电子技术及应用第一章晶体管放大电路与应用
电力电子技术及应用
电力电子技术及应用第一章电力电子技术的概述电力电子技术是指利用电子器件和电路技术，对电力进行变换、调节、控制和保护等处理的技术。
它既是电力系统的重要组成部分，又是电力工业中的核心技术之一。
电力电子技术是将电力与电子技术相结合的交叉学科，是研究电力驱动及其控制、电力变换及其调节等基础理论和应用技术，其主要应用领域包括电力系统、电力驱动、能量转换、新能源等。
第二章电力电子技术的基本理论电力电子技术的基本理论包括电力电子器件、电力电子电路、电力控制、电力调节等方面。
1. 电力电子器件电力电子器件是电力电路中的基础元件，包括晶闸管、功率晶体管、MOSFET管、IGBT管和二极管等。
其中晶闸管是最早被应用的电力电子器件，其功率比较大，但开关速度慢，一般用于直流电路中；功率晶体管、MOSFET管、IGBT管在开关速度和功率特性方面都得到了较大的提高，广泛应用于交流电路。
2. 电力电子电路电力电子电路是利用电力电子器件构成的一种特殊电路，主要包括直流-直流电路、直流-交流电路和交流-交流电路等。
直流-直流电路主要用于直流电源的升压、降压、变换和稳压等，是各种电力变换电路的核心部分；直流-交流电路主要用于交流电源的变换和调节，是各种交流电力驱动和照明装置的核心部分；交流-交流电路主要用于交流电动机的调速等。
3. 电力控制电力控制是指利用控制电路实现电力电子器件与电路的开关控制、脉宽调制、相位控制等，从而实现电力的调节和控制。
电力控制系统包括开关电源、逆变电源、直流调速、交流调速等，而控制策略主要包括脉宽调制、空间矢量调制等。
4. 电力调节电力调节是指通过电力电子技术对电力进行调节和变换。
其主要应用在变频调速、交流稳压、电动车充电等领域。
电力调节系统一般包括电源、滤波器、逆变器、负载等组成。
第三章电力电子技术的应用1. 电力系统电力电子技术在电力系统中广泛应用，主要包括无功补偿、市电汇流、直流输电等。
其中无功补偿系统是减小交流系统无功功率流的有效措施，可以提高电网的稳定性和可靠性，提高电力的使用率。
电子技术基础(电子书)
在外电场的作用下，PN结的平衡状态 被打破，使P区中的空穴和N区中的电子 都向PN结移动，使耗尽层变窄
§1.1 PN结及二极管
1.PN结的反向特性 — 外电场使耗尽层变宽
使 漂移（少子）> 扩散（多子） ∴回路中的反向 电流 I’非常微弱 一般Si 为nA 级
§1.2晶体三极管
一. 晶体管中载流子的传输过程(以NPN为例)
要使晶体管有放大作用 则 e结加正向偏置 c结加反向偏置
晶体管的放大作用是通过 载流子的传输体现出来的
e
E B C各区作用 E区: 向基极(扩散)注入电子 形成电流IEN
B区向E区注入空穴形成电流IEP ∵发射区掺杂浓 ∴ IEN >>IEP IE≈ IEN=IBN+ICN
（铜 铅）
绝缘体: 几乎不能传导电流
(橡皮 陶瓷 石英 塑料)
半导体: 导电能力介于导体与绝缘体之间
(本征 杂质)
(硅 锗) (都是4阶元素 )
第一章 半导体器件
半导体物理基础知识
一 本征半导体: ----- 纯净的半导体
共价键
在本征半导体晶体中，价
原子有序排列构成空间电子
共 价
点阵（晶格），外层电
I Ge Si
的接触电阻，P区N区的体电 Ge 0.2-0.3V 0.2V
阻及表面漏电流影响
Si 0.6-0.8V
0.7VU
导通电压-- 正向电流有明显数 值时所对应的电压
导通电压 死区电压 阀植电压
∵ 正向电压较小时,不足影响内电场
∴载流子扩散运动尚未明显增加 正向电流→0
§1.1 PN结及二极管
电子技术及应用习题解答第1章
思考与练习1－、选择题：（请将唯一正确选项的字母填入对应的括号内）1、如图1-1所示，电路中所有的二极管都为理想二极管（即二极管正向压降可忽略不计），则哪个选项对D1、D2和D3的工作状态判断正确？（ ）（A ）D1、D2导通，D3截止 （B ）D1、D3导通，D2截止 （C ）D1、D2截止，D3导通 （D ）D1、D3截止，D2导通D 10V4V图1-1 题1.1图答案：C 。
原因：3D 的负极所接电压为-7V ，是最低电压，所以3D 导通。
3D 导通后1D 和2D 承受反向电压而截止。
2、如图1-2所示，电路中所有的二极管都为理想二极管，且L1、L2、L3、L4四盏灯都相同，则哪个灯最亮？（ ）（A ）L1 （B ）L2 （C ）L3 （D ）L4R图1-2题1.2图答案：D 。
原因：当电源~220V 正半周时，只有4D 承受正向电压导通，L4不亮；1D 、2D 和3D 承受反向电压截止，L1、L2和L3同时点亮；当电源~220V 负半周时，只有4D 承受反向电压截止，只有L4点亮；1D 、2D 和3D 承受正向电压导通，L1、L2和L3同时不亮；由此可见，灯泡L4最亮。
3、在如图1-3所示的电路中，已知10V E 稳压管Z1D 和Z2D 的稳定电压分别为5V 和3V ，正向压降都是0.7V ，则A 、B 两点间的电压O U 为多少？（ ）（A ）－2.3V （B ）4.3V （C ）2.3V （D ）－4.3VED Z 22图1-3 题1.3图答案：C 。
原因：A 点电位：A 100.79.3V V =-=；B 点电位：1037B V V =-=；所以，9.37 2.3O A B U V V V=-=-=4、下面关于二极管表述不正确的是？（ ） （A ）具有单向导电性； （B ）由硅材料或锗材料构成；（C ）既有点接触型二极管，也有面接触型二极管；（D ）只能工作在反向击穿区，不能加正向电压。
电工与电子技术-基本放大电路电子教案
电工与电子技术-基本放大电路电子教案一、教学目标1. 让学生了解放大电路的原理和作用，掌握放大电路的基本组成部分。
2. 使学生熟悉晶体管放大电路的工作原理，能够分析简单的放大电路。
3. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 放大电路概述介绍放大电路的定义、作用和基本组成部分。
2. 晶体管放大电路讲解晶体管的基本工作原理，分析晶体管放大电路的组成和特点。
3. 放大电路的静态工作点讲解放大电路静态工作点的概念，分析静态工作点对放大电路性能的影响。
4. 放大电路的动态分析讲解放大电路动态分析的方法，分析输入、输出信号和负载关系。
5. 放大电路的应用实例介绍放大电路在实际应用中的例子，分析其工作原理。
三、教学方法1. 采用讲授法，讲解放大电路的基本概念、原理和分析方法。
2. 利用多媒体辅助教学，展示放大电路的工作原理和实际应用。
3. 进行课堂讨论，鼓励学生提问、发表见解，提高学生的参与度。
4. 安排课后实践，让学生动手搭建简单的放大电路，巩固所学知识。
四、教学资源1. 多媒体课件：包括放大电路的原理图、工作原理动画演示等。
2. 实验器材：晶体管、电阻、电容等基本元件，放大电路实验板。
3. 参考资料：相关教材、学术论文、网络资源。
五、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的情况。
2. 课后作业：检查学生完成的课后练习，评估其对放大电路知识的掌握。
3. 实验报告：评价学生在实验过程中的动手能力、问题分析和解决能力。
4. 期末考试：设置有关放大电路的题目，检验学生对本章节知识的总体掌握。
六、教学内容6. 反馈电路介绍反馈电路的概念、类型和作用。
分析反馈电路对放大电路性能的影响，讲解负反馈和正反馈的区别。
7. 放大电路的设计与调试讲解如何根据需求设计放大电路，包括选择晶体管、确定静态工作点、选择电阻等。
介绍放大电路的调试方法，分析如何调整元件参数以优化电路性能。
8. 频率响应讲解放大电路的频率响应概念，分析放大电路的带宽、增益和失真。
二极管,三极管,晶体管概念和用途
二极管、三极管、晶体管概念和用途一、二极管的概念和用途二极管是一种具有两个电极的半导体器件，它具有单向导电特性。
当施加正向电压时，二极管正向导通，电流通过；当施加反向电压时，二极管反向截止，电流基本不通过。
二极管主要用于整流、稳压、开关和检波等电路中。
1、整流在交流电路中，二极管可以将交流信号转换为直流信号。
通过二极管整流，可以将交流电源转换为直流电源，以满足电子设备对直流电源的需求。
2、稳压二极管还可以作为稳压器使用。
在稳压电路中，通过合理连接二极管和电阻，可以实现对电压的稳定。
3、开关由于二极管具有导通和截止的特性，可以将其应用到开关电路中。
在开关电路中，二极管可以控制电流的通断，实现对电路的控制。
4、检波二极管还可以用作检波器。
在无线电接收机中，二极管可以将射频信号转换为音频信号，实现信息的接收和解调。
二、三极管的概念和用途三极管是一种具有三个电极的半导体器件，分为发射极、基极和集电极。
三极管具有放大、开关等功能，是现代电子设备中不可或缺的器件。
1、放大在放大电路中，三极管可以对输入信号进行放大处理。
通过合理设置电路参数，可以实现对电压、电流和功率等信号的放大。
2、开关与二极管类似，三极管也可以用作开关。
通过控制基极电流，可以实现对集电极与发射极之间的电流通断控制。
3、振荡在振荡电路中，三极管可以实现信号的自激振荡。
通过反馈电路的设计，可以使三极管产生稳定的振荡信号。
4、调制在通信系统中，三极管可以用于信号的调制。
通过三极管的放大和调制功能，可以实现对射频信号等信息的传输。
三、晶体管的概念和用途晶体管是一种半导体器件，是二极管的发展和改进，是现代电子技术的重要组成部分，被广泛应用于放大、开关、振荡和数字逻辑电路等领域。
1、放大晶体管可以作为放大器使用，实现对信号的放大处理。
晶体管的放大能力较强，可以应用于音频放大、射频放大等领域。
2、开关晶体管也可以用作开关。
与三极管类似，晶体管可以实现对电路的控制，用于开关电源、数码电路等领域。
电子技术基础： 晶体管放大电路
输入电压为零时， 电路输出电压会偏离 初始值，随时间作缓慢、
无规则地变动。
Vcc
三、电路特点
ui
uo
6.4 功率放大电路
6.4.1 功率放大电路的基本特点
一、输出功率足够大
输出足够大的信号电压、足够大的信号电流。
二、转换效率尽可能高
效率：交流输出功率与电源提供的直流功率之比。
6.2.4 稳定静态工作点的放大电路
1.温度对静态工作点的影响 T↑→ICBO↑,温度每升高10oC, ICBO↑一倍 T↑→UBE↓,温度每升高1oC, UBE↓2.5mv T↑→β↑,温度每升高1oC,β↑ 0.5%—1%
100℃ 27℃
0℃
温度扫描分析
6.2.4 稳定静态工作点的放大电路
2. 典型的稳定静态工作点电路 一、电路构成
三、非线性失真尽可能小
工作在大信号状态，难免带来非线性失真。
四、重视功率管的散热和保护
功率放大电路的分类 分类：
1、甲类状态：晶体管在整个信号周期内导通。
2、乙类状态：晶体管只在信号半个周期内导通。 3、甲乙类状态：晶体管导通时间略大于半个周期。
6.4.2 互补对称功率放大电路
1.互补对称乙类功放电路(OCL电路)
(1 )RL rbe (1 )RL
RL = Re // RL
输入电阻Ri
Ri
Ui Ii
Rb
// [rbe
(1 )RL ]
输出电阻Ro
Ro
Uo Io
Re
// (rbe
RS // Rb )
1
特点：Au略小于1；Uo与Ui同相；Ri大，Ro小; 有电流、功率放大作用。
晶体管知识点总结
晶体管知识点总结晶体管是一种半导体器件，广泛应用于电子设备中，是现代电子技术的基础。
晶体管的发明和应用，极大地推动了电子技术的发展，使得现代电子设备变得更加小型化、高效、稳定和便携。
下面我们将对晶体管的基本原理、结构、工作原理和应用进行详细介绍。
一、晶体管的基本原理1. 电子运动的基本原理电子是原子的一个组成部分，带有负电荷。
在半导体晶体中，有大量的自由电子，在外加电压的作用下，这些自由电子会受到电场的驱动，从而在晶格中运动。
同时，半导体中还有空穴，即电子从原子轨道中跃迁出去后留下来的空位，空穴带有正电荷，也会在外加电压下发生移动。
2. PN结和二极管的基本原理PN结是由n型半导体和p型半导体组成的结构，它具有正向导通和反向截止的特性。
当PN结处于正向偏置时，n区的自由电子会向p区移动，p区的空穴会向n区移动，导致电子和空穴的复合，形成导电通道，电流得以通过。
而当PN结处于反向偏置时，n区和p区的电荷云层会被电场的作用扩散，形成空间电荷区，此时电流不能通过。
3. 晶体管的基本原理晶体管是由两个PN结构组成的器件，即P型区和N型区交替排列，整体上形成三个电极分别为集电极、发射极和基极。
当在基极和发射极之间加上正向偏置电压时，n区的自由电子会向p区移动，电子和空穴会在P区与N区的交界处结合而产生电流放大的效应。
这样，就实现了晶体管的放大功能，使得电子信号得以放大，并通过集电极输出。
二、晶体管的结构1. 晶体管的主要构成晶体管主要由P型半导体、N型半导体和金属电极组成。
P型半导体富含空穴，电子的迁移率较低；N型半导体富含自由电子，电子的迁移率较高；金属电极则起到了连接内部半导体材料的作用。
2. 晶体管的结构类型晶体管有多种不同的结构类型，包括双极型晶体管、场效应晶体管、异质结晶体管等。
不同结构的晶体管在性能和应用方面都有所不同，需根据具体的应用场景进行选择。
三、晶体管的工作原理1. 晶体管的工作状态晶体管主要有截止状态和放大状态两种工作状态。
晶体管及其基本电路
03
CATALOGUE
晶体管电路
放大电路
放大电路的基本原理
放大电路通过晶体管将微弱的 电信号放大，使其能够驱动更
大的负载。
放大倍数
放大倍数是衡量放大电路性能 的重要参数，它表示输出信号 与输入信号的比值。
输入电阻和输出电阻
输入电阻和输出电阻分别表示 放大电路对输入信号和输出信 号的阻碍作用。
频率响应
度和更低的能耗。
02
分子晶体管
分子晶体管是一种基于分子的电子设备，具有极高的集成度和极低的能
耗。研究人员正在探索利用分子晶体管制造超微型电子设备的可能性，
如生物医学传感器和量子计算机等。
03
纳米线晶体管
纳米线晶体管是一种基于一维纳米材料的电子设备，具有极高的电子迁
移率和机械灵活性。这种晶体管有望在柔性电子设备和可穿戴设备中得
石墨烯晶体管
石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维材料，具有极高的电子迁移率和热导率。研究人员 正在研究将石墨烯应用于晶体管制造，以实现更快的开关速度和更高的稳定性。
纳米晶体管
01
纳米晶体管
随着纳米技术的不断发展，人们正在探索制造更小、更高效的纳米晶体
管。这些晶体管的尺寸在几纳米到几十纳米之间，能够实现更高的集成
晶体管及其基本电 路
目 录
• 晶体管概述 • 基本电路元件 • 晶体管电路 • 晶体管的应用 • 晶体管的未来发展
01
CATALOGUE
晶体管概述
晶体管定义
晶体管
晶体管是一种半导体电子器件，能够 实现信号放大、开关控制等功能。
晶体管由三个电极构成
基极（B）、集电极（C）和发射极（ E）。
晶体管类型
第一章 基本放大电路
2.实验电路 以下是说明晶体管的放大原理和其中的电流分 配的实验电路. IC
IB
A
mA
+ + V UCE + EC
RB
V UBE – 输出回路 输入回路 – – + – EB 共发射极放大电路
发射极是输入回路、输出回路的公共端
3. 各电极电流关系及电流放大作用
IB/mA 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
带正电
空穴
价电子
温度愈高，晶体中产生 的自由电子便愈多。
在外电场的作用下，有空穴的原子吸引相邻原子的价电子 来填补空穴，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）。
本征半导体的导电机理 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
(1)自由电子作定向运动 电子电流 (2)价电子递补空穴 空穴电流
P
IR
内电场 外电场
N
–
内电场被加 强，少子的漂 移加强，由于 少子数量很少， 形成很小的反 向电流。
+
PN 结加反向电压时，PN结变宽，反向电流较小， 反向电阻较大，PN结处于截止状态。 温度越高少子的数目越多，反向电流将随温度增加。
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
PN结具有单向导电性
正偏时，结电阻小，正向电流大——导通
例1：
+ ui –
R D + uo –
已知： 二极管是理想的，
ui 10sin t V, E 5V, R 1K
试画出 uo 波形。
二极管的用途： 整流、检波、 限幅、钳位、开 关、元件保护、 温度补偿等。
E
ui
E
集成运算放大器的发展与应用
集成运算放大器的发展与应用1.引言集成运算放大器（Integrated Operational Amplifier，简称集成运放）是现代电子电路中的重要组成部分。
它的发展与应用经历了多个阶段，从早期的晶体管放大器到现代的高性能集成运放，其应用领域也在不断扩展。
本文将详细介绍集成运放的发展历程、应用领域、优势以及未来趋势。
2.集成运算放大器的发展2.1早期阶段在集成运放发展的早期阶段，人们主要使用晶体管搭建放大电路。
然而，这种方法的电路复杂，调试困难，且性能不稳定。
2.2晶体管放大器阶段随着晶体管技术的进步，人们开始将多个晶体管集成到一起，形成了晶体管放大器。
这种放大器具有更稳定的性能和更小的体积，但在使用上仍然存在一些不便。
2.3集成电路放大器阶段随着集成电路技术的发展，人们开始将多个晶体管和其他元件集成到一块芯片上，形成了集成电路放大器。
这种放大器具有更高的性能和更小的体积，同时降低了成本。
2.4现代集成放大器阶段随着电子技术的不断进步，现代集成放大器在性能、体积、成本等方面都得到了极大的提升。
同时，为了满足不同应用的需求，各种特殊类型的集成运放也应运而生。
3.集成运算放大器的应用领域3.1信号放大集成运放广泛应用于信号放大领域，用于提高信号的幅度和功率。
3.2模拟运算集成运放可以实现模拟运算，如加法、减法、乘法、除法等，广泛应用于模拟电路中。
3.3数字运算通过数字电路与集成运放的结合，可以实现数字信号的处理与运算。
3.4自动控制集成运放在自动控制系统中起到关键作用，用于实现各种控制算法。
3.5音频处理在音频处理领域，集成运放被广泛应用于音频放大和音效处理。
3.6其他领域除了上述应用领域外，集成运放还广泛应用于通信、测量、电力电子、医疗器械等多个领域。
4.集成运算放大器的优势4.1高增益集成运放具有较高的增益，能够实现对微弱信号的放大。
4.2低失真相比于分立元件搭建的放大电路，集成运放的失真更低。
放大电路基础知识概述
放大电路基础知识概述放大电路是现代电子技术中非常重要的一部分，它能够将信号放大，以提高信号的幅度和功率。
在各种电子设备中都有广泛的应用，如放大器、音频设备、通信设备等。
本文将对放大电路的基础知识进行概述，并介绍一些常见的放大电路类型及其特点。
1. 放大电路的基本原理放大电路的基本原理是基于电子元件的电流和电压增益特性。
当输入信号经过放大电路时，放大器会根据电流和电压的变化将信号进行放大。
放大器的增益由放大器的设定决定，高增益值意味着输入信号能够得到更大的放大，从而提高信号的强度。
2. 放大电路的分类放大电路可以按照不同的标准进行分类，如按照工作频率、放大器种类、信号类型等。
下面将介绍几种常见的放大电路类型：2.1. BJT放大电路BJT（双极型晶体管）放大电路是最常见的一种放大电路类型。
它由晶体管、电阻和电容等元件构成。
BJT放大电路可以将输入的弱信号放大为较强的信号输出，具有宽频带和较高的输入阻抗。
2.2. MOSFET放大电路MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）放大电路在低功耗应用中具有广泛的应用。
MOSFET放大电路通过调节栅极电压来控制源极和漏极之间的电流，实现信号的放大。
2.3. 差分放大电路差分放大电路是一种常见的放大器电路，它通过两个输入信号的差值来放大输出信号。
差分放大电路具有抗干扰能力强、电路稳定性好等特点，广泛应用于运算放大器和通信系统中。
3. 放大电路的特点放大电路具有以下几个特点：3.1. 增益增益是放大电路最基本的特性，它衡量了输入信号增加到输出信号的比例。
放大电路的增益可以通过调节电路中的元件值来实现。
3.2. 频率响应放大电路的频率响应描述了输入信号和输出信号之间的频率特性。
不同类型的放大电路在不同的频率范围内具有不同的增益值。
3.3. 噪声放大电路中的噪声是不可避免的，它会对信号进行失真和干扰。
放大电路的设计要考虑噪声的最小化，以保证输出信号的质量。
4. 放大电路的应用放大电路在各个领域都有广泛的应用。
《电子技术基础》第1章
集电结 集电极c
发射结
Collector
基极b Base 发射极e Emitter NPN型
PNP型
晶体管的分类
材料
用途
硅管
锗管 放大管 开关管 低频管
结构
PNP
NPN
不论是硅管还是锗管 都有NPN型和PNP型
频率
高频管
功率
小功率管 中功率管 大功率管
2．晶体三极管的放大原理
晶体三极管具有放大作用，因此常 用它组成放大电路。放大电路框图如图 1-6所示。在输入端加上一个小信号ui， 在输出端可以得到比较大的信号uo。
图1-6 放大电路框图
三极管的三种连接方法
晶体三极管只有三个电极，用它组成放大电路时，一 个电极作为输入端，一个电极作为输出端，剩下的一个 电极作为输入、输出的公共端，所以用三极管组成放大 器时就有三种接法。如图1-7所示。
图1-7 三极管的三种连接方法
（1）晶体三极管具有放大作用的条件
要使三极管能够放大，必须满足一定的外部条件 ： 发射结加一个正向电压，习惯上称为正向偏置。 P端电位大于N端电位。 给集电结加一个反向电压，习惯上称为反向偏置 。 P端电位小于N端电位。
晶体二极管特性曲线
击穿电压 门限电压
图1-4 晶体二极管伏安特性曲线
曲线分析
（1）正向特性
① 只有当正向电压超过某一数值 时，才有明显的正向电流，这个电压 数值称为“门限电压”或“死区电压 ”用UT 表示。对于硅管UT 为0.6～0.8 伏； 对于锗管UT 为0.2～0.3伏。一般情 况下，从曲线近似直线部分作切线， 切线与横坐标的交点即为UT。 ② 随着电压u的增加，电流i按照 指数的规律增加，当电流较大时，电 流随着电压的增加几乎直线上升。 ③ 不论硅管还是锗管，即使工作 在最大允许电流，管子两端的电压降 一般也不会超过1.5伏，这是晶体二极 管的特殊结构所决定的。
模拟电路应用实验—晶体管单级放大电路实验报告
1 实验二晶体管单级放大电路实验一、实验目的1、熟悉分压式偏置共射极单管放大电路和射极输出器的组成。
2、掌握放大电路静态工作点的调试方法，加深静态工作点对放大电路性能的影响。
3、进一步熟悉常用电子仪器的使用方法。
二、预习要求1、熟悉分压式偏置共射极单管放大电路的构成。
2、熟悉共射放大电路静态工作点及调试方法。
3、什么是信号源电压u s ？什么是放大器的输入信号u i ？什么是放大器的输出信号u o ？如何用示波器和交流毫伏表测量这些信号？4、如何通过动态指标的测量求出放大器的电压放大倍数A V 、输入电阻R i 和输出电阻R o ？5、了解负载变化对放大器的放大倍数的影响。
6、观察静态工作点选择得不合适或输入信号u i 过大所造成的失真现象，从而掌握放大器不失真的条件。
三、实验设备及仪器模拟电子技术实验台、数字存储示波器、数字万用表、函数信号发生器、数字交流毫伏表。
四、实验内容及步骤1、连线如图1.1所示的分压式偏置共射放大电路。
2、共射放大电路静态工作点的测量图1.1 三极管共射放大电路接通电源V CC ，调节电位器RP1RP1，使发射极电位，使发射极电位U E ＝2.6V 2.6V，用直流电压表测量，用直流电压表测量U B 、U C 以及电阻R C1上的电压U Rc 的值，填入表1.1中。
中。
表1.1 静态直流工作点参数测量测 量 值 （V ） 计 算 值U E U B U C U Rc I E （mA ） I C （mA ） U CE （V ）共射放大电路交流参数测量共射放大电路交流参数测量维持已调好的静态工作点不变，在输入端加入f ＝1kHz 1kHz、、u s ＝100mVrms 的正弦波信号，分别用交流毫伏表和双踪示波器测量u s 、u i 、u o 的值，并观察输入、输出波形及其相位，将结果填入表1.2中。
中。
表1.2 动态交流参数测量条件条件 测量值（mV ） 计 算 值 波 形R L u su iu oA V A VS R i R o 输入（u i ） 输出（u o ）∞2k Ω输入电阻和输出电阻的计算方法如下：∵ s s i ii u R R R u += ∴ is i s i u u u R R -=∵ L Lo oo o R R R u u +=∴ L o o oo o R u u u R -=式中：式中：u u oo 为R L ＝∞时的输出开路电压，＝∞时的输出开路电压，u u o ＝2k Ω时的输出负载电压。
电子技术-基本放大电路
60
80
4
Q
2
6
0
uCE/V
iC / mA
0
t
uCE/V
UCEQ
iC
输出回路工作情况分析
失真分析：
为了得到尽量大的输出信号，要把Q设置在交流负载线的中间部分。如果Q设置不合适，信号进入截止区或饱和区，造成非线性失真。
失真——输出波形较输入波形发生畸变，称为 失真
RL
ui
uo
简单的共射极放大器
电容开路，画出直流通道
内容回顾
RB
+EC
RC
用估算法求静态工作点
Ic= IB
IE= Ic + IB = （+1）IB IC
内容回顾
电容短路,直流电源短路，画出交流通道
RB
RC
RL
ui
uo
内容回顾
用晶体管的微变等效电路代替晶体管，画出该电路的微变等效电路，并计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻
iC
uCE
uo
可输出的最大不失真信号
合适的静态工作点
ib
静态工作点过低，引起 iB、iC、uCE 的波形失真
ib
ui
结论：iB 波形失真
O
Q
O
t
t
O
uBE/V
iB / µA
uBE/V
iB / µA
IBQ
—— 截止失真
截止失真时的输出 uo 波形。
uo = uce
O
iC
t
O
O
Q
t
uCE/V
uA
小写字母、大写下标，表示全量。
ua
小写字母、小写下标，表示交流分量。
电工电子技术及应用教案
教案电工电子技术及应用教案第一章：电工基础小结一：电路的基本概念与组成细节1：电路的定义细节说明：电路是由电源、导线、开关、负载等元件组成的，能够形成电流的闭合路径。
细节2：电路的分类细节说明：电路可分为直流电路和交流电路，其中直流电路电流方向不变，交流电路电流方向周期性变化。
细节3：电路的基本元件细节说明：电路的基本元件包括电源、导线、开关、电阻、电容、电感等，它们各自具有不同的功能和特性。
小结二：电压、电流和电阻细节1：电压的概念细节说明：电压是电势差的简称，是指电荷在电场力作用下从一个点移动到另一个点所做的功与电荷量的比值。
细节2：电流的概念细节说明：电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量，其单位为安培（A）。
细节3：电阻的概念及其计算细节说明：电阻是导体对电流阻碍作用的大小，其计算公式为R=U/I，单位为欧姆（Ω）。
小结三：欧姆定律及其应用细节1：欧姆定律的内容细节说明：欧姆定律是指在电路中，电流强度与电压成正比，与电阻成反比。
细节2：欧姆定律的公式细节说明：欧姆定律的公式为I=U/R，其中I表示电流，U表示电压，R表示电阻。
细节3：欧姆定律的应用细节说明：欧姆定律在实际应用中可以用来计算电路中的电流、电压和电阻，也可以用来分析电路的性能和故障。
第二章：电子元器件及应用小结一：常用电子元器件的认识与检测细节1：电阻的认识与检测细节说明：电阻是电子电路中常用的元件，用于限制电流和调节电压。
电阻的单位为欧姆（Ω），常见类型有固定电阻、可调电阻等。
细节2：电容的认识与检测细节说明：电容是电子电路中常用的元件，用于储存电荷和能量。
电容的单位为法拉（F），常见类型有固定电容、可调电容等。
细节3：电感的认识与检测细节说明：电感是电子电路中常用的元件，用于储存磁场和能量。
电感的单位为亨利（H），常见类型有固定电感、可调电感等。
小结二：半导体器件的认识与使用细节1：二极管的认识与使用细节说明：二极管是一种半导体器件，具有单向导通特性。
晶体管基本放大电路的基本原理(一)
晶体管基本放大电路的基本原理(一)晶体管基本放大电路的基本什么是晶体管基本放大电路？晶体管基本放大电路是一种常见的电子放大器电路，通过晶体管来放大电信号的幅度。
晶体管的基本原理•晶体管是一种半导体器件，由三个区域组成：发射区、基区和集电区。
•发射区负责控制电流的注入，基区负责控制电流的传导，而集电区负责控制电流的输出。
•晶体管的工作原理主要是通过控制基极电流来调节集电极电流，从而实现电信号的放大。
NPN型晶体管基本放大电路原理1.输入信号通过电容耦合的方式传入晶体管的基极。
2.当输入信号的电压大于晶体管的基极-发射极压差时，基极-发射极结极的二极管会导通。
3.当基极-发射极二极管导通后，电流会从基极流入基区，并将集电极电流放大到较大的数值。
4.放大后的电流通过电容耦合方式输出到下一级电路或负载。
PNP型晶体管基本放大电路原理1.输入信号通过电容耦合的方式传入晶体管的基极。
2.当输入信号的电压小于晶体管的基极-发射极压差时，基极-发射极结极的二极管会导通。
3.当基极-发射极二极管导通后，电流会从集电极流入基区，并将基极电流放大到较大的数值。
4.放大后的电流通过电容耦合方式输出到下一级电路或负载。
晶体管基本放大电路的特点•可以实现电信号的放大。
•晶体管工作在放大区，具有一定的放大倍数。
•可以调节偏置电流和增益来满足不同应用场景的需求。
晶体管基本放大电路的应用•音频放大器：将微弱的音频信号放大到足够驱动扬声器的幅度。
•射频放大器：将微弱的射频信号放大到足够驱动天线的幅度。
总结晶体管基本放大电路是一种常见的电子放大器电路，利用晶体管的放大特性可以将微弱的电信号放大到合适的幅度。
通过控制偏置电流和增益，可以满足不同应用场景的需求。
在音频放大器和射频放大器等领域有广泛的应用。
晶体管的工作模式晶体管在放大电路中有三种工作模式：放大区、截止区和饱和区。
放大区（Active Region）放大区是晶体管的工作状态，在这个状态下，晶体管的基极电流和集电极电流都存在，且集电极电流大于零。
电子技术基础(张龙兴版)教案
《电子技术基础(张龙兴版)全套教案》之第一至五章第一章：电子技术导论1.1 电子技术的定义与发展历程1.2 电子技术的基本组成部分1.3 电子技术的主要应用领域1.4 学习电子技术的方法与意义第二章：电子元件2.1 半导体器件的基本原理与特性2.2 晶体管的结构与类型2.3 电阻、电容、电感的作用与计算2.4 常用电子元件的识别与选用第三章：基本电路分析3.1 电路的基本概念与基本定律3.2 简单电阻电路的分析与计算3.3 交流电路的分析与计算3.4 电路仿真软件的使用与实践第四章：放大电路4.1 放大电路的基本原理与类型4.2 晶体管放大电路的设计与分析4.3 放大电路的频率响应与稳定性4.4 放大电路的应用实例第五章：数字电路基础5.1 数字电路的基本概念与逻辑门5.2 组合逻辑电路的设计与分析5.3 时序逻辑电路的设计与分析5.4 数字电路仿真与实践第六章：信号与系统6.1 信号的分类与特性6.2 系统的性质与分类6.3 信号的时域分析6.4 信号的频域分析第七章：模拟电子技术7.1 模拟电路的基本概念7.2 运算放大器的基本原理与应用7.3 滤波器的设计与分析7.4 模拟信号处理实例第八章：数字信号处理8.1 数字信号处理的基本概念8.2 数字滤波器的设计与分析8.3 快速傅里叶变换（FFT）8.4 数字信号处理在实际应用中的实例第九章：电子测量技术9.1 电子测量的基本概念与方法9.2 常用电子测量仪器与仪表9.3 测量误差与数据处理9.4 电子测量实验指导第十章：电子技术实验与实践10.1 电子技术实验的基本要求与流程10.2 常用实验仪器的使用与维护10.3 经典电子技术实验介绍第十一章：通信原理基础11.1 通信系统的概述11.2 模拟通信系统11.3 数字通信系统11.4 通信系统的性能评估第十二章：微电子技术与集成电路12.1 微电子技术概述12.2 集成电路的类型与设计12.3 半导体器件的封装与测试12.4 集成电路的应用实例第十三章：电源技术与电子负载13.1 电源技术的基本概念13.2 开关电源的设计与分析13.3 电子负载的设计与应用13.4 电源系统的测试与保护第十四章：嵌入式系统与微控制器14.1 嵌入式系统的基本概念14.2 微控制器的结构与工作原理14.3 嵌入式系统的编程与开发14.4 嵌入式系统的应用实例第十五章：电子技术在现代社会中的应用15.1 电子技术在通信领域的应用15.2 电子技术在计算机领域的应用15.3 电子技术在医疗领域的应用15.4 电子技术在交通领域的应用重点和难点解析第一章：电子技术导论重点：电子技术的定义与发展历程、电子技术的主要应用领域。
柔性晶体管技术研究及其应用
柔性晶体管技术研究及其应用第一章晶体管技术概述晶体管是一种半导体器件，被广泛应用于电子设备中。
它的主要功能是放大电子信号、开关电路和控制电流。
晶体管的发明是电子工业历史上的里程碑事件，它的出现推动了现代电子技术的发展。
晶体管技术的应用一直是电子领域的研究热点，随着科技的不断发展，晶体管技术也在不断地升级和改进。
第二章柔性晶体管技术的发展柔性晶体管技术是一种新型的晶体管技术，它采用柔性的薄膜基底代替刚性的硅片基底。
它具有良好的柔性和可塑性，可以在曲面或弯曲的表面上使用。
柔性晶体管的发明是为了解决传统硅基晶体管的局限性，使得电子器件更加适应复杂的应用场景。
柔性晶体管技术的发展始于20世纪80年代，当时学者们尝试使用高分子材料来代替传统的硅片基底，但是该技术需要解决很多技术难题。
随着科技的不断发展，各种新型材料和制备技术的出现，使得柔性晶体管技术得以快速发展。
现在，柔性晶体管技术已成为电子领域的研究热点，被广泛应用于智能穿戴设备、可穿戴医疗设备、智能家居等领域。
第三章柔性晶体管技术的应用柔性晶体管技术的应用非常广泛，涉及医疗、军事、航空、航天、汽车等多个领域。
这里我们主要介绍其在智能穿戴设备和可穿戴医疗设备中的应用。
3.1 智能穿戴设备随着科技的不断发展，智能穿戴设备越来越受欢迎。
智能手表、智能眼镜、智能手环等智能穿戴设备的出现，改变了人们的生活方式和工作方式。
这些设备中使用的芯片和传感器需要具备柔性。
柔性晶体管技术可以使这些智能穿戴设备更加轻便、舒适，可以更好地贴合人体皮肤。
同时，柔性晶体管的可弯曲性，可以满足人体各个部位的弯曲和变化，保证设备的正常使用。
3.2 可穿戴医疗设备可穿戴医疗设备是一种正在快速发展的医疗设备，它可以监测患者的生命体征、跟踪患者的健康状况等。
传统的医疗设备需要连接大型仪器，不便于患者使用，并且无法监测患者的实时健康状况。
可穿戴医疗设备使用柔性晶体管技术可以使得医疗设备更加贴合患者的皮肤，增加患者的舒适性，并且能够监测患者的各项生理指标，及时提醒医生和患者，使医疗更加精确、实时和高效。
晶体管 集成电路
晶体管与集成电路引言晶体管和集成电路是现代电子技术中最重要的组成部分之一。
晶体管是一种半导体器件，可用于放大电信号、开关电路和控制电流等应用。
而集成电路（Integrated Circuit，简称IC）则是将多个晶体管、电容器和其他元件集成到一个单一芯片上的技术。
本文将深入探讨晶体管和集成电路的原理、发展历程以及应用领域。
晶体管的原理和发展晶体管的基本构造晶体管由三个不同类型的半导体材料（通常为硅或砷化镓）组成，分别是n型半导体、p型半导体和绝缘层。
其中，n型半导体具有过剩的自由电子，p型半导体则有缺少自由电子而具有过剩的空穴。
这种构造形成了两个pn结，即结型区。
工作原理当在基极施加正向偏置时，p区中的空穴会向n区扩散，而n区中的自由电子会向p区扩散。
这种扩散过程使得结型区变得无法导电，晶体管处于关闭状态。
但是，当在基极施加逆向偏置时，p区中的空穴和n区中的自由电子会被吸引到结型区，使得结型区变得导电，晶体管处于开启状态。
晶体管的作用晶体管可以用作放大器、开关和其他控制电流的元件。
在放大器中，输入信号经过晶体管放大后输出，实现信号增强。
在开关中，晶体管可以控制电流的通断，实现数字信号的处理。
同时，在计算机、通信设备和各种电子设备中广泛使用了晶体管。
晶体管技术的发展历程晶体管技术是由贝尔实验室的研究人员于1947年发明的。
这项发明取代了之前使用的真空管技术，并带来了更小、更可靠和更高效的电子设备。
随着时间的推移，晶体管不断改进和发展。
1959年，杰克·基尔比（Jack Kilby）在德州仪器公司（Texas Instruments）首次提出了集成电路（IC）概念，并成功制造出了第一块集成电路芯片。
此后，集成电路技术不断进步，并逐渐实现了更高的集成度和更小的尺寸。
集成电路的原理和应用集成电路的类型根据集成度的不同，集成电路可以分为几个不同的类型，包括小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）、大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）。
3极管放大电路
3极管放大电路3极管放大电路是一种基于晶体管的放大器电路。
它是一种非常常见的电路，被广泛应用于各种电子设备中。
本文将介绍3极管放大电路的原理、分类、应用和优缺点，以及一些常见的问题及其解决方案。
一、原理3极管放大电路的原理是利用晶体管的放大作用，将输入信号放大到较大的幅度，以便输出到负载。
晶体管是一种半导体器件，它有三个电极：基极、发射极和集电极。
在电路中，通常将基极作为输入端，集电极作为输出端，发射极则被接地。
当输入信号加到基极时，晶体管的电流将随之变化，导致集电极的电压也随之变化。
由于集电极与负载相连，因此负载也会随之变化，从而实现信号的放大效果。
晶体管的放大倍数取决于其工作状态和电路参数，可以通过调整电路参数来调整放大倍数。
二、分类根据晶体管的类型和工作状态，3极管放大电路可以分为多种类型。
其中最常见的有以下几种：1.单管放大电路：只有一个晶体管的放大电路，通常用于低功率放大。
单管放大电路的特点是结构简单、成本低、易于实现，但放大倍数较小。
2.共射放大电路：是一种常见的放大电路，其特点是放大倍数高、输出阻抗低、线性度好。
但其缺点是输入电阻较低、输出电压范围受限。
3.共基放大电路：是一种特殊的放大电路，其特点是输入电阻高、输出电阻低、放大倍数较小。
共基放大电路通常用于高频放大。
4.共集放大电路：也是一种特殊的放大电路，其特点是输入电阻低、输出电阻高、放大倍数较小。
共集放大电路通常用于低噪声放大。
三、应用3极管放大电路被广泛应用于各种电子设备中，如音频放大器、电视机、收音机、电脑音响等。
其中，音频放大器是最常见的应用之一。
音频放大器通常采用共射放大电路，其放大倍数高、输出阻抗低，可以实现较好的音质效果。
另外，3极管放大电路还可以应用于信号调理、信号放大、信号变换等方面。
例如，可以将其用于功率放大、频率变换、幅度调制等。
四、优缺点3极管放大电路的优点是结构简单、成本低、易于实现、放大倍数高等。
同时，它还可以实现不同类型的放大电路，可以根据不同的应用场景进行选择。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
按实际用途:
按制作工艺: 普通二极管 变容二极管 发光二极管 稳压二极管 光电二极管
点触型
面结型
平面型
阳极 引线 阴极 引线
P N P 型支持衬底
电子技术及应用
普通二极管图片
螺栓式
1N4007
大功率二极管
贴片整流二极管
1N4148
电子技术及应用
发光二极管图片
七彩发光二极管
电子技术及应用
材料： 元素半导体：硅（Si）、锗（Ge）
化合物半导体：砷化镓（GaAs）
目前最常用的半导体材料是硅和锗。
重要特性：热敏特性
光敏特性
掺杂特性
电子技术及应用
（2）半导体的共价键结构 半导体结构
硅的原子核的最外层有4个电子，又叫价电子； 受原子核的束缚力最小。
电子技术及应用
硅和锗原子按一定的规则整齐的排列
反向
（a） U-I特性
（b）等效电路
电子技术及应用
（2）二极管的应用管
Uab = ui
+ ui
a
D
b
+ R uO
｛
ui > 0时， D导通，uo=ui ui < 0时， D截止，uo=0
ui o uO o
-
-
ωt
ωt
电子技术及应用
限幅电路
D为硅管 ui＝5sinωtV，E＝2V Uab = ui－E a b
3、反向电流 IR：越小越好 4、最高工作频率 fM ：取决于结电容
电子技术及应用 3.二极管基本应用电路
（1）等效电路模型
理想模型
I（mA）
+
U（V）
uD －
正向
O
iD
反向
（a） U-I 特性
（b）等效电路
电子技术及应用
恒压降模型
mA I（ ）
正向
+ uD iD
UD
－
O
U（ V） UD=0.7硅
掺入三价元素B（杂质） →杂质电离→ 形成一个 空穴和不能移动的负离子 P型半导体： 空穴——多数载流子 自由电子——少数载流子
电子技术及应用
（5） PN结的形成 浓度差 多子扩散运动 空间电荷区 内电场 少子漂移运动 动 态 平 衡
电子技术及应用
PN结的形成的动态演示
空间电 荷区
+ + + +
电子技术及应用
（3）本征半导体、空穴及其导电作用 ＃本征激发产生自由电 子与空穴成对出现； ＃自由电子与空穴都是 可以移动的载流子； ＃自由电子带负电
＃空穴带正电
2.载流子：可移动的带电粒子 复合
电子技术及应用
Four outer electrons around the nucleus
本征半导体动画
+4 +4 +4
+4
+4
+4
+4
+4
+4
共价键：相邻原子之间通过共有价电子的形式而结合起来
价电子公有化运动，价电子不同于自由电子，不能导电。
共价键中的价电子不同于自由电子，不能导电。
电子技术及应用
（3）本征半导体、空穴及其导电作用
1.本征半导体：完全纯净的、结构完整的半导体晶体
当温度升高或受到光照时 本征激发→价电子得到足 够的能量→成为自由电子 →同时原来共价键中流下 一个空位——空穴。
光电二极管图片
电子技术及应用
（1）结构与符号
二极管是单个PN结构成的器件,也具有单向导电性。
电子技术及应用
（2）伏安特性
门限电压 (开启电压) ： Uon
0.5V(硅)
0.1V(锗) 导通压降： UVD
VD≈ 0.6~0.8V(硅)
VD≈0.1 ~ 0.3V(锗)
取0.7v
取0.2v
电子技术及应用
器向扬声器提供较大的输出功率；扬声器为电声换能设备，将
放大后的电信号转换为较强的声音信号。
电子技术及应用
第1章 晶体管放大电路与应用
1.2 二极管及其应用电路
电子技术及应用 1、半导体的基本知识
（1）半导体材料
定义：半导体是指导电性能介于导体（conductor）和
绝缘体（insulator）之间的一种物质。
(1) Uab = ui－E≥0.7时， ui/V 5 即ui≥2.7V，D导通，
uo＝2.7V
即ui < 2.7V，D截止，
-5
2.7
ωt
(2) Uab = ui－E<0.7时， uO /V
uo＝ui
-5
ωt
电子技术及应用 4.特殊二极管
PN结反向偏置的动态演示
电子技术及应用
结论
• PN结正偏时，
耗尽层变窄具有较大的正向扩散电流，呈现低电阻； PN结导通（仍有由本征激发引起的很小的反向漂移电流）。
P N
• PN结反偏时，
• 耗尽层加宽仅有很小的反向漂移电流，呈现高电阻。 • PN结截止
∴ PN结具有单向导电性。
电子技术及应用 2、半导体二极管
+ + + +
+ + + +
+ + + +
-
-
-
-
内电场
电子技术及应用
（2）PN结的单向导电性原理
1、正向偏置
P加电源‘＋’、 N加电源 ‘－’ ※外电场削弱内电场， 从而促进多子的扩散， 抑制少子的漂移。 ※PN结中以多子的扩散 电流为主，方向P→N， 称为正向电流。 ※正向电流较大，PN结 呈现较小电阻，称PN结 正向导通。
electron
hole
bonds
Pure Semicoductor
电子技术及应用
（4）杂质半导体 N型半导体(Negative)
掺入五价元素（杂质） →杂质电离→ 形成一个自 由电子和不能移动的正离子 N型半导体：施主杂质 自由电子——多数载流子
空穴——少数载流子
电子技术及应用
P型半导体(Positive)
反向饱和电流 Isat ≈ 0 nA量级 (硅) μA量级(锗)
反向击穿特性:
反向电压高到一定程度,
反向电流急剧增大,而结电压(-UBR)几乎保持不变。
击穿包括雪崩击穿和齐纳击穿。
电子技术及应用
（3）主要参数
1、最大整流电流 IF：最大正向平均电流
1 2、最高反向工作电压 UR： UR UBR 2
电子技术及应用
第1章 晶体管放大电路与应用
1.1 应用示例
电子技术及应用
常见扩音器
有线扩音器：功率8W左右，覆盖范围在100米以内，音色要求高 无线扩音器：功率在35W～100W之间，传输距离较远
电子技术及应用
扩音器原理图
话筒为声电换能设备，将声音信号转换为微弱的电信号； 晶体管小信号放大器将此电信号放大，再通过晶体管功率放大
电子技术及应用
PN结正向偏置的动态演示
电子技术及应用
2、反向偏置
P－‘－’、 N－ ‘＋’ ※外电场加强内电场， 从而抑制多子的扩散， 促进少子的漂移。 ※PN结中以少子的漂移 电流为主，方向N→P， 称为反向电流 Isat。 ※反向电流较小，PN结 呈现较大电阻，称PN结 反向截止。
电子技术及应用