电工学(下册第七版)电子技术模拟部分.ppt

1、下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录电电 子子 技技 术术 基基 础础模拟部分模拟部分1419章章数字部分数字部分2023章章下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1 1 绪绪 论论下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录信号：信号：信息的载体，随时间变化的某种物理量。信息的载体，随时间变化的某种物理量。电 子 信 号对于信号我们并不陌生，如刚才铃声对于信号我们并不陌生，如刚才铃声声信号，表示该上课声信号，表示该上课了；十字路口红绿灯了；十字路口红绿灯光信号，指挥交通；电视机天线接收光信号，指挥交通；电视机天线接收的声音，图像信息的声音，图像信息电信号

2、；电信号；信号信号按物理属性分为：电信号和非电信号。它们可以相互转按物理属性分为：电信号和非电信号。它们可以相互转换。电信号容易产生，便于控制，易于处理。本课程仅讨论电换。电信号容易产生，便于控制，易于处理。本课程仅讨论电信号信号简称简称“信号信号”。电信号的基本形式电信号的基本形式：随时间变化的电压或电流。：随时间变化的电压或电流。描述信号的常用方法：描述信号的常用方法：（1）表示为时间的函数）表示为时间的函数（2）信号的图形表示）信号的图形表示-波形波形下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录tV信号的波形：信号的波形：电 子 信 号下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目

3、录章目录v(t)=Vmsin(t+)/T=2/=1/fVm2/tV信号的数学表达式：信号的数学表达式：电 子 信 号下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录信号的频谱：信号的频谱：信号幅值随频率变化的分布。信号幅值随频率变化的分布。方波波形方波波形tV方波频谱方波频谱Vff03f05f0电 子 信 号下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录信号的频谱：信号的频谱：信号幅值随频率变化的分布。信号幅值随频率变化的分布。电 子 信 号方波波形方波波形下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录信号按时间和幅度是否连续分为：信号按时间和幅度是否连续分为：模拟信号：时间和

4、数值都连续模拟信号：时间和数值都连续数字信号：时间和数值不一定连续数字信号：时间和数值不一定连续tV电 子 信 号下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录信号按时间和幅度是否连续分为：信号按时间和幅度是否连续分为：模拟信号：时间和数值都连续模拟信号：时间和数值都连续数字信号：时间和数值不一定连续数字信号：时间和数值不一定连续tV电 子 信 号下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录14.314.3二极管二极管二极管二极管14.414.4稳压二极管稳压二极管稳压二极管稳压二极管14.514.5双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管双极型晶体管14.2PN14.2PN结及其单

5、向导电性结及其单向导电性结及其单向导电性结及其单向导电性14.114.1半导体的导电特性半导体的导电特性半导体的导电特性半导体的导电特性14.614.6光电器件光电器件光电器件光电器件下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 本章要求：本章要求：本章要求：本章要求：1.1.理解理解理解理解PNPN结的单向导电性，三极管的电流分配和结的单向导电性，三极管的电流分配和结的单向导电性，三极管的电流分配和结的单向导电性，三极管的电流分配和电流放大作用；电流放大作用；电流放大作用；电流放大作用；2.2.了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工了解二极管

6、、稳压管和三极管的基本构造、工了解二极管、稳压管和三极管的基本构造、工作原理和特性曲线，理解主要参数的意义；作原理和特性曲线，理解主要参数的意义；作原理和特性曲线，理解主要参数的意义；作原理和特性曲线，理解主要参数的意义；3.3.会分析含有二极管的电路。会分析含有二极管的电路。会分析含有二极管的电路。会分析含有二极管的电路。第第14章章 半导体器件半导体器件下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况，学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况，学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况，学会用工程观点分析问题，就是根据实际情况，对器件的数学模型和电

7、路的工作条件进行合理的近对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近对器件的数学模型和电路的工作条件进行合理的近似，以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结似，以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结似，以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结似，以便用简便的分析方法获得具有实际意义的结果。果。果。果。对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标，对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标，对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标，对电路进行分析计算时，只要能满足技术指标，就不要过分追究精确的数值。就不要过分追究精确的数值。就不要过分追究精确的数值。就不要

8、过分追究精确的数值。器件是非线性的、特性有分散性、器件是非线性的、特性有分散性、器件是非线性的、特性有分散性、器件是非线性的、特性有分散性、RC RC 的值有误差、的值有误差、的值有误差、的值有误差、工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。工程上允许一定的误差、采用合理估算的方法。对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和对于元器件，重点放在特性、参数、技术指标和正确使用方法，不要过分追究其内部机理。讨论器正确使用方法，不要过

9、分追究其内部机理。讨论器正确使用方法，不要过分追究其内部机理。讨论器正确使用方法，不要过分追究其内部机理。讨论器件的目的在于应用。件的目的在于应用。件的目的在于应用。件的目的在于应用。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录14.1 半导体的导电特性半导体的导电特性半导体的导电特性：半导体的导电特性：半导体的导电特性：半导体的导电特性：(可做成温度敏感元件，如热敏电阻可做成温度敏感元件，如热敏电阻可做成温度敏感元件，如热敏电阻可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。掺杂性掺杂性掺杂性掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电往纯净的半导体中掺入某些杂质，

10、导电往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电 能力明显改变能力明显改变能力明显改变能力明显改变(可做成各种不同用途的半导可做成各种不同用途的半导可做成各种不同用途的半导可做成各种不同用途的半导 体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。光敏性：光敏性：光敏性：光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化当受到光照时，导电能力明显变化当受到光照时，导电能力明显变化当受到光照时，导电能力明显变化(可做可做可做可做 成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极成各种光敏元件，

11、如光敏电阻、光敏二极成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极 管、光敏三极管等管、光敏三极管等管、光敏三极管等管、光敏三极管等)。热敏性：热敏性：热敏性：热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强当环境温度升高时，导电能力显著增强当环境温度升高时，导电能力显著增强当环境温度升高时，导电能力显著增强下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录14.1.1 本征半导体本征半导体完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征半导体。半导体。半导体。半导体。晶体中原子的排列方式

12、晶体中原子的排列方式晶体中原子的排列方式晶体中原子的排列方式硅单晶中的共价健结构硅单晶中的共价健结构硅单晶中的共价健结构硅单晶中的共价健结构共价健共价健共价键中的两个电子，称为共价键中的两个电子，称为共价键中的两个电子，称为共价键中的两个电子，称为价电子价电子价电子价电子。Si Si Si Si价电子价电子下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 Si Si Si Si价电子价电子价电子在获得一定能量价电子在获得一定能量价电子在获得一定能量价电子在获得一定能量（温度升高或受光照）后，（温度升高或受光照）后，（温度升高或受光照）后，（温度升高或受光照）后，即可挣脱原子核的束缚，成即可

13、挣脱原子核的束缚，成即可挣脱原子核的束缚，成即可挣脱原子核的束缚，成为为为为自由电子自由电子自由电子自由电子（带负电），同（带负电），同（带负电），同（带负电），同时共价键中留下一个空位，时共价键中留下一个空位，时共价键中留下一个空位，时共价键中留下一个空位，称为称为称为称为空穴空穴空穴空穴（带正电）（带正电）（带正电）（带正电）。本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理这一现象称为本征激发。这一现象称为本征激发。空穴空穴温度愈高，晶体中产温度愈高，晶体中产温度愈高，晶体中产温度愈高，晶体中产生的自由电子便愈多。生的自由电子便愈多。生的自由电子便愈多。生

14、的自由电子便愈多。自由电子自由电子在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的价电子价电子价电子价电子来填补，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当来填补，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当来填补，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当来填补，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当于空穴的运动（相当于正电荷的移动）。于空穴的运动（相当于正电荷的移动）。于空穴的运动（相当于正电荷的移动）。于空穴的运动（相当于正电荷的移动）。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录当半导体两端加上外电压时，

15、在半导体中将出现当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出现当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出现当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出现两部分电流两部分电流两部分电流两部分电流(1)(1)自由电子作定向运动自由电子作定向运动自由电子作定向运动自由电子作定向运动 电子电流电子电流电子电流电子电流(2)(2)价电子递补空穴价电子递补空穴价电子递补空穴价电子递补空穴 空穴电流空穴电流空穴电流空穴电流注意：注意：注意：注意：(1)(1)本征半导体中载流子数目极少本征半导体中载流子数目极少本征半导体中载流子数目极少本征半导体中载流子数目极少,其导电性能很差，其导电性能很差，其导电性能很差，其导电性

16、能很差，在半导体中，同时存在电子导电和空穴导电，这是与在半导体中，同时存在电子导电和空穴导电，这是与在半导体中，同时存在电子导电和空穴导电，这是与在半导体中，同时存在电子导电和空穴导电，这是与金属导电的本质区别；金属导电的本质区别；金属导电的本质区别；金属导电的本质区别；(2)(2)温度愈高，温度愈高，温度愈高，温度愈高，载流子的数目愈多载流子的数目愈多载流子的数目愈多载流子的数目愈多,半导体的导电性半导体的导电性半导体的导电性半导体的导电性能也就愈好。能也就愈好。能也就愈好。能也就愈好。所以，温度对半导体器件性能影响很大。所以，温度对半导体器件性能影响很大。所以，温度对半导体器件性能影响很大。所以，温度对半导体器件性能影响很大。自由电子和自由电子和自由电子和自由电子和空穴都称为载流子。空穴都称为载流子。空穴都称为载流子。空穴都称为载流子。*自由电子和自由电子和自由电子和自由电子和空穴成对地产生的同时，又不断空穴成对地产生的同时，又不断空穴成对地产生的同时，又不断空穴成对地产生的同时，又不断复合复合复合复合。在一定温度下，载流子的产生和复合达到动态平衡，在一定温度下，载流子的产生和复合