大学电子电路基础 第一章ppt课件.ppt

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1、电子电路基础教材：电子技术基础吴利斌主编参考教材：电子技术基础华成英阎石主编绪论由于物理学的重大突破，电子技术在20世纪取得了惊人的进步，特别是近40年来，微电子技术和其他高科技术的飞速发展，致使工、农、科技和国防等领域进入信息时代，作为其发展基础之一的电子技术必将以更快的速度前进。本门课程作为电子技术基础的一门课程（模拟和数字两部分），将对目前一些最常用的基本电子电路的分析与设计方法进行讨论。本课程的主要内容简介：1、模拟电路基础（半导体器件：是本课程基础部分，主要包括半导体物理基础知识，二极管、晶体三极管工作原理及应用原理；基本放大电路：是本课程重点之一，主要包括放大器的静态

2、分析、动态分析及性能指标，单管放大电路，组合放大电路，差分放大电路，电流源电路及应用，集成运算放大电路。）2、功率放大器3、集成运算放大器及其应用电路，是课程又一个重点和难点，主要包括集成运算放大器应用电路的组成原理（加减乘除比例对数指数开平方等各类算术运算、有源滤波、精密测量放大器和仪器放大器、电流传输器等），集成运算放大器性能参数及其对电路的影响，集成电压比较器。4、直流稳压电源5、数字电路基础，包括数字电路的基本概念、数字信号的主要参数、数字电路中的二极管与三极管、基本逻辑运算等）6、逻辑门电路7、组合逻辑电路8、触发器9、时序逻辑电路10、脉冲波型的产生与整形主要内容：1

3、.半导体的基本知识2.半导体二极管及其基本特性3.特殊二极管4.二极管的基本应用电路5.二极管整流及滤波电路第一章半导体二极管及其基本电路掌握理解了解1.1半导体的基本知识半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间的物体，它的电阻率在（10-3--109）.cm范围内，主要有硅（主要材料）、锗、砷化镓（高频高速器件）等。一、本征半导体纯净的具有晶体结构的半导体称为本征半导体。1、本征半导体的晶体结构：晶格：晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵图1.1.1本征半导体结构示意图它们最外层都有四个价电子，形成单晶时，每个价电子和邻近原子的价电子形成共价键。在热力学温度0K时和没有外界影响条

4、件下，价电子束缚在共价键中，不能自由移动，不是自由电子，是良好的绝缘体。在温度升高或受到光线照射时，共价键中的价电子挣脱共价键的束缚成为自由电子，在共价键中留下相同数量的空穴（可以看作带正电的离子）这种现象称为本征激发。空穴形成后，邻近共价键中的价电子受它的吸引作用很容易跳过去填补空穴，这样空穴便转移到邻近共价价键中去，因此就出现价电子和空穴两个相反方向的运动，半导体正是依靠自由电子和空穴两种载流子导电的物质。所谓复合是指自由电子在热运动过程中与空穴相遇而释放能量，造成自由电子--空穴对的消失。载流子：运载电荷的粒子。3、本征半导体中的两种载流子图1.1.2本征半导体中的自由电子

5、和空穴二、杂质半导体在本征半导体中，掺入一定量的杂质元素就成为杂质半导体，根据掺入的杂质元素不同，可形成N型和P型；控制掺入杂质元素的浓度，可以控制杂质半导体的导电性能。1、N型半导体在纯净的硅晶体中掺入五价元素的杂质（磷、锑或砷），使之取代晶格中硅的位置，形成N型半导体。磷有五个价电子，而只需拿出四个与相邻的硅原子进行共价键结合，多余一个电子未被束缚在共价键中，仅受磷原子核内的正电荷吸引（比共价键弱），在常温下很容易挣脱束缚成为自由电子，磷原子因少一个电子成为带正电荷的磷离子（但其束缚在晶格中，不能移动，不能像载流子那样起导电作用），因其施放电子，故称施主杂质。图1.1.3N型

6、半导体与本征激发相比，N型半导体中自由电子浓度大大增加，而空穴因与自由电子相遇而复合机会增加浓度反而更小了。杂质半导体中载流子浓度不再相等，多的称为多数载流子，又称多子，少的称为少数载流子，又称少子。2、P型半导体硼只有三个价电子，在与相邻的硅原子形成共价键时，缺少一个价电子，因而形成一个空穴，而自由电子因与空穴相遇而复合机会增加浓度反而更小了。当空穴由相邻共价键中的价电子填补时（相当于空穴移动），硼原子由于接受一个电子成为带负电的硼离子，因其接受电子，称为受主杂质。三、PN结采用不同的掺杂工艺，将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上，在他们的交界面就形成PN结。PN结具有单

7、向导电性PN结的形成（理解）扩散运动：由于浓度差而产生的运动漂移运动：在电场力作用下，载流子的运动（1）外加正向电压时处于导通状态。由于电源作用，扩散运动将源源不断的进行，从而形成正向电流，PN结导通。PN结导通时的结电压只有零点几伏，因而在它所在的回路中串联一个电阻，以限制回路的电流，防止PN结因正向电流过大而损坏。（2）外加反向电压时处于截止状态。外电场使空间电荷区变宽，加强了内电场，阻止扩散运动的进行，而加剧漂移运动的进行，形成反向电流，但非常小，一般分析时忽略不计，认为P