有单向导电性。当P区接电源正极、N区接电源负极时，PN结处于正向偏置。一、二极管的类型半导体二极管也叫做晶体二极管，简称二极管。它是由一个PN结加上电

3、极和引线用管壳封装而成的。上-页下-页返回第一节半导体二极管1．点接触型二极管点接触型二极管的结构如图1-3(a)所示。2．面接触型二极管面接触型二极管的结构如图1.3(b)所示。三、二极管的开关特性在数字电路中，二极管和三极管大多工作于开关状态。它们在脉冲信号的作用下，时而导通，时而截止，相当于开关的“接通”和“断开”。二极管的主要特性是单向导电性。当二极管两端加的正向电压大于一定值时，二极管就导通，如同一个闭合的开关。上-页下-页返回第一节半导体二极管二极管在电路中具有开关作用。但是，它不是一个理想的开关。

4、四、二极管的伏安特性半导体二极管本质上就是一个PN结，因此它具有单向导电性，这一特性可用伏安特性表示。所谓二极管的伏安特性曲线，就是指加在二极管两端的电压U与流过二极管的电流，之间的关系曲线。1．击穿特性在图1-6中，当二极管的反向电压增大到一定数值后，其反向电流会突然增大，这种现象称为反向击穿。发生击穿时的电压称为反向击穿电压，用UBR表示。二极管的击穿现象有电击穿与热击穿之分。上-页下-页返回第一节半导体二极管2．正向特征在二极管两端加以正向电压，就会产生正向电流。但是，当起始电压很低时，正向电流很小，几乎

5、为零，管子呈高阻状态，这段区域称为死区。正向电压增大，使二极管导通的临界电压称为死区电压（又称门坎电压）。在常温下，硅管的死区电压一般约为0.5V，而锗管则约为0.2V。3．反向特性在二极管两端加以反向电压，由于PN结的反向电阻很高，因而反向电压在一定范围内变化时，反向电流非常小，且基本不随反向电压的变化而变化，这个电流称为反向饱和电流（正常情况下可忽略不计）。此时管子处于截止状态。上-页下-页返回第一节半导体二极管反向饱和电流是二极管的一个重要参数，反向饱和电流愈大，说明管子的单向导电性能愈差。4．温度对特性

6、的影响由于半导体的导电性能与温度有关，所以二极管对温度很敏感，温度升高时，二极管正向特性曲线向左移动，反向特性曲线向右移动。五、二极管的主要参数二极管的主要参数有以下几个。1．最大整流电流最大整流电流是指二极管长期运行时，允许通过二极管的最大正向平均电流。在使用二极管时不能超过此值，否则将使二极管过热而损坏。上-页下-页返回第一节半导体二极管2．最大反向工作电压URM最大反向工作电压URM是指二极管工作时两端所允许加的最大反向电压。为保证二极管安全工作、不被击穿，通常URM约为反向击穿电压UR的一半。3．反向电

7、流反向电流是指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反向电流越小，管子的单向导电性能越好。常温下，硅管的反向电流一般只有几微安；锗管的反向电流较大，一般在几十至几百微安之间。4．最高工作频率上-页下-页返回第一节半导体二极管由于PN结存在结电容，它的存在限制了二极管的工作频率，因此如果通过二极管的信号频率超过管子的最高工作频率，则结电容的容抗变小．高频电流将直接从结电容上通过，管子的单向导电性变差。上-页返回第二节半导体三极管一、三极管的结构及符号与二极管相比，三极管是由两个PN结构成的，其基本特性是具有电流放

8、大作用。三极管按其结构不同，分为NPN型和PNP型两种。相应的结构示意图及电路符号如图1-8所示。在制作三极管时，其内部的结构特点是：发射区掺杂浓度高；基区很薄，且掺杂浓度低；集电结面积大于发射结面积。以上特点是三极管实现放大作用的内部条件。另外，三极管按其所用半导体材料不同，分为硅管和锗管；按用途不同，分为放大管、开关管和功率管；按工作频率不同，分为低频管和高频管；按耗散功率大小不同