《电工学》_秦曾煌主编第六版下册_电子技术_第14章
《电工学》秦曾煌第六版上下册课后答案(同名17708)
《电工学》秦曾煌第六版上下册课后答案(同名17708)D[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图2: 习题1.5.2图−I1 + I2 −I3=−3 + 1 −I3=可求得I3= −2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。
根据基尔霍夫电流定律可得U3 = (30 + 10 ×103 ×3 ×10−3 )V =60V其次确定电源还是负载：1 从电压和电流的实际方向判定：电路元件3 80V元件30V元件电流I3从“+”端流出,故为电源;电流I2从“+”端流出，故为电源；电流I1从“+”端流出，故为负载。
2 从电压和电流的参考方向判别：电路元件3 U3和I3的参考方向相同P= U3I3 = 60 ×(−2) ×10−3W=−120 ×10−3W （负值），故为电源；80V元件U2和I2的参考方向相反P = U2I2 = 80 ×1 ×10−3W =80 ×10−3W （正值），故为电源；30V元件U1和I1参考方向相同P= U1I1 = 30 ×3 ×10−3 W = 90 ×10−3W （正值），故为负载。
两者结果一致。
最后校验功率平衡：电阻消耗功率:2 2= R1I1 = 10 ×3 mW = 90mWP R12 2= R2I2 = 20 ×1 mW = 20mWP R2电源发出功率:P E = U2I2 + U3I3 = (80 + 120)mW =200mW负载取用和电阻损耗功率:P = U1I1 + R1 I2 + R2I2 = (90 + 90 + 20)mW =200mW1 2两者平衡1.5.3有一直流电源，其额定功率PN= 200W ，额定电压U N= 50V 。
内阻R0 =0.5Ω，负载电阻R可以调节。
其电路如教材图1.5.1所示试求：1 额定工作状态下的电流及负载电阻；2 开路状态下的电源端电压；3 电源短路状态下的电流。
《电工学》秦曾煌第六版上下册课后答案.......
1 电路的基本概念与定律电源有载工作、开路与短路电源发出功率P E =在图2中，已知I1= 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端电压U3，并说明它是电源还是负载。
校验整个电路的功率是否平衡。
[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图 2: 习题图−I1 + I2 −I3=−3 + 1 −I3=可求得I3= −2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。
根据基尔霍夫电流定律可得U3 = (30 + 10 ×103 ×3 ×10−3 )V= 60V其次确定电源还是负载：1 从电压和电流的实际方向判定：电路元件3 80V元件30V元件电流I3从“+”端流出,故为电源;电流I2从“+”端流出，故为电源；电流I1从“+”端流出，故为负载。
2 从电压和电流的参考方向判别：电路元件3 U3和I3的参考方向相同P= U3I3 = 60 ×(−2) ×10−3W =−120 ×10−3W （负值），故为电源；80V元件U2和I2的参考方向相反P = U2I2 = 80 ×1 ×10−3W =80 ×10−3W （正值），故为电源；30V元件U1和I1参考方向相同P= U1I1 = 30 ×3 ×10−3 W =90 ×10−3W （正值），故为负载。
两者结果一致。
最后校验功率平衡：电阻消耗功率:2 2P R= R1I= 10 ×3 mW = 90mW12 2P R= R2I= 20 ×1 mW = 20mW2电源发出功率:P E = U2I2 + U3I3 = (80 + 120)mW =200mW负载取用和电阻损耗功率:P = U1I1 + R1 I2 + R2I2 = (90 + 90 + 20)mW =200mW1 2两者平衡基尔霍夫定律试求图6所示部分电路中电流I、I1和电阻R，设U ab = 0。
电工学_下册(电子技术)第六版_秦曾煌
1.晶体三极管工作在放大状态时，其发射结处于正…偏置，集URM = 14.1 V ；若采用单相桥式整流电路，则二极管承受的最高反向压降 U RM = 14.1 V 。
5.(57.5) 10= (111001.1 )2=( 39.8 )16。
6.三变量的逻辑函数共有 8个最小项。
其全部最小项之和为 1 。
7.TTL 三态门的输出包括高电平、低电平和高阻态等三种工作状态。
二、选择题：（每题2分，共12分）1.某硅三极管三个电极的电位Ve Vb 和Vc 分别为3V 、3.7V 和6V ,则该管工作在A ）状态。
A 饱和B 、截止C 、放大2.工作在甲乙类状态的互补对称功率放大电路，通常提供一个偏置电路以克服（D ）失真。
损坏A 、截止3.电路如图1所示，引入的反馈为（B 、饱和 C ）负反馈。
C 、截止和饱和交越A 、电压并联B 、电流并联 C 电压串联 电流串联4.下列电路中D ）电路。
A 、加法器B 、编码器 C 、译码器计数器5.构成一个十二进制的计数器, ）个触发器。
A 、 2B 、 46.摩根定律的正确表达式是：C 、D 12、用代数法化简如下逻辑函数为最简与或式。
B 、 D 、(6分)2.放大电路电工学期考试卷01-电子技术B、填空题：（每空2分，共30分）并宜负反馈；若想要增加输出电阻，应引入电流 负反馈。
3. 理想运算放大电路工作在线性区时，有 虚断和虚短两个重要概念。
4.已知变压器二次侧电压 U =10V,采用单相半波整流电路，二极管承受的最高反向压降Y = A B^A C C+C D +AB C +B C D解：Y = B(A AC) C(D AD BD)= B(A C) C(D A B)AB CD AC =AB BC C D AC精品文档四、图 2 所示放大电路中，已知V C C=12V,金i=90k Q,吊2=30k Q , F C=2.5k Q , R=1.5k Q , F L=10k Q , 3 =80, U B E = 0.7V。
电工学秦曾煌第六版上下册课后答案
图1: 习题1.5.1图I1 = −4A U1 = 140V U4 = −80V I2 = 6AU2 = −90V U5 =30VI3 = 10AU3 = 60V1 电路的基本概念与定律1.5 电源有载工作、开路与短路1.5.1在图1中,五个元件代表电源和负载。
电流和电压的参考方向如图中所示。
今通过实验测量得知1 试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。
2 判断哪些元件是电源？哪些是负载？3 计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？[解]:2 元件1，2为电源；3，4，5为负载。
3 P1 = U1I1 = 140 ×(−4)W = −560WP2 = U2I2 = (−90) ×6W = −540WP3 = U3I3 = 60 ×10W = 600WP4 = U4I1 = (−80) ×(−4)W =320W P5 = U5I2 = 30 ×6W = 180WP1 + P2 = 1100W负载取用功率P = P3+ P4 + P5 = 1100W 两者平衡电源发出功率PE=1.5.2在图2中，已知I1= 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端电压U3，并说明它是电源还是负载。
校验整个电路的功率是否平衡。
[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图2: 习题1.5.2图−I1 + I2 −I3= 0−3 + 1 −I3= 0可求得I3= −2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。
根据基尔霍夫电流定律可得U3 = (30 + 10 ×103 ×3 ×10−3 )V = 60V 其次确定电源还是负载：1 从电压和电流的实际方向判定：电路元件3 80V元件30V元件电流I3从“+”端流出,故为电源;电流I2从“+”端流出，故为电源；电流I1从“+”端流出，故为负载。
2 从电压和电流的参考方向判别：电路元件3 U3和I3的参考方向相同P= U3I3 = 60 ×(−2) ×10−3W =−120 ×10−3W （负值），故为电源；80V元件U2和I2的参考方向相反P = U2I2 = 80 ×1 ×10−3W = 80 ×10−3W （正值），故为电源；30V元件U1和I1参考方向相同P= U1I1 = 30 ×3 ×10−3 W = 90 ×10−3W （正值），故为负载。
《电工学》秦曾煌第六版上下册课后答案
1 电路的基本概念与定律1.5 电源有载工作、开路与短路电源发出功率P E =1.5.2在图2中，已知I1= 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端电压U3，并说明它是电源还是负载。
校验整个电路的功率是否平衡。
[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图 2: 习题1.5.2图−I1 + I2 −I3=−3 + 1 −I3=可求得I3= −2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。
根据基尔霍夫电流定律可得U3 = (30 + 10 ×103 ×3 ×10−3 )V= 60V其次确定电源还是负载：1 从电压和电流的实际方向判定：电路元件3 80V元件30V元件电流I3从“+”端流出,故为电源;电流I2从“+”端流出，故为电源；电流I1从“+”端流出，故为负载。
2 从电压和电流的参考方向判别：电路元件3 U3和I3的参考方向相同P= U3I3 = 60 ×(−2) ×10−3W =−120 ×10−3W （负值），故为电源；80V 元 件 U 2 和I 2的 参 考 方 向 相 反P = U 2I 2 = 80 × 1 ×10−3W = 80 × 10−3W （正值），故为电源；30V 元件 U 1 和I 1参考方向相同P = U 1I 1 = 30 × 3 × 10−3 W =90 ×10−3W （正值），故为负载。
两者结果一致。
最后校验功率平衡： 电阻消耗功率:2 2P R 1 = R 1I 1 = 10 × 3 mW = 90mW 2 2P R 2 = R 2I 2 = 20 × 1 mW = 20mW电源发出功率:P E = U 2 I 2 + U 3 I 3 = (80 + 120)mW =200mW负载取用和电阻损耗功率:P = U 1I 1 + R 1 I 2 + R 2I 2 = (90 + 90 + 20)mW = 200mW1 2两者平衡1.6 基尔霍夫定律1.6.2试求图6所示部分电路中电流I 、I 1 和电阻R ，设U ab = 0。
《电工学》14秦曾煌主编第六版下册电子技术第14章
(14-15)
§14.2 PN 结及其单向导电性
PN 结的形成
在同一片半导体基片上，分别制造P 型 半导体和 N 型半导体，经过载流子的扩散， 在它们的交界面处就形成了PN 结。
(14-16)
内电场越强，漂移运动 就越强，而漂移的结果 使空间电荷区变薄。
漂移运动
P型半导体
内电场E N型半导体
－－－－ － － －－－－ － － －－－－ － － －－－－ － －
结
构
N型硅
图
P型硅 N型硅
C (a)平面型
E 铟球
P B N型锗
P 铟球
C
(b)合金型
常见：硅管主要是平面型，锗管都是合金型
(14-38)
发射结 集电结
发射极
E
N PN
集电极 C
发射区 基区 集电区 B 基极
+4
在其它力的作用下， 空穴可吸引附近的电子 来填补，其结果相当于 空穴的迁移，而空穴的 迁移相当于正电荷的移 动，因此可认为空穴是 载流子。
自由电子：在晶格中运动；空穴：在共价键中运动
(14-10)
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。
本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。
心，而相邻四个原子位于四面体的顶点，每个原子与 其相邻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：
(14-5)
硅和锗的共价键结构
+4表示除 去价电子 后的原子
+4
+4
+4
+4
共价键共 用电子对
(14-6)
+4
《电工学》优秀PPT课件(第六版,秦曾煌,下册)
+
= –50 10 = –5 R2 = R1 RF
2. 因 Auf = – RF / R1 = – RF 10 = –10
故得 RF = –Auf R1 = –(–10) 10 =100 k
R2 = 10 100 (10 +100) = 9. 1 k
=10 50 (10+50) = 8.3 k
+ uo – 因虚短, u–= u+= 0
R R ) 2 iu F 1 iu F ( ou R 1 iR
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2i
平衡电阻： R2= Ri1 // Ri2 // RF
+
uo ui 1 ui 2 故得 Ri 1 Ri 2 RF
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2. 同相加法运算电路 RF R1 ui1 ui2 Ri1 – + +
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16.2 运算放大器在信号运算方面的运用
集成运算放大器与外部电阻、电容、半导体 器件等构成闭环电路后，能对各种模拟信号进 行比例、加法、减法、微分、积分、对数、反 对数、乘法和除法等运算。 运算放大器工作在线性区时，通常要引入深 度负反馈。所以，它的输出电压和输入电压的 关系基本决定于反馈电路和输入电路的结构和 参数，而与运算放大器本身的参数关系不大。 改变输入电路和反馈电路的结构形式，就可以 实现不同的运算。
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– +
+
+ uo –
结论：
① Auf为负值，即 uo与 ui 极性相反。因为 ui 加 在反相输入端。 ② Auf 只与外部电阻 R1、RF 有关，与运放本 身参数无关。
秦曾煌电工学下册电子技术课后答案
第14 章本书包括电路的基本概念与基本定律、电路的分析方法、电路的暂态分析、正弦交流电路、三相电路、磁路与铁心线圈电路、交流电动机、直流电动机、控制电机、继电接触器控制系统、可编程控制器及其应用等内容。
晶体管起放大作用的外部条件，发射结必须正向偏置，集电结反向偏置。
晶体管放大作用的实质是利用晶体管工作在放大区的电流分配关系实现能量转换。
2．晶体管的电流分配关系晶体管工作在放大区时，其各极电流关系如下：I IC BI I I (1 )IE B C BI IC CI IB B3．晶体管的特性曲线和三个工作区域（1）晶体管的输入特性曲线：晶体管的输入特性曲线反映了当UCE 等于某个电压时，I和U BE 之间的关系。
晶体管B的输入特性也存在一个死区电压。
当发射结处于的正向偏压大于死区电压时，晶体管才会出现I B ，且I B 随U BE 线性变化。
（2）晶体管的输出特性曲线：晶体管的输出特性曲线反映当I B 为某个值时，I C 随U CE 变化的关系曲线。
在不同的I B 下，输出特性曲线是一组曲线。
I=0 以下区域为截止区，当U CE 比较小的区域为饱和区。
输出B特性曲线近于水平部分为放大区。
（3）晶体管的三个区域：晶体管的发射结正偏，集电结反偏，晶体管工作在放大区。
此时，I C = I b ，I C 与I b 成线性正比关系，对应于曲线簇平行等距的部分。
晶体管发射结正偏压小于开启电压，或者反偏压，集电结反偏压，晶体管处于截止工作状态，对应输出特性曲线的截止区。
此时，I B =0，I C = I CEO 。
晶体管发射结和集电结都处于正向偏置，即U CE 很小时，晶体管工作在饱和区。
此时，I C 虽然很大，但I C I b 。
即晶体管处于失控状态，集电极电流I C 不受输入基极电流I B 的控制。
14．3 典型例题例14．1 二极管电路如例14．1 图所示，试判断二极管是导通还是截止，并确定各电路的输出电压值。
电工学秦曾煌第六版下册课后答案
14 二极管和晶体管二极管在图1所示的各电路图中，E = 5V ，u i = 10 sin ωtV ，二极管D的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压u0 的波形。
[ 解]图 1: 习题图(a) u i为正半周时，u i> E，D导通；u i < E，D截止。
u i为负半周时，D截止。
D导通时，u0 = E；D截止时，u o = u i。
(b)u i为正半周时；u i > E，D导通；u i < E，D截止。
u i为负半周时，D截止。
D导通时，u0 = u i；D截止时，u0 = E。
u0的波形分别如图2(a)和(b)所示。
图 2: 习题图××3在图3中，试求下列几种情况下输出端电位V Y 及各元件中通过的电流。
(1)V A= +10V ，V B= 0V ；(2)V A = +6V ,V B = +;(3)V A = V B = +5V .设二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大。
[解]图 3: 习题图(1) 二极管D A优先导通，则10V Y = 9 ×1 + 9V = 9VV Y 9I D= I R == A = 1 10R 9 ×103A = 1mAD B反向偏置，截止，I D= 0(2) 设D A和D B两管都导通，应用结点电压法计算V Y ：V Y =6+1 11 1 1 V =×9V = < ++191 1 9可见D B管也确能导通。
I D=6A = ×1031 ×103A =I D= A = ×1031 ×103A =I R= A = 1039 ×103A =×3 (3) D A 和D B 两管都能导通5 5 + V Y = 1 1 1 1 1 V = + + 1 1 9V Y I R = = A = 10 R 9 × 103A =I D = I D =I R = 2mA =2稳压二极管有两个稳压二极管D Z 1和D Z 2，其稳定电压分别为 和 ，正向压降都 是 。
《电工学》秦曾煌下册电子技术详解PPT教学课件
+4
+4
+4
+4
共价键共 用电子对
(14-6)
+4
+4
+4
+4
共价键形成后，每个原子 最外层电子是八个，构成比 较稳定的结构。
共价键有很强的结合力， 使原子规则排列，形成晶体。
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。
• 当受外界热和光的作用时，它的导电能 力明显变化 -- 热敏特性、光敏特性。
• 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 -- 掺杂特性。
(14-3)
14.1.1 本征半导体
一、本征半导体的结构
现代电子学中，用的最多的半导体是硅(Si)和锗 (Ge)，它们的最外层电子（价电子）都是四个。
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。
(14-2)
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：
(14-14)
二、P 型半导体
在硅或锗晶体中掺入少量三价元素硼（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，产生一个空位。
这个空位可能吸引束 缚电子来填补，使得
空位
+4
第14章 半导体二极管和三极管
• 14.6 光电器件
第14章 半导体二极管和三极管
本章要求：
• 理解PN结的单向导电性，三极管的电流分配和电 流放大作用； • 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； • 会分析含有二极管的电路。
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 件的目的在于应用。 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 果。 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。 器件是非线性的、特性有分散性、RC 的值有误 差、工程上允许一 型半导体中自由电子 是多数载流子，空穴是少数 载流子。
14.1.2 N型半导体和 P 型半导体
掺入三价元素 掺杂后空穴数目大量 空穴 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。 在 P 型半导体中空穴是多 数载流子，自由电子是少数 载流子。
Si
Si
Si B–
电 子 技 术 的 应 用（信 号 检 测）
• 压力、温度、水位、水流量等的测量与调节; • 电子仪器（如信号发生器，电子脉搏器）;
• …..
电 子 技 术 的 应 用（汽 车 电 子）
电源 发动机控制 行驶装置 汽车电子报警与安全装置 旅居性 仪表 娱乐通讯
14.3 半导体二极管
一个PN结加上相应的电极引线并用管壳封装起来，就构 成了半导体二极管，简称二极管，接在P型半导体一侧的引 出线称为阳极；接在N型半导体一侧的引出线称为阴极。
(a) 点接触型 结面积小、 结电容小、正 向电流小。用 于检波和变频 等高频电路。
《电工学》秦曾煌第六版上下册高等教育出版社课后答案
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《电工电子技术》课程教学大纲
《电工电子技术》课程教学大纲一．课程基本信息开课单位：电子信息学院电子工程系电工电子教研室课程编号：03040089b英文名称：Electrotechnics and Electronics学时：总计48学时，其中理论授课48学时，实验（含上机）0学时学分：3.0学分面向对象：物流管理、应用物理学、生物工程等本科专业先修课程：高等数学、大学物理教材：《电路与电子技术》（电工学Ⅰ），朱伟兴主编，高等教育出版社，2008年六月第一版主要教学参考书目或资料：1.《电工学》（第六版）上册电工技术、《电工学》（第六版）下册电子技术，秦曾煌主编，高等教育出版社，2003年12月第六版2.《电工学（第六版）学习辅导与习题选解》，秦曾煌主编，高等教育出版社3.《电工学（第六版）习题全解（上下册）》，姜三勇主编，高等教育出版社二．教学目的和任务《电工电子技术》是面向高等工科学校非电类专业开设的一门技术基础课程。
目前，电工电子技术应用十分广泛，发展迅速，并且日益渗透到其他学科领域，促进其发展，在我国社会主义现代化建设中具有重要的作用。
本课程的教学目的和任务是：使学生通过本课程的学习，获得电工电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工电子技术的应用和我国电工电子技术发展的概况，为今后学习后续课程以及从事与本专业有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。
本课程理论严谨，系统性、逻辑性强，对培养学生的辨证思维能力，树立理论联系实际的科学观点和提高学生分析问题、解决问题的能力有着重要的作用，是培养复合型人才的重要组成部分。
三．教学目标与要求本门课程通过不同的教学方法和教学手段，使学生掌握电路理论、安全用电、模拟电子技术、数字电子技术、EDA技术等电工技术领域中的基本理论、基本知识；初步掌握一般电路和电子电路的分析方法；了解常用电子器件的作用和功能；了解电工电子技术领域中的新理论、新技术、新知识。
四．教学内容、学时分配及其基本要求第一章电路的基本概念与定律（5学时。
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-12V
设二极管的导通压降为0.3伏。
(14-39)
例5： +12V
uA 0V
uB 0V 3V 0V 3V
uF
0.3V 0.3V 0.3V 0.3V
A
B
D1 D2
F
0V 3V 3V
0.3V 0.3V
3.3V 3.3V
力明显变化 -- 热敏特性、光敏特性。 • 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 -- 掺杂特性。
(14-3)
14.1.1 本征半导体
一、本征半导体的结构
现代电子学中，用的最多的半导体是硅(Si)和锗 (Ge)，它们的最外层电子（价电子）都是四个。
Ge
Si
通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。
二极管电路分析
分析方法： 1. 断开二极管 2. a) 分析其两端电位高低， b) 或其两端所加电压 UD 的正负。 3. a) V阳 > V阴 V阳 < V阴 → 导通 → 截止
b) UD > 0 → 导通 UD < 0 → 截止
(14-35)
二极管：死区电压=0 .5V，正向压降0.7V(硅二极管) 理想二极管：死区电压=0 ，正向压降=0
－ － － － － －
－ － － － － － － － － － － － － － － － － －
+ + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + +
空间电荷区， 也称耗尽层。
扩散运动
扩散的结果是使空间 电荷区逐渐加宽。
(14-19)
漂移运动 P型半导体 － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － 内电场E N型半导体
P 型半导体
杂质型半导体中多子和少子的移动都可形 成电流，但由于数量关系，起导电作用的主要 是多子，受温度影响较小。
一般近似认为多子与杂质浓度相等。
(14-16)
课堂练习
1. 在杂质半导体中多子的数量与 a （a. 掺杂浓度、b.温度）有关。 2. 在杂质半导体中少子的数量与 b （a. 掺杂浓度、b.温度）有关。 c 3. 当温度升高时，少子的数量 （a. 减少、b. 不变、c. 增多）。 4. 在外加电压作用下，P 型半导体中电流主要 是 b ，N 型半导体中电流主要是 a 。 （a. 电子电流、b.空穴电流）
－ － －
_
N
外电场
内电场
R
E
(14-24)
二、PN 结加反向电压 变厚
－ + + + +
内电场被加强，多 子扩散受到抑制，少 子漂移加强，但因少 子数量有限，只能形 成较小的反向电流。
_ P
－ － －
+
N
内电场 外电场
R
E
(14-25)
总结：
1、加正向电压时，PN结处于导通状态，呈 低电阻，正向电流较大。
通常二极管击穿时，其反向电流剧增，单向导电 性被破坏，甚至过热而烧坏。
(14-31)
3. 反向峰值电流 IRM
指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反 向电流越大，说明二极管的单向导电性越差。
反向电流受温度影响，温度越高反向电流越大。 硅管的反向电流较小（ <几微安），锗管的反向 电流要比硅管大几十到几百倍。 以上均是二极管的直流参数，二极管的应用主 要是利用它的单向导电性，它可应用于整流、检波、 限幅、保护等等。
(14-7)
二、本征半导体的导电机理
1.载流子、自由电子和空穴
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，本征半导体中没有可 以自由运动的带电粒子（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。
二、P 型半导体
在硅或锗晶体中掺入少量三价元素硼（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，产生一个空位。 这个空位可能吸引束 缚电子来填补，使得 硼原子成为不能移动 的带负电的离子。由 于硼原子接受电子， 所以称为受主原子。
空穴 空位
(14-4)
本征半导体：完全纯净的、结构完整的半导体晶体。
在硅和锗晶体中，每个原子都处在正四面体的中 心，而相邻四个原子位于四面体的顶点，每个原子与 其相邻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：
(14-5)
硅和锗的共价键结构
+4 +4表示除 去价电子 后的原子
+4
共价键共
用电子对
+4 +4
(14-6)
+4
+4
共价键形成后，每个原 子最外层电子是八个，构成 比较稳定的结构。
+4
+4
共价键有很强的结合力， 使原子规则排列，形成晶体。
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。
(14-32)
二极管电路分析
定性分析：判二极管的工作状态 ---- 导通、截止
I
导通压降
U
实际二极管：正向导通 ---- 硅 0.6~0.8V
锗 0.2~0.3V
(14-33)
理想二极管：正向导通 ---- 管压降为零 反向截止 ---- 相当于断开
I
导通压降
U
硅0.7V
锗0.2V
(14-34)
(14-10)
自由电子：在晶格中运动；空穴：在共价键中运动
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。
本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。
温度越高，载流子的浓度越高，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。
故：DA优先导通
若：DA导通压降为0.3V
DB截止
则：VY = 2.7V
P12：例14.3.2
(14-37)
例3：已知：管子为锗管，VA = 3V，VB = 0V。导通压 降为0.3V，试求：VY = ?
解： 方法：先判二极管谁优先导通，
+12V R
DA
导通后二极管起嵌位作用 两端压降为定值。
因：VA < VB
(14-8)
空穴
+4
+4
自由电子
+4
+4 束缚电子
自由电子、空穴成对出现
(14-9)
2.本征半导体的导电机理
本征半导体中存在数量相等的两种载流子： 自由电子和空穴。
+4
+4
+4
+4
在其它力的作用下， 空穴可吸引附近的电子 来填补，其结果相当于 空穴的迁移，而空穴的 迁移相当于正电荷的移 动，因此可认为空穴是 载流子。
(14-11)
14.1.2 N 型半导体和P 型半导体
在本征半导体中掺入某些微量的杂质，会使 半导体的导电性能发生显著变化。其原因是掺杂 半导体的某种载流子的浓度大大增加。 N 型半导体：自由电子浓度大大增加的杂质半导体， 也称为（电子半导体）。 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）。
2、加反向电压时，PN结处于截止状态，呈 高电阻， 反向电流很小。
PN 结具有单向导电性
(14-26)
14.3 二极管
检波
开关
发光
稳压
整流
(14-27)
(14-28)
一、基本结构：PN 结加上管壳和引线。
用于集 成电路 结面 制作工 积小、 艺中。 结电容 PN结 小、正 结面积 向电流 可大可 小。用 小，用 于检波 于高频 和变频 整流和 等高频 开关电 电路。 路中。
+4 +5
+4
+4
(14-13)
N 型半导体中的载流子是什么？
1.由施主原子提供的电子，浓度与施主原子相同。 2.本征半导体中成对产生的自由电子和空穴。 因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）。
(14-14)
结面积 大、正 向电流 大、结 电容大， 用于工 频大电 流整流 电路。
(14-29)
二、伏安特性： 非线性
I
反向电流 在一定电压 范围内保持 常数。 反向击穿 电压U(BR) 正向特性
P
导通压降
+
–
N
硅0.6~0.8V 锗0.2~0.3V
U
死区电压
反向特性
P
பைடு நூலகம்
–
硅管0.5V 锗管0.1V
+N 外加电压大于死区电 压，二极管才能导通。
V0
+ + + + + + + + + +
+ + +
+
+ +
P 型区
空间 电荷区
N 型区
(14-21)
注意:
1.空间电荷区中几乎没有载流子。
2.空间电荷区中内电场阻碍P 区中的空穴、N