《模拟电子技术》课程

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程

目录

单元1 晶体二极管的特性与应用

1.1理论：半导体物理的基本知识和晶体二极管的特性

1.2实验：晶体二极管的伏安特性测试和简单应用

单元2 晶体三极管的特性

2.1理论：晶体三极管的输入、输出特性

2.2实验：晶体三极管的输入、输出特性测试

单元3 晶体三极管共发射极基本放大器

3.1理论：晶体三极管共发射极放大器的性能指标和分析方法3.2实验：晶体三极管共发射极基本放大器性能指标测试

单元4 晶体三极管共集电极基本放大器

4.1理论：射极跟随器的性能指标分析

4.2实验：射极跟随器的性能指标测试

单元5 晶体三极管多级放大器

5.1理论：多级放大器的耦合方式和分析方法

5.2实验：阻容耦合两级放大器的性能指标测试

单元6 负反馈放大器

6.1理论：反馈组态的判断和负反馈对放大器性能的影响

6.2实验：电压串联负反馈对放大器性能的影响

单元7 正弦波振荡器

7.1理论：正弦波振荡器的起振条件和平衡条件

7.2实验：RC分立元件文氏电桥正弦波振荡器

单元8 差分放大器

8.1理论：差分放大器的工作原理和性能指标

8.2实验：差分放大器的性能指标测试

单元9 集成运算放大器

9.1理论：集成运算放大器的理想化条件和应用

9.2实验：集成运算放大器的应用

单元10 功率放大器

10.1理论：甲、乙类功率放大器的工作原理和性能指标

10.2实验：OTL功率放大器的性能指标测试

单元11 直流稳压电源

11.1理论：直流稳压电源的工作原理和性能指标

11.2实验：串联直流稳压电源的性能指标测试

单元12 场效应管的特性及放大电路

12.1理论：结型场效应管的特性曲线和性能指标

12.2实验：结型场效应管特性曲线和放大电路性能指标的测试

单元1 晶体二极管的特性与应用

1-1理论：半导体物理的基本知识和晶体二极管的特性

1-1.1半导体物理的基本知识

导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，称为半导体。由硅或锗等元素组成的单晶称为本征半导体。

价电子得到能量，摆脱共价键的束缚，成为自由电子，该过程称为本征激发。本征激发产生电子－空穴对；本征激发过程中，激发和复合两种作用是并存的。能够运载电荷的粒子称为载流子。半导体中有两种载流子－电子和空穴。两种载流子浓度相等。

本征半导体经过掺杂后就成为杂质半导体，分为Ｎ型和Ｐ型半导体。在本征半导体中掺入微量五价元素，通过施主电离就形成Ｎ型半导体，电子为多子，空穴为少子；在本征半导体中掺入微量三价元素，通过受主电离就形成Ｐ型半导体，空穴为多子，电子为少子。利用掺入相反性质的杂质来改变杂质半导体类型的过程称为杂质补偿，它是制造ＰＮ结的基本方法。

在电场作用下载流子的定向运动称为漂移运动，由此产生的电流称为漂移电流；在浓度差作用下载流子由浓度大的地方向浓度小的地方运动称为扩散运动，由此产生的电流称为扩散电流。当Ｐ型半导体和Ｎ型半导体结合为一体时，在交界面形成的特殊薄层称为ＰＮ结。扩散运动使交界处的Ｎ区、Ｐ区分别带正负电荷，形成空间电荷区，建立内电场，扩散减弱，漂移加强，平衡后形成ＰＮ结。

ＰＮ结结电容包括阻挡层电容ＣＴ和扩散电容ＣＤ。

1-1.2晶体二极管的特性

ＰＮ结具有单向导电性。

通过二极管的电流Ｉ与其两端电压Ｕ的关系曲线为二极管的伏安特性曲线。正向特性和反向特性有很大区别。二极管的伏安特性方程：1)(e

I I k T

qU S -=，在常温下，

26mV q

kT

≈，称为温度电压当量。

1-1.3晶体二极管的微变等效

二极管的交流电阻D D D Δi Δu r =

，D

D I 26mV

r =。 1-2实验：晶体二极管的伏安特性测试和简单应用

1-2.1实验目的

1、认识二极管，并能用万用表测试其极性；

2、学会正确使用常用仪器；

3、测试二极管的单向导电性、伏安特性曲线以及在整流方面的应用。

1-2.2实验内容和步骤

1、用指针万用表测试二极管1N4148和1N4004的正反向电阻；用数字万用表测试它

2、测试二极管的伏安特性曲线

2.1正向特性

如图1连接电路，电源电压设为5V ；调节电位器，使电压表读数如表格中所列，读出对应的毫安表数值并记录在表格中。

图1 正向特性测试

图2 反向特性测试

2.2反向特性

如图2连接电路，电源电压设为24V ；调节电位器，使电压表读数如表格中所列，

2.3根据以上表格的数据作出被测二极管的伏安特性曲线

图；写出该二极管的开启电压、管压降、反向饱和电流；在

图中任选一点，作出该点的交流电阻线。

3、二极管的简单应用 3.1整流电路 如图3连接电路，信号发生器产生幅度合适、频率为

1kHz 的正弦波；用示波器观察ab 之间和cd 之间的波形并

记录。

3.2稳压管稳压电路

如图4连接电路，调节电源电压0V —10V ，用电压表测量cd 两点之间的电压并

3.3发光二极管显示电路

如图5连接电路，改变电位器的阻值，观察发光两极管亮度的变化，记录mA 表和V 表的数值（数据自选）。

1-2.3实验器材

c d

3 c

d 图4 稳压电路

图5 发光二极管显示电路