《实用汽车电工电子技术》模块4-LMppt课件.ppt

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1、电工电子技术教师：刘麦2017年2月模块四基本放大电路【学习目标】了解半导体的基础知识，理解PN结的单向导电性。掌握二极管、三极管的结构、伏安特性及简单应用。掌握单管共射放大电路的基本组成及工作原理，理解静态工作点作用，会对共射放大电路进行简单估算。熟悉集成运算放大器的特点及主要参数，理解“虚短”和“虚断“特性，掌握集成运放基本应用电路。2模块四基本放大电路【主要内容】4.1二极管4.2晶体管4.3单级低频小信号放大器4.4集成运算放大电路34.1二极管【本节目标】了解半导体的基础知识，理解PN结和二极管的单向导电性。熟悉二极管的电路符号和主要参数。掌握二极管结构

2、、伏安特性和简单应用及测试。4(1-5)导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。半导体的导电特性(1-6)半导体的导电机理不同于其它物质，所以它具有不同于其它物质的特点。例如：当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化。往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使它的导电能力明显改变。1.掺杂性2.热敏性和光敏性(1-7)本征半导体（纯净和具有晶体结构的半导体）一、本征半导体的结构特点G

3、eSi现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。(1-8)在硅和锗晶体中，原子按四角形系统组成晶体点阵，每个原子都处在正四面体的中心，而四个其它原子位于四面体的顶点，每个原子与其相临的原子之间形成共价键，共用一对价电子。硅和锗的晶体结构：通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。(1-9)硅和锗的共价键结构共价键共用电子对+4+4+4+4+4表示除去价电子后的原子(1-10)共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为束缚电子，常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子，因此本征半导体中的自由电子很少，所以本征半导体的导电能力很弱。

4、形成共价键后，每个原子的最外层电子是八个，构成稳定结构。共价键有很强的结合力，使原子规则排列，形成晶体。+4+4+4+4(1-11)二、本征半导体的导电机理在绝对0度（T=0K）和没有外界激发时,价电子完全被共价键束缚着，本征半导体中没有可以运动的带电粒子（即载流子），它的导电能力为0，相当于绝缘体。在常温下，由于热激发，使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子，同时共价键上留下一个空位，称为空穴。1.载流子、自由电子和空穴(1-12)+4+4+4+4自由电子空穴束缚电子(1-13)2.本征半导体的导电机理+4+4+4+4在其它力的作用下，空穴吸

5、引附近的电子来填补，这样的结果相当于空穴的迁移，而空穴的迁移相当于正电荷的移动，因此可以认为空穴是载流子。本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即自由电子和空穴。(1-14)温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半导体的导电能力越强，温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素，这是半导体的一大特点。本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。本征半导体中电流由两部分组成：1.自由电子移动产生的电流。2.空穴移动产生的电流。（在本征半导体中自由电子和空穴成对出现，同时又不断的复合）(1-15)1.2杂质半导体在本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会使半导体的导电性能发生显著变

6、化。其原因是掺杂半导体的某种载流子浓度大大增加。P型半导体：空穴浓度大大增加的杂质半导体，也称为（空穴半导体）。N型半导体：在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷，自由电子浓度大大增加的杂质半导体，也称为（电子半导体）。(1-16)+4+4+5+4多余电子磷原子N型半导体中的载流子是什么？1.由磷原子提供的电子，浓度与磷原子相同。2.本征半导体中成对产生的电子和空穴。掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自由电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流子（多子），空穴称为少数载流子（少子）。一、N型半导体(1-17)二、P型半导体在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素

7、，如硼（或铟），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代，硼原子的最外层有三个价电子，与相邻的半导体原子形成共价键时，产生一个空穴。这个空穴可能吸引束缚电子来填补，使得硼原子成为不能移动的带负电的离子。+4+4+3+4空穴硼原子P型半导体中空穴是多子，电子是少子。(1-18)三、杂质半导体的符号－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－P型半导体++++++++++++++++++++++++N型半导体(1-19)总结2.N型半导体中电子是多子，其中大部分是掺杂提供的电子，N型半导体中空穴是少子，少子的迁移也能形成电流，由于数量的关系，起导电作用的主要是多子。近

8、似认为多子