医学物理 电子学基础ppt课件.ppt

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1、电子学基础第一节、半导体的导电性一、半导体的导电性1、本征半导体：纯净的半导体（Si、Ge、CaO等）。载流子：自由电子——空穴对2、影响半导体导电的因素（1）温度T↑：自由电子—空穴对↑：ρ↓（2）光照：自由电子—空穴对↑：ρ↓（3）掺杂：自由电子或空穴对↑：ρ↓3、P型、N型半导体（1）P型半导体：在本征半导体中掺入三价元素。多数载流子（多子）：空穴少数载流子（少子）：自由电子（2）N型半导体：在本征半导体中掺入五价元素。多数载流子（多子）：自由电子少数载流子（少子）：空穴4、PN结及单向导电

2、性（1）PN结：在本征半导体两端分别掺入三价和五价元素，两边分别形成P型、N型半导体（P区和N区），交界处形成PN结。多子的扩散电流I扩散=少子的漂移电流I漂移（2）加正向电压（正向连接）内电场外电场外电场与内电场方向相反，PN结变薄。多子I扩散>少子I漂移I大，PN结导通，（3）加反向电压（反向连接）外电场外电场与内电场方向相同，PN结变厚。多子I扩散<少子I漂移I小，PN结截止，内电场（4）PN结的单向导电性PN结加正向电压（P正N负）导通PN结加反向电压（P负N正）截止二、二极管1、二极管结

3、构及符号（1）结构两极：P极（正极）、N极（负极）一结：PN结（2）符号2、伏安特性（1）正向特性死区电压VD0.6~0.8V（Si）0.2~0.4V（Ge）管压降0.7V（Si）0.3V（Ge）（2）反向特性反向饱和电流I反nA（Si）μA（Ge）反向击穿电压V反最大反向工作电压=1/2V反１、NPN型：(如3D系列)三　　晶体三极管及其特性（一）晶体三极管的基本结构：NＮＰ基极b集电极c发射极e集电区基区发射区集电结发射结cbeBG(如3A系列)CBEBG2、PNP型：PPN基极b集电极c发射

4、极e集电区基区发射区集电结发射结3、晶体三极管的结构特点：基区：最薄、杂质浓度最低集电区：最厚、杂质浓度较高发射区：较厚、杂质浓度最高（1）三区（2）二结发射结(be结）：面积小集电结（bc结）：面积大（3）三极：基极b、发射极e、集电极c电流放大作用的内部原因以共发射极放大电路为例EccbeBGRbRcEbNPNIceoIcIbIe电流放大作用的外部条件：发射结正向偏置、集电结反向偏置（二）电流分配和放大作用：★Ie=Ib+Ic=(1+)IbIc/Ib=β~交流电流放大倍数一般β≈β~Ic

5、/Ib=——直流电流放大倍数第二节、整流滤波电路一、概述市电（220V或380V，50Hz）变压所需交流电压整流单向脉动直流滤波平缓直流稳压稳定直流（二极管）（变压器）（电容、电感）（稳压器）二、整流电路（1）电路特点一个二极管（2）整流原理（3）平均电压（4）反向工作电压大于1、半波整流散2、全波整流（1）电路特点两个二极管、一个中心抽头（2）整流原理（3）平均电压（4）反向工作电压大于3、桥式全波整流（1）电路特点四个二极管组成电桥（2）整流原理（3）平均电压（4）反向工作电压大于三、滤波电

6、路1、电容滤波电容与负载并联电容：通交隔直2、π型滤波电感：通直阻交（简化：L用R代替）第三节、示波器一、示波器的组成1、示波器是将电压或电流随时间变化的关系在屏幕上显示出来的仪器。2、示波器由以下几部分组成：示波管、放大与衰减系统、扫描系统、电源、同步系统。二、示波管1、示波管是一抽成真空的硬质玻璃管，里面根据需要安装了一些电极。2、电子枪：产生高速会聚的电子束。灯丝H：通电发热。阴极K：受热发射电子。栅极G：控制通过的电子数量。UG

7、电位器W2调节UA1（聚焦调节）第二阳极（加速阳极）A2：UA2—UK>1000V电位器W3调节UA2（辅助聚焦调节）电位器W1调节UG（辉度调节）第一阳极A1与第二阳极A2之间形成的电场起电子透镜的作用，共同完成聚焦的任务，且都有加速的作用。3、荧光屏荧光屏上涂了荧光物质，当电子打击时会发出荧光，发光的亮度与打击的电子数目成正比。余辉时间：电子停止打击后荧光物质发光的持续时间。4、偏转板：两对平行电极板，一对水平放置，称为水平偏转板（X轴偏转板）另一对竖直放置，称为竖直偏转板（Y轴偏转板）电子在

8、荧光屏上偏转距离D与加在偏转板上的电压U成正比。D∝U灵敏度U/DX轴灵敏度UX/DXY轴灵敏度UY/DY三、示波原理1、Y轴偏转板加正弦波电压，X轴不加电压。f>10Hz为一竖直线段。2、X轴偏转板加直流电压和锯齿波电压，Y轴不加电压锯齿波电压：在一个周期内，u=ktD∝u∝t，即D∝t，扫描：亮点匀速地从左向右移动的过程。扫描线（时间基线）：当锯齿波频率大于10Hz时出现的水平亮线。3、X轴偏转板加直流电压和锯齿波电压，Y轴加正弦波电压（1）fy=fx，Tx=Ty一个周期稳定的