《低频电路》word版

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1、各章内容和学时安排章内容参考学时0绪论11半导体二极管及其应用52晶体管及放大电路基础203场效应晶体管及其放大电路44集成运算放大器65负反馈放大器86集成运放组成的运算电路47信号检测与处理电路48信号发生器49功率放大电路410直流稳压电源4合计64第一章半导体二极管及其应用一、教学要求知识点教学要求学时掌握理解了解半导体基础　本征半导体，掺杂半导体√2　PN结的形成√　PN结的单向导电性√　PN结的电容效应√半导体二极管　二极管的结构及类型√3　二极管的伏安特性及主要参数√√　二极管的应用（整流、检波和限幅

2、）√　硅稳压管的伏安特性、主要参数√√　硅稳压管稳压电路√　变容二极管√二、重点和难点本章的重点是：二极管（含硅稳压管）的伏安特性、主要参数、基本电路及分析方法。本章的难点是：二极管（含硅稳压管）电路的分析方法。三、教学内容1.1半导体基础知识1.本征半导体及其特点　　纯净的半导体称为本征半导体。在热“激发”条件下，本征半导体中的电子和空穴是成对产生的；当电子和空穴相遇“复合”时，也成对消失；电子和空穴都是载流子；温度越高，“电子—空穴”对越多；在室温下，“电子—空穴”对少，故电阻率大。2.掺杂半导体及其特点（1）

3、N型半导体：在本征硅或锗中掺入适量五价元素形成N型半导体，N型半导体中电子为多子，空穴为少子；电子的数目（掺杂+热激发）=空穴的数目（热激发）+正粒子数；半导体对外仍呈电中性。（2）P型半导体：在本征硅或锗中掺入适量三价元素，形成P型半导体，其空穴为多子，电子为少子；空穴的数目（掺杂+热激发）=电子的数目（热激发）+负粒子数；对外呈电中性。在本征半导体中，掺入适量杂质元素，就可以形成大量的多子，所以掺杂半导体的电阻率小，导电能力强。　　当N型半导体中再掺入更高密度的三价杂质元素，可转型为P型半导体；反之，P型半导体

4、也可通过掺入足够的五价元素而转型为N型半导体。3.半导体中的两种电流（1）漂移电流：在电场作用下，载流子定向运动所形成的电流则称为漂移电流。（2）扩散电流：同一种载流子从浓度高处向浓度低处扩散所形成的电流为扩散电流。4.PN结的形成　　通过一定的工艺，在同一块半导体基片的一边掺杂成P型，另一边掺杂成N型，P型和N型的交界面处会形成PN结。　　P区和N区中的载流子存在一定的浓度差，浓度差使多子向另一边扩散，从而产生了空间电荷和内电场；内电场将阻多子止扩散而促进少子漂移；当扩散与漂移达到动态平衡时，交界面上就会形成稳定

5、的空间电荷层（或势垒区、耗尽层），即PN结形成。5.PN结的单向导电性　　PN结正向偏置时，空间电荷层变窄，内电场变弱，扩散大于漂移，正向电流很大（多子扩散形成），PN结呈现为低电阻，称为正向导通。正向压降很小，且随温度上升而减小。　　PN结反向偏置时，空间电荷层变宽，内电场增强，漂移大于扩散，反向电流很小（少子漂移形成），PN结呈现为高电阻，称为反向截止。反偏电压在一定范围内，反向电流基本不变（也称为反向饱和电流），且随温度上升而增大。6.PN结的电容特性（1）势垒电容CB：当外加在PN结两端的电压发生变化时，空

6、间电荷层中的电荷量会发生变化，这一现象是一种电容效应，称为势垒电容。CB是非线性电容。（2）扩散电容CD：当PN结正向偏置时，多子扩散到对方区域后，在PN结边界附近有积累，并会有一定的浓度梯度。积累的电荷量也会随外加电压变化，引起电容效应，称为扩散电容。CD也是非线性电容。1.2半导体二极管1.二极管的结构及类型    半导体二极管就是一个封装的PN结。 半导体二极管的类型    （1）按使用的半导体材料不同可分为硅管和锗管；    （2）按结构形式不同可分为平面型和点接触型两种。通常，平面型的结面积较大，结电容也

7、较大，适用于低频、大电流的电路；点接触型结面积小，结电容也小，适用于高频、小电流的电路。2.二极管的伏安特性及主要参数（1）伏安特性表达式    二极管是一个非线性器件，其伏安特性的数学表达式为                                                        当，且时，；            当，且时，。    在室温下，。    由此可看出二极管具有单向导电的特性。（2）伏安特性曲线    二极管的伏安特性曲线如图1.1所示。 图1.1二极管的伏安特性曲线    正

8、向特性：小于死区电压（硅管是0.5V，锗管是0.1V）时，。正向部分的开始阶段电流增加的比较慢。在电流比较大时，二极管两端的电压随电流变化很小，称为导通电压（硅管：0.7V，锗管：0.3V）。              反向特性：当反向电压，且小于时，，反向饱和电流很小。当反向电压的绝对值达到后，反向电流会突然增大，二极管反向击穿。击穿后，当反向电流在很大范