童诗白模拟电子技术基础第四版第一章ppt课件.ppt

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1、模拟电子技术基础主讲教师：陈晓维授课专业：电子信息/通信工程本课程是电子信息专业的一门技术基础课，它具有自身的体系，是实践性很强的课程。本课程的任务是使学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，为后续课程打好基础。(理论学时)课程的性质和任务：学时:总学时48参考书:康华光主编电子技术基础王远主编模拟电子技术基础学习指导华成英主编帮你学模拟电子技术基础教材：华成英主编模拟电子技术基础是研究电子器件、电子电路及其应用的电子技术模拟电子技术：数字电子技术：研究模拟

2、信号研究数字信号模拟信号：在时间上和幅值上都是连续变化的信号数字信号：在时间上和幅值上都是离散的信号（模拟信号）（数字信号）（数值的变化总是发生在一系列离散的瞬间；电子技术：数值的大小及增减总是某一个最小单位的整数倍。）科学技术。目录第一章常用半导体器件第二章基本放大电路第三章多级放大电路第四章集成运算放大电路第五章放大电路的频率响应第六章放大电路中的反馈第七章信号的运算和处理第八章信号的发生和信号的转换第九章功率放大电路第十章直流电源管路信号单方向传输信号双向传输小信号放大电路大信号微变等效法图解分析

3、法单级放大电路多级放大电路分立元件电路提供能源的电路信号源第一章常用半导体器件1—1半导体基础知识1—2半导体二极管1—3双极型晶体管1—4场效应管1—5单结晶体管和晶闸管1—6集成电路中的元件本章要求掌握：二极管、三极管的外特性及主要参数的物理意义理解：PN结、二极管的单向导电性、稳压管的稳压作用及三极管的放大作用了解：二极管、三极管的选用原则1—1半导体基础知识1.1.1本征半导体(导体ρ＜10-4Ω·cm,1.半导体常见材料硅(Si)锗(Ge)Ge和Si原子的简化模型纯净的具有晶体结构的半导体称为

4、本征半导体。绝缘体ρ＞109Ω·cm)10-4Ω·cm＜ρ＜109Ω·cm2.特性:3.本征半导体晶体结构图1.1.2本征半导体晶体结构示意图共价键结合力强本征半导体导力弱热敏性、光敏性、掺杂性晶体中原子的排列方式4.本征半导体中的两种载流子热力学零度（T=0K）,本征半导体不导电常温（T=300K）热激发：共价键中的价电子能量自由电子空穴+(+)(-)在电场的作用下空穴运动：价电子填补空穴的运动晶体共价键结构平面示意图图1.1.3本征半导体中的自由电子和空穴+4+4+4+4+4+4+4+4+4空穴自由

5、电子图1.1.4自由电子进入空穴产生复合运动复合：自由电子和空穴相遇温度T一定,ni（自由电子浓度）T↑→=pi(空穴浓度）ni↑=pi↑半导体由于热激发而不断产生电子空穴对，那么，电子空穴对是否会越来越多，电子和空穴浓度是否会越来越大呢？+4+4+4+4+4+4+4+4+41.1.2杂质半导体在本征半导体中掺入少量合适的杂质元素所形成的半导体。1.N型半导体图1.1.5N型半导体(si、Ge中加入5价元素）施主杂质：自身成为带正电的离子（电子型半导体）符号：提供一个自由电子，+4+4+4+4+4+4+

6、4+4+4掺入五价原子少数载流子（简称少子）。N型半导体杂质半导体中仍有本征激发产生的少量电子空穴对,自由电子的数目高，故导电能力显著提高。其中的电子称为多数载流子（简称多子），空穴称为在N型半导体中自由电子数等于正离子数和空穴数之和，自由电子带负电，空穴和正离子带正电，整块半导体中正负电荷量相等，保持电中性。2.P型半导体图1.1.6P型半导体(si、Ge中加入3价元素）受主杂质：自身成为带负电的离子（空穴型半导体）符号：提供一个空穴，掺入三价原子+3+4+4+4+4+4+4+4+4+4+3N型半导体

7、P型半导体自由电子（掺杂形成）→多子←空穴（掺杂形成）空穴（热激发形成）→←自由电子（热激发形成）少子呈电中性1.1.3PN结在一块完整的本征硅（或锗）片上，用不同的掺杂工艺一边形成N型半导体，一边形成P型半导体，在这两种半导体交界面附近形成的一个特殊性质的薄层，称为PN结。1.PN结的形成综上所述：漂移运动：在电场作用下，载流子的运动。→漂移电流扩散运动：同类载流子由于浓度差引起的运动。→扩散电流正(负)电荷在电场作用下，顺(逆)电场方向运动。内电场少子的漂移运动P型半导体N型半导体内电场越强，漂移运

8、动越强，而漂移使空间电荷区变窄。扩散的结果使空间电荷区变宽。－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－空间电荷区P(N)区中同类载流子浓度差多子的扩散产生空间电荷区促进少子漂移扩散与漂移运动达到态平衡时，PN结形成阻止（内电场）2.PN结的单向导电性（1）PN结外加正向电压（正向偏置）图1.1.8PN结加正向电压导通外电场与内电场相反→内电场被削弱→扩散＞漂移→I(正向电流）→PN结呈低