《电子技术基础》(模电+数电)教材配套课件[优质PPT]
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电子技术基础【共104张PPT】
由此可知，PN结正向偏置时，呈导通状态；反向偏置时，呈截止 状态。这就是PN结的单向导电性。另外在室温下，少数载流子形
成的反向电流虽然很小，但它随温度的上升而明显增加，使用时 要特别注意。
图 PN结的单向导电性 （a）加正向电压时导通；（b）加反向电压时截止
2 PN结的单向导电性
(1) PN 结加正向电压（正向偏置） PN 结变窄
结结面积大，PN结电容较大，一般适于较低的频率下工作，允
许通过较大电流和具有较大功率容量，主要用于整流电路。按 制造材料分，常用的有硅二极管和锗二极管，其中硅二极管的 热稳定性比锗二极管好得多。按用途分，常用的有普通二极管、 整流二极管、检波二极管、稳压二极管、光电二极管、开关二 极管等等。
2.1 半导体二极管
若PN结外加反向电压（P区的电位低于N区的电位），称为反 向偏置，简称反偏。这时外加电场与内电场方向相同，使内 电场增强，PN结变厚，多数载流子运动难以进行，而P区的少数 载流子自由电子和N区的少数载流子空穴在回路中形成极小的反 向电流IR，称PN结反向截止。这时PN结呈高阻状态。
2.1 半导体二极管
本征半导体
价电子
Si
Si
共价健
Si
Si
晶体中原子的排列方式
硅单晶中的共价健结构
共价键中的两个电子，称为价电子。
自由电子
本征半导体的导电机理
Si
Si
空穴
Si Si
价电子
价电子在获得一定能量（温度升 高或受光照）后，即可挣脱原子核 的束缚，成为自由电子（带负电） ，同时共价键中留下一个空位，称
为空穴（带正电）。
反向电流 在一定电压 范围内保持 常数。
– P
+N
成的反向电流虽然很小，但它随温度的上升而明显增加，使用时 要特别注意。
图 PN结的单向导电性 （a）加正向电压时导通；（b）加反向电压时截止
2 PN结的单向导电性
(1) PN 结加正向电压（正向偏置） PN 结变窄
结结面积大，PN结电容较大，一般适于较低的频率下工作，允
许通过较大电流和具有较大功率容量，主要用于整流电路。按 制造材料分，常用的有硅二极管和锗二极管，其中硅二极管的 热稳定性比锗二极管好得多。按用途分，常用的有普通二极管、 整流二极管、检波二极管、稳压二极管、光电二极管、开关二 极管等等。
2.1 半导体二极管
若PN结外加反向电压（P区的电位低于N区的电位），称为反 向偏置，简称反偏。这时外加电场与内电场方向相同，使内 电场增强，PN结变厚，多数载流子运动难以进行，而P区的少数 载流子自由电子和N区的少数载流子空穴在回路中形成极小的反 向电流IR，称PN结反向截止。这时PN结呈高阻状态。
2.1 半导体二极管
本征半导体
价电子
Si
Si
共价健
Si
Si
晶体中原子的排列方式
硅单晶中的共价健结构
共价键中的两个电子，称为价电子。
自由电子
本征半导体的导电机理
Si
Si
空穴
Si Si
价电子
价电子在获得一定能量（温度升 高或受光照）后，即可挣脱原子核 的束缚，成为自由电子（带负电） ，同时共价键中留下一个空位，称
为空穴（带正电）。
反向电流 在一定电压 范围内保持 常数。
– P
+N
电子技术基础知识ppt课件
(0.6 0.8) V―――硅管 0.7 V (0.1 0.3) V―――锗管 0.3 V
12
（2）反向特性 反向电压VR＜VRM（反向击穿电压）时，反向电流IR很 小，且近似为常数，称为反向饱和电流。 VR＞VRM时，IR剧增，此现象称为反向电击穿。对应的 电压VRM称为反向击穿电压。 结论：反偏电阻大，存在电击穿现象。
（1）P型半导体：本征硅(或锗)中掺入少量硼元素（3价）所 形成的半导体，如P型硅。多数载流子为空穴，少数载流子为电子。
空
穴
多数载流子（简称多子） 少数载流子（简称少子）
2
自由电子
（2）N型半导体：在本征硅(或锗)中掺入少量磷元素（5价） 所形成的半导体，如N型硅。其中，多数载流子为电子，少数载 流子为空穴。
1、放大电路的组成及作用 （1）晶体管V。放大元件， 用基极电流iB控制集电 极电流iC。
共发射极基本放大电路
39
（2）直流电源UCC 放大电路的能源； 使晶体管的发射结正偏，集电结反 偏，晶体管处在放大状态，提供电流IB 和IC，UCC一般在几伏到十几伏之间。 （3）基极偏置电阻RB。 为基极提供一个合适的偏置电流IB， 使晶体管有一个合适的工作点， 一般为几十千欧到几百千欧。 共发射极基本放大电路 （4）集电极电阻RC。 将集电极电流iC的变化转换为电压的变化，以获得电压放大， 一般为几千欧。 （5）耦合电容或隔直电容Cl、C2。 用来传递交流信号，起到耦合的作用。同时，又使放大 电路和信号源及负载间直流相隔离，起隔直作用。为了减小传 递信号的电压损失，Cl、C2应选得足够大，一般为几微法至 40 几十微法，通常采用电解电容器。
自由电子 空 穴
多数载流子（简称多子）
少数载流子（简称少子）
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（2）反向特性 反向电压VR＜VRM（反向击穿电压）时，反向电流IR很 小，且近似为常数，称为反向饱和电流。 VR＞VRM时，IR剧增，此现象称为反向电击穿。对应的 电压VRM称为反向击穿电压。 结论：反偏电阻大，存在电击穿现象。
（1）P型半导体：本征硅(或锗)中掺入少量硼元素（3价）所 形成的半导体，如P型硅。多数载流子为空穴，少数载流子为电子。
空
穴
多数载流子（简称多子） 少数载流子（简称少子）
2
自由电子
（2）N型半导体：在本征硅(或锗)中掺入少量磷元素（5价） 所形成的半导体，如N型硅。其中，多数载流子为电子，少数载 流子为空穴。
1、放大电路的组成及作用 （1）晶体管V。放大元件， 用基极电流iB控制集电 极电流iC。
共发射极基本放大电路
39
（2）直流电源UCC 放大电路的能源； 使晶体管的发射结正偏，集电结反 偏，晶体管处在放大状态，提供电流IB 和IC，UCC一般在几伏到十几伏之间。 （3）基极偏置电阻RB。 为基极提供一个合适的偏置电流IB， 使晶体管有一个合适的工作点， 一般为几十千欧到几百千欧。 共发射极基本放大电路 （4）集电极电阻RC。 将集电极电流iC的变化转换为电压的变化，以获得电压放大， 一般为几千欧。 （5）耦合电容或隔直电容Cl、C2。 用来传递交流信号，起到耦合的作用。同时，又使放大 电路和信号源及负载间直流相隔离，起隔直作用。为了减小传 递信号的电压损失，Cl、C2应选得足够大，一般为几微法至 40 几十微法，通常采用电解电容器。
自由电子 空 穴
多数载流子（简称多子）
少数载流子（简称少子）
《电子技术基础》课件
《电子技术基础》PPT课 件
电子技术基础课程涵盖了电子领域中的核心概念和原理，帮助学员建立起扎 实的电子基础知识。
什么是《电子技术基础》课程？概念应用于实际情境中，深化对电子技术的理解。
广泛的应用领域
电子技术的应用遍及各行各业，掌握基础知识将有助于未来的职业发展。
函数发生器
了解函数发生器的原理和使用， 用于产生各种波形信号。
课程总结
1 扎实的电子基础
2 灵活的思维方式
3 职业发展机会
完成课程后，学员将具 备坚实的电子技术基础， 为未来的学习和工作打 下基础。
通过电子技术的学习， 培养学员的问题解决能 力和创新思维。
掌握电子技术将为学员 提供广泛的职业发展机 会，并在各行各业中展 现自己的价值。
培养问题解决能力
通过分析和解决实际问题，学生将锻炼他们的逻辑思维和创造力。
课程大纲
1 基础电路及元器件介绍
学习电子电路的基本概念和常见元器件的特性与用途。
2 半导体器件及其应用
深入了解半导体器件的原理，以及在电子设备中的广泛应用。
3 模拟电子电路
学习和设计模拟电子电路，包括放大器、滤波器和调制电路等。
数字电子电路
1
逻辑门
学习数字电路中的逻辑门及其组合和应用。
2
存储器和计数器
探索存储器和计数器的原理，以及其在计算机系统中的作用。
3
数值转换
了解数字到模拟和模拟到数字的转换技术，以及其在通信系统中的应用。
常见电子仪器的使用方法
示波器
学习如何使用示波器进行电子 信号的观测和分析。
万用表
掌握万用表的使用方法，用于 测量电压、电流和电阻。
电子技术基础课程涵盖了电子领域中的核心概念和原理，帮助学员建立起扎 实的电子基础知识。
什么是《电子技术基础》课程？概念应用于实际情境中，深化对电子技术的理解。
广泛的应用领域
电子技术的应用遍及各行各业，掌握基础知识将有助于未来的职业发展。
函数发生器
了解函数发生器的原理和使用， 用于产生各种波形信号。
课程总结
1 扎实的电子基础
2 灵活的思维方式
3 职业发展机会
完成课程后，学员将具 备坚实的电子技术基础， 为未来的学习和工作打 下基础。
通过电子技术的学习， 培养学员的问题解决能 力和创新思维。
掌握电子技术将为学员 提供广泛的职业发展机 会，并在各行各业中展 现自己的价值。
培养问题解决能力
通过分析和解决实际问题，学生将锻炼他们的逻辑思维和创造力。
课程大纲
1 基础电路及元器件介绍
学习电子电路的基本概念和常见元器件的特性与用途。
2 半导体器件及其应用
深入了解半导体器件的原理，以及在电子设备中的广泛应用。
3 模拟电子电路
学习和设计模拟电子电路，包括放大器、滤波器和调制电路等。
数字电子电路
1
逻辑门
学习数字电路中的逻辑门及其组合和应用。
2
存储器和计数器
探索存储器和计数器的原理，以及其在计算机系统中的作用。
3
数值转换
了解数字到模拟和模拟到数字的转换技术，以及其在通信系统中的应用。
常见电子仪器的使用方法
示波器
学习如何使用示波器进行电子 信号的观测和分析。
万用表
掌握万用表的使用方法，用于 测量电压、电流和电阻。
模拟电子技术基础课件(全)
04
模拟电子电路分析
模拟电路的组成
负载
电路的输出部分，可以是电阻、 电容、电感等元件。
开关
控制电路的通断。
电源
为电路提供所需电压和电流。
传输线
连接电源和负载的导线或传输 介质。
保护元件
如保险丝、空气开关等，保护 电路免受过载或短路等故障的 影响。
模拟电路的分析方法
01
02
03
04
欧姆定律
用于计算电路中的电流和电压 。
稳定性影响因素
电路中的元件参数、电源电压、负载变化等 都会影响电路的稳定性。
稳定性分析方法
通过计算电路的极点和零点，分析系统的稳 定性。
提高稳定性的措施
如采用负反馈、调整元件参数等手段，提高 电路的稳定性。
05
模拟电子技术的应用
音频信号处理
音频信号放大
模拟电子技术可以用于放大音频 信号，提高声音质量，使声音更 加清晰和饱满。
技术进步与创新
绿色与可持续发展
随着科技的不断发展，模拟电子技术 也在不断创新和进步。新型材料、工 艺和设计方法的应用将进一步提高模 拟电路的性能和集成度。
在环保意识日益增强的背景下，模拟 电子技术将更加注重绿色、节能和可 持续发展，推动产业向低碳、环保的 方向发展。
与其他技术的融合
模拟电子技术正与其他领域的技术相 互融合，如人工智能、物联网和生物 医疗等，为各种应用场景提供更高效、 更智能的解决方案。
欧姆定律和基尔霍夫定律是电 路分析的基本定律，对于理解 和分析电路具有重要的作用。
电路分析方法
支路电流法
通过设定未知的电流为变量，建立并解决包含这些变量的线性方程组 来求解电路的方法。
电子技术基础.ppt
1889年在一次著名的演说中，赫兹明确的指出，光是一 种电磁现象。第一次以电磁波传递讯息是1896年意大利的 马可尼开始的。1901年，马可尼又成功的将讯号送到大西 洋彼岸的美国。20世纪无线电通讯更有了异常惊人的发展。 赫兹实验不仅证实麦克斯韦的电磁理论，更为无线电、电 视和雷达的发展找到了途径。
• 课程平时成绩占40%（其中课外作业占20%、课堂作业及小
测验占10%、课堂考勤占10%），期末考试成绩占60%（以
闭卷考试为主，从课程试题库随机抽题）。
2019-8-12
感谢你的观赏
4
1.2 电子学发展史
1750年，富兰克林指出：雷电与摩擦生电是一回事
1785年，库仑总结出电荷的力学定理
1800年，伏打创立了电位差理论
2019-8-12
感谢你的观赏
3
1.1 课程慨述
• 《电子技术基础》课程（含模拟部分和数字部分）是电气 信息类各专业的技术基础课程，是一门理论性与应用性都 很强的课程。课程教学环节包括：理论课教学和实验教学。 实践教学环节独立设课，主要有：电子工程实践、电工测 量与实验技术、电子线路设计等。
• 本课程是研究各种半导体器件的性能、电路及其应用的学 科。课程的任务是使学生获得电子技术的基本理论、基本 知识和基本分析方法。培养学生分析、解决问题的能力和 初步具备电子线路的设计、应用能力。学生可上课程网站 下载资料和答疑。
感谢你的观赏 11
2019-8-12
1824年6月26日开尔文生于爱尔兰的贝尔法斯特。原 名W.汤姆孙。 10岁时就进格拉斯哥大学预科学习。 1845年毕业于剑桥大学，1846年受聘为格拉斯哥大学物 理学教授1890～1895年任伦敦皇家学会会长。1877年被 选为法国科学院院士。
• 课程平时成绩占40%（其中课外作业占20%、课堂作业及小
测验占10%、课堂考勤占10%），期末考试成绩占60%（以
闭卷考试为主，从课程试题库随机抽题）。
2019-8-12
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4
1.2 电子学发展史
1750年，富兰克林指出：雷电与摩擦生电是一回事
1785年，库仑总结出电荷的力学定理
1800年，伏打创立了电位差理论
2019-8-12
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3
1.1 课程慨述
• 《电子技术基础》课程（含模拟部分和数字部分）是电气 信息类各专业的技术基础课程，是一门理论性与应用性都 很强的课程。课程教学环节包括：理论课教学和实验教学。 实践教学环节独立设课，主要有：电子工程实践、电工测 量与实验技术、电子线路设计等。
• 本课程是研究各种半导体器件的性能、电路及其应用的学 科。课程的任务是使学生获得电子技术的基本理论、基本 知识和基本分析方法。培养学生分析、解决问题的能力和 初步具备电子线路的设计、应用能力。学生可上课程网站 下载资料和答疑。
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2019-8-12
1824年6月26日开尔文生于爱尔兰的贝尔法斯特。原 名W.汤姆孙。 10岁时就进格拉斯哥大学预科学习。 1845年毕业于剑桥大学，1846年受聘为格拉斯哥大学物 理学教授1890～1895年任伦敦皇家学会会长。1877年被 选为法国科学院院士。
《电子技术基础》(模电+数电)教材配套课件ppt_刘鹏、刘旭主编_北京理工大学出版社
半导体中的载流子数目也不多，远远低于金属导体，其 导电性能比导体差而比绝缘体好。
半导体:导电性能介于导体与绝缘体之间的物质称半导体。 常用的半导体材料有硅（Si）、锗（Ge）、硒（Se）和砷化 镓（GaAs）及其他金属氧化物和硫化物等，半导体一般呈晶 体结构。
二、半导体的特性
半导体的导电特性： 1.掺杂性：在半导体中掺入微量杂质，可改变其电 阻率和导电类型(可做成各种不同用途的 半导体器件，如二极管和三极管等）。 2.温度敏感性：半导体的电阻率随温度变化很敏感,并 随掺杂浓度不同，具有正或负的电阻温度 系数(可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。 3.光敏感性：光照能改变半导体的电阻率。 (可做 成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极 管、光敏三极管等)。
空位相当于带一个基本电荷量的正电荷，成为空穴。
价电子
共价健
共价键中的两个电子，称为价电子。
四、N型和P型半导体 用特殊工艺在本征半导体掺入微量五价元素， 如磷或砷。 在常温下即可 变为自由电子 掺入五价元素 掺杂后自由电子数目 多余 大量增加，自由电子导电 电子 成为这种半导体的主要导 电方式，称为电子型半导 体或N型半导体。 失去一个 电子变为 正离子 在N 型半导体中自由电子 是多数载流子，空穴是少数 磷原子 载流子。
。
（a. 电子电流、b.空穴电流）
五、PN结
1．PN结的形成 在一块纯净的半导体晶片上，采取一定的工艺措施，在两 边掺入不同的杂质，分别形成P型半导体和N型半导体，它们的 交界面就形成了PN结。
P区
PN结
N区
空穴
电子
内电场
PN结的形成机理
少子的漂移运动
内电场越强，漂移运 动越强，而漂移使空间 电荷区变薄。
模拟电子技术基础完整ppt课件
1.1 半导体的基础知识
1.1.1 本征半导体
纯净的具有晶体结构的半导体
一、导体、半导体和绝缘体
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。
浓度 pn)分布曲线如图中曲线 1 所示。
PN 结
当电压加大，np (或 pn)会升高， N
P
如曲线 2 所示(反之浓度会降低)。
nP
2
正向电压变化时，变化载流子积
Q
累电荷量发生变化，相当于电容器充
1
Q
电和放电的过程 —— 扩散电容效应。 O
x
当加反向电压时，扩散运动被 x = 0 处为 P 与 耗
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。
光敏器件
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。
二极管
二、本征半导体的晶体结构
完全纯净的、不含其他杂质且具有晶体结构的半导 体 称为本征半导体
将硅或锗材料提
+4
4. 漂移运动
内电场 有利于少子
阻挡层
P
空间电荷区
N
运动—漂移。
少子 的运动与 多子运动 方向相反
内电场 Uho
5. 扩散与漂移的动态平衡 扩散运动使空间电荷区增大，扩散电流逐渐减小；
随着内电场的增强，漂移运动逐渐增加；
当扩散电流与漂移电流相等时，PN 结总的电流等 于零，空间电荷区的宽度达到稳定。
《电子技术基础》教学课件
2 了解电路的基本理论和分析方法
学习不同类型的电子元件，理解其工作原理和特 性，能够正确选择和使用合适的元件。
学习基本电路的分析方法，掌握电路定律和基本 电路分析技巧，能够分析和设计简单电路。
3 能够使用电子设备进行实验和测量
4 培养工程实践能力和团队合作精神
学习使用示波器、信பைடு நூலகம்发生器等电子设备进行电 路实验和测量，掌握实验技巧和数据处理方法。
3
讨论和互动
组织学生进行课堂讨论和团队合作，共同解决问题和提升能力。
教学资源
电子图书馆
提供丰富的电子技术相关书籍和文 献资源，供学生自主学习和查阅。
电子实验室设备
配备先进的电子实验室设备，支持 学生进行实验和实践活动。
电子技术论坛
提供交流和分享的平台，学生可以 在论坛上与其他同学和专家讨论问 题和学习经验。
教学评价
1 期中考试
2 实验报告
通过期中考试评估学生对基本概念和原理的掌握 程度。
要求学生撰写实验报告，评估学生对实验原理和 实践能力的掌握。
3 小组项目报告
4 课堂表现
学生通过小组项目报告展示团队合作和问题解决 能力。
综合评估学生的课堂参与度、问题讨论能力和团 队合作精神。
总结
通过本课程的学习，学生将全面掌握电子技术的基本概念、原理和应用，培养分析和解决实际问题的能力，为未来 的学习和工作奠定坚实的基础。
通过课程项目和实践活动，培养学生的工程实践 能力和团队合作精神，提高问题解决能力。
课程设置
基础理论
电子元件、电路基本理论、电路 定律等
实验实践
电路实验、电子设备使用和调试等
项目实训
小组项目实践、问题解决和技术 报告等
电子技术基础全套课件 PPT
4、3 振荡的基本概念与原 理
(1)电路结构 与电感反馈式的区别:一是 LC 回路中,将电感支路与电 容支路对调,且在电容支路中将电容 C1、C2 接成串联分压形式, 通过 C2 将电压反馈到基极;二是在集电极加接电阻Re ,用以提供 集电极直流通路。
(2)工作原理 振幅起振条件:适当的选择 C1、C2 的数值,改变反馈量,即 可满足条件。
自激振荡器:依靠反馈维持振荡的振荡器称为反馈式自激 振荡器。
自激振荡器包括两个基本环节:放大器与反馈网络。
4、3 振荡的基本概念与原 理
方框图如图所示。
4、3 振荡的基本概念与原 理
3、自激振荡的条件
(1)相位平衡条件 反馈信号的相位必须与输入信号同相位,即反馈极性必须 是正反馈。
(2)振幅平衡条件 反馈信号 vf 的振幅应等于输入信号 vi 的振幅。即
反馈放大器与基本放大器的区别: (1)输入信号是信号源与反馈信号叠加后的净输入信号。
(2)输出信号在输送到负载的同时,还要取出部分或全部再回 送到原放大器的输入端。
(3)引入反馈后,使信号既有正向传输也有反向传输,电路形 成闭合环路。
4、1 反馈的基本概念
4、1、2 反馈的基本类 型
1、正反馈与负反馈 正反馈:反馈信号起到增强输入信号的作用。
f0 2
1 ( L1 L2 2M )C
式中,M 是线圈 L1 与 L2 之间的互感系数。
(2)特点 这种振荡电路易起振且振幅大,振荡频率可达几十兆赫。 缺点是振荡波形失真较大。
4、3 振荡的基本概念与原
理
3、电容反馈式振荡器 又称电容三点式振荡器。在图(b)交流通路中,三极管的三 个电极与电容支路的三个点相接,故而得名。电容三点式振荡电 路如图所示。
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导电性介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。 导体－－铁、铝、铜等金属元素等低价元素，其最外层电 子在外电场作用下很容易产生定向移动，形成电流。 绝缘体－－惰性气体、橡胶等，其原子的最外层电子受原 子核的束缚力很强，只有在外电场强到一定程度时才可能导 电。 半导体－－硅（Si）、锗（Ge），均为四价元素，它们原 子的最外层电子受原子核的束缚力介于导体与绝缘体之间。 本征半导体是纯净的晶体结构的半导体。
根据需求，最适用的电路才是最好的电路。 要研究利弊关系，通常“有一利必有一弊”。 4. 注意电路中常用定理在电子电路中的应用
六、课程的目的
本课程通过对常用电子元器件、模拟电路及其系统的分 析和设计的学习，使学生获得模拟电子技术方面的基础知 识、基础理论和基本技能，为深入学习电子技术及其在专 业中的应用打下基础。 1. 掌握基本概念、基本电路、基本方法和基本实验技能。 2. 具有能够继续深入学习和接受电子技术新发展的能力，
五、如何学习这门课程
1. 掌握基本概念、基本电路和基本分析方法
基本概念：概念是不变的，应用是灵活的， “万 变不离其宗”。
基本电路：构成的原则是不变的，具体电路是多种 多样的。
基本分析方法：不同类型的电路有不同的性能指标 和描述方法，因而有不同的分析方法。
2. 注意定性分析和近似分析的重要性 3. 学会辩证、全面地分析电子电路中的问题
• 网络：路由器、ATM交换机、收发器、调制解调器 • 工业：钢铁、石油化工、机加工、数控机床 • 交通：飞机、火车、轮船、汽车 • 军事：雷达、电子导航 • 航空航天：卫星定位、监测 • 医学：γ刀、CT、B超、微创手术 • 消费类电子：家电(空调、冰箱、电视、音响、摄像机、照相
机、电子表)、电子玩具、各类报警器、保安系统
根据需求，最适用的电路才是最好的电路。 要研究利弊关系，通常“有一利必有一弊”。 4. 注意电路中常用定理在电子电路中的应用
六、课程的目的
本课程通过对常用电子元器件、模拟电路及其系统的分 析和设计的学习，使学生获得模拟电子技术方面的基础知 识、基础理论和基本技能，为深入学习电子技术及其在专 业中的应用打下基础。 1. 掌握基本概念、基本电路、基本方法和基本实验技能。 2. 具有能够继续深入学习和接受电子技术新发展的能力，
五、如何学习这门课程
1. 掌握基本概念、基本电路和基本分析方法
基本概念：概念是不变的，应用是灵活的， “万 变不离其宗”。
基本电路：构成的原则是不变的，具体电路是多种 多样的。
基本分析方法：不同类型的电路有不同的性能指标 和描述方法，因而有不同的分析方法。
2. 注意定性分析和近似分析的重要性 3. 学会辩证、全面地分析电子电路中的问题
• 网络：路由器、ATM交换机、收发器、调制解调器 • 工业：钢铁、石油化工、机加工、数控机床 • 交通：飞机、火车、轮船、汽车 • 军事：雷达、电子导航 • 航空航天：卫星定位、监测 • 医学：γ刀、CT、B超、微创手术 • 消费类电子：家电(空调、冰箱、电视、音响、摄像机、照相
机、电子表)、电子玩具、各类报警器、保安系统
电子技术基础总结模电PPT课件
Rb1
L Cb R b2
L
（ +）
Vcc
C（2 +）
C1
（ +）
Ce
Re
（ +）
振荡频率：
1
f0 2
LC 2
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1 L C1 C2C1源自 C2串联型石英晶体振荡器
R b1
Rc1
(+) (+) R
(+)
Cb
R b2
Re1
石英晶体
+VCC
.
(+)
Uo
Re2
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分析下图的振荡电路能否产生振荡，若产生振荡, 石英晶体处于何种状态？
Rf
R1 －
∞ uo
A+
V
+
Rb1 C1
Vcc
Rc C2
R
C1
L
C2
R b2
Re
Ce
LC
(a)
(b)
++ VCC
Rc
Rc
RC
T1 T2
Rb
RC
Is
Rb
+ - VEE
(a)
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－A +
∞
+
C2
C1
(b)
Cs
石英晶体
理想运放组成的运算电路如图所示，求运算关系表达式:
VO V1 V2
R2
C2 +
RL
u o
-
输入电阻： Rb / /rbe rbe
（中）
输出电阻： 用途
Rc
（中）
信号放大
Rb // rbe (1 )(Re // RL)
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本征半导体的最外层电子（称为价电子）除受到原子核 吸引外还受到共价键束缚，因而它的导电能力差。
价电子从外界获得能量，挣脱共价键的束缚而成为自由 电子。这时，在共价键结构中留下相同数量的空位，每次原 子失去价电子后，变成正电荷的离子，从等效观点看，每个 空位相当于带一个基本电荷量的正电荷，成为空穴。
价电子 共价健
2.温度敏感性：半导体的电阻率随温度变化很敏感,并 随掺杂浓度不同，具有正或负的电阻温度 系数(可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。
3.光敏感性：光照能改变半导体的电阻率。 (可做 成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极 管、光敏三极管等)。
三、本征半导体
纯净的不含任何杂质、晶体结构排列整齐的半导体，称 为本征半导体。
半导体中的载流子数目也不多，远远低于金属导体，其 导电性能比导体差而比绝缘体好。
半导体:导电性能介于导体与绝缘体之间的物质称半导体。 常用的半导体材料有硅（Si）、锗（Ge）、硒（Se）和砷化 镓（GaAs）及其他金属氧化物和硫化物等，半导体一般呈晶 体结构。
二、半导体的特性
半导体的导电特性：
1.掺杂性：在半导体中掺入微量杂质，可改变其电 阻率和导电类型(可做成各种不同用途的 半导体器件，如二极管和三极管等）。
共价键中的两个电子，称为价电子。
四、N型和P型半导体
用特殊工艺在本征半导体掺入微量五价元素，
如磷或砷。
在常温下即可
变为自由电子 掺入五价元素
掺杂后自由电子数目
多余 大量增加，自由电子导电 电子 成为这种半导体的主要导
电方式，称为电子型半导
体或N型半导体。
失去一个 电子变为 正离子
在N 型半导体中自由电子 磷原子 是多数载流子，空穴是少数
第1章半导体器件基础知识
第一节 半导体的基础知识 第二节 半导体二极管 第三节 半导体三极管
第二节 半导体二极管
一、二极管的结构 在PN结的两端各引出一根电极引线，然后用外壳封装起来
就构成了半导体二极管，简称二极管，如图（a）所示，其图 形符号如图（b）所示。
VD
正极
负极
图（a）
图（b）
二、二极管的类型
2． PN结的单向导电性
ＰＮ结具有单向导电的特性，这种特性可以通过实验加以 证明。取一个ＰＮ结分别接成如图所示的电路。 实验证明如 图（a）所示电路的灯泡发亮，说明此时ＰＮ结电阻很小， 处 于“导通”状态。当把电路切换成如图（b）所示的电路时灯 泡不亮了，说明此时PN结电阻很大，处于“截止”状态。
《电子技术基础》 （模电+数电）
教材配套课件
第1章 半导体器件基础知识
教学目的及要求：
1.了解本征半导体和杂质半导体 2.掌握PN结的形成以及PN结的特点 3.二极管的结构、符号与特性 4.掌握半导体三极管的电流放大作用和伏安特性 曲线。
教学重点：
N，P型半导体以及PN结的特点，二极管的特性； 掌握半导体三极管的电流放大作用和伏安特性曲线
内电场被加
－－－ － －－ + + + + + + －－－－ － － + + + + + +
P
IR
内电场 外电场
–+
N
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，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。
PN结的单向导电性原理
1）PN 结加正向电压（正向偏置） P接正、N接负
PN 结变窄
－－－－ － － －－－－ － － －－－－ － －
+ + ++ + + + + ++ + + + + ++ + +
P IF
内电场 N
外电场
+–
内电场被 削弱，多子 的扩散加强， 形成较大的 扩散电流。
PN 结加正向电压时，正向电流较大，正向电 阻较小，PN结处于导通状态。
载流子。
在半导体硅或锗中掺入少量三价元素，如硼元素
掺入三价元素 空穴 掺杂后空穴数目大量
增加，空穴导电成为这 种半导体的主要导电方 式，称为空穴半导体或 P型半导体。
接受一个 电子变为 负离子
在 P 型半导体中空穴是多 硼原子 数载流子，自由电子是少数
载流子。
在外加电压的作用下，P 型半导体中的电流 主要是 b ，N 型半导体中的电流主要是 a 。
（a. 电子电流、b.空穴电流）
五、PN结
1．PN结的形成 在一块纯净的半导体晶片上，采取一定的工艺措施，在两 边掺入不同的杂质，分别形成P型半导体和N型半导体，它们的 交界面就形成了PN结。
P区 PN结 N区
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
空穴
电子
内电场
PN结的形成机理
内电场越强，漂移运 动越强，而漂移使空间
少子的漂移运动 电荷区变薄。
二极管按制造材料分类，主要有硅二极管和锗二极管； 按用途分类，主要有整流二极管、检波二极管、稳压二 极管、开关二极管等； 按接触的面积大小分类，可分为点接触型和面接触型两 类。
(1) 点接触型
点接触型二极管是一根很细的金属触丝（如三价元素铝） 和一块N型半导体（如锗）的表面接触，然后在正方向通过 很大的瞬时电流，使触丝和半导体牢固接在一起，三价金属 与锗结合构成PN结。由于点接触型二极管金属触丝很细，形 成的PN结很小，所以它不能承受大的电流和高的反向电压。 由于极间电容很小，所以这类管子适用于高频电路。
P 型半导体
－－－－－－ －－－－－－ －－－－－－ －－－－－－
内电场 N 型半导体
++++++
扩散和漂移
+ + + + + + 这一对相反的
+ + + + + + 运动最终达到
+ + + + + + 动态平衡，空
浓度差 多子的扩散运动
形成空间电荷区
扩散的结果使
空间电荷区变宽。
间电荷区的厚 度固定不变。
2）PN 结加反向电压（反向偏置）P接负、N接正
－－－ － －－ + + + + + + －－－ － －－ + + + + + + －－－ － －－ + + + + + +
P
内电场 外电场
N
–+
2） PN 结加反向电压（反向偏置）P接负、N接正
PN 结变宽
－－－ － －－ + + + + + +
教学难点：
PN结的形成；半导体三极管的电流放大原理
第1章半导体器件基础知识
第一节 半导体的基础知识 第二节 半导体二极管 第三节 半导体三极管
第一节 半导体的基础知识
一、半导体的概念
金属导体内的载流子只有一种，就是自由电子，而且数目 很多，所以具有良好的导电性能。
绝缘体中载流子的数目很少，因而导电性能很差，几乎 不导电。
价电子从外界获得能量，挣脱共价键的束缚而成为自由 电子。这时，在共价键结构中留下相同数量的空位，每次原 子失去价电子后，变成正电荷的离子，从等效观点看，每个 空位相当于带一个基本电荷量的正电荷，成为空穴。
价电子 共价健
2.温度敏感性：半导体的电阻率随温度变化很敏感,并 随掺杂浓度不同，具有正或负的电阻温度 系数(可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。
3.光敏感性：光照能改变半导体的电阻率。 (可做 成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极 管、光敏三极管等)。
三、本征半导体
纯净的不含任何杂质、晶体结构排列整齐的半导体，称 为本征半导体。
半导体中的载流子数目也不多，远远低于金属导体，其 导电性能比导体差而比绝缘体好。
半导体:导电性能介于导体与绝缘体之间的物质称半导体。 常用的半导体材料有硅（Si）、锗（Ge）、硒（Se）和砷化 镓（GaAs）及其他金属氧化物和硫化物等，半导体一般呈晶 体结构。
二、半导体的特性
半导体的导电特性：
1.掺杂性：在半导体中掺入微量杂质，可改变其电 阻率和导电类型(可做成各种不同用途的 半导体器件，如二极管和三极管等）。
共价键中的两个电子，称为价电子。
四、N型和P型半导体
用特殊工艺在本征半导体掺入微量五价元素，
如磷或砷。
在常温下即可
变为自由电子 掺入五价元素
掺杂后自由电子数目
多余 大量增加，自由电子导电 电子 成为这种半导体的主要导
电方式，称为电子型半导
体或N型半导体。
失去一个 电子变为 正离子
在N 型半导体中自由电子 磷原子 是多数载流子，空穴是少数
第1章半导体器件基础知识
第一节 半导体的基础知识 第二节 半导体二极管 第三节 半导体三极管
第二节 半导体二极管
一、二极管的结构 在PN结的两端各引出一根电极引线，然后用外壳封装起来
就构成了半导体二极管，简称二极管，如图（a）所示，其图 形符号如图（b）所示。
VD
正极
负极
图（a）
图（b）
二、二极管的类型
2． PN结的单向导电性
ＰＮ结具有单向导电的特性，这种特性可以通过实验加以 证明。取一个ＰＮ结分别接成如图所示的电路。 实验证明如 图（a）所示电路的灯泡发亮，说明此时ＰＮ结电阻很小， 处 于“导通”状态。当把电路切换成如图（b）所示的电路时灯 泡不亮了，说明此时PN结电阻很大，处于“截止”状态。
《电子技术基础》 （模电+数电）
教材配套课件
第1章 半导体器件基础知识
教学目的及要求：
1.了解本征半导体和杂质半导体 2.掌握PN结的形成以及PN结的特点 3.二极管的结构、符号与特性 4.掌握半导体三极管的电流放大作用和伏安特性 曲线。
教学重点：
N，P型半导体以及PN结的特点，二极管的特性； 掌握半导体三极管的电流放大作用和伏安特性曲线
内电场被加
－－－ － －－ + + + + + + －－－－ － － + + + + + +
P
IR
内电场 外电场
–+
N
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，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。
PN结的单向导电性原理
1）PN 结加正向电压（正向偏置） P接正、N接负
PN 结变窄
－－－－ － － －－－－ － － －－－－ － －
+ + ++ + + + + ++ + + + + ++ + +
P IF
内电场 N
外电场
+–
内电场被 削弱，多子 的扩散加强， 形成较大的 扩散电流。
PN 结加正向电压时，正向电流较大，正向电 阻较小，PN结处于导通状态。
载流子。
在半导体硅或锗中掺入少量三价元素，如硼元素
掺入三价元素 空穴 掺杂后空穴数目大量
增加，空穴导电成为这 种半导体的主要导电方 式，称为空穴半导体或 P型半导体。
接受一个 电子变为 负离子
在 P 型半导体中空穴是多 硼原子 数载流子，自由电子是少数
载流子。
在外加电压的作用下，P 型半导体中的电流 主要是 b ，N 型半导体中的电流主要是 a 。
（a. 电子电流、b.空穴电流）
五、PN结
1．PN结的形成 在一块纯净的半导体晶片上，采取一定的工艺措施，在两 边掺入不同的杂质，分别形成P型半导体和N型半导体，它们的 交界面就形成了PN结。
P区 PN结 N区
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
空穴
电子
内电场
PN结的形成机理
内电场越强，漂移运 动越强，而漂移使空间
少子的漂移运动 电荷区变薄。
二极管按制造材料分类，主要有硅二极管和锗二极管； 按用途分类，主要有整流二极管、检波二极管、稳压二 极管、开关二极管等； 按接触的面积大小分类，可分为点接触型和面接触型两 类。
(1) 点接触型
点接触型二极管是一根很细的金属触丝（如三价元素铝） 和一块N型半导体（如锗）的表面接触，然后在正方向通过 很大的瞬时电流，使触丝和半导体牢固接在一起，三价金属 与锗结合构成PN结。由于点接触型二极管金属触丝很细，形 成的PN结很小，所以它不能承受大的电流和高的反向电压。 由于极间电容很小，所以这类管子适用于高频电路。
P 型半导体
－－－－－－ －－－－－－ －－－－－－ －－－－－－
内电场 N 型半导体
++++++
扩散和漂移
+ + + + + + 这一对相反的
+ + + + + + 运动最终达到
+ + + + + + 动态平衡，空
浓度差 多子的扩散运动
形成空间电荷区
扩散的结果使
空间电荷区变宽。
间电荷区的厚 度固定不变。
2）PN 结加反向电压（反向偏置）P接负、N接正
－－－ － －－ + + + + + + －－－ － －－ + + + + + + －－－ － －－ + + + + + +
P
内电场 外电场
N
–+
2） PN 结加反向电压（反向偏置）P接负、N接正
PN 结变宽
－－－ － －－ + + + + + +
教学难点：
PN结的形成；半导体三极管的电流放大原理
第1章半导体器件基础知识
第一节 半导体的基础知识 第二节 半导体二极管 第三节 半导体三极管
第一节 半导体的基础知识
一、半导体的概念
金属导体内的载流子只有一种，就是自由电子，而且数目 很多，所以具有良好的导电性能。
绝缘体中载流子的数目很少，因而导电性能很差，几乎 不导电。