01模拟电子技术第一章基础知识精品PPT课件
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模拟电子技术第1章PPT课件
多数载流子——自由电子 施主离子
少数载流子—— 空穴
7
8
2. P型半导体
在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼、镓等。
硅原子
+4
空穴
+4
硼原子
+4
8
电子空穴对
空穴
+4 +4
P型半导体
－ － －－
+3 +4
－ － －－
－ － －－
+4 +4
受主离子
多数载流子—— 空穴 少数载流子——自由电子 9
杂质半导体的示意图
(1) 稳定电压UZ ——
在规定的稳压管反向工作电流IZ下UZ，所对应的Iz反min 向工作电u压。
(2) 动态电阻rZ ——
△I
rZ =U /I
rZ愈小，反映稳压管的击穿特性△愈U 陡。
I zmax
(3) 最小稳定工作 电流IZmin——
保证稳压管击穿所对应的电流，若IZ＜IZmin则不能稳压。
(4) 最大稳定工作电流IZmax——
17
EW
R
18
(2) 扩散电容CD
当外加正向电压
不同时，PN结两 + 侧堆积的少子的 数量及浓度梯度 也不同，这就相 当电容的充放电 过程。
P区 耗 尽 层 N 区 －
P 区中电子 浓度分布
N 区中空穴 浓度分布
极间电容（结电容）
Ln
Lp
x
电容效应在交流信号作用下才会明显表现出来
18
19
1.2 半导体二极管
30
31
四、稳压二极管
稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊二极管
பைடு நூலகம்
模拟电子技术基础PPT课件-经典全
模拟电子技术基础
绪论
一、电子技术的发展 二、模拟信号与模拟电路 三、电子信息系统的组成 四、模拟电子技术基础课的特点 五、如何学习这门课程
一、电子技术的发展
电子技术的发展，推动计算机技术的发展，使之“无 孔不入”，应用广泛！
• 广播通信：发射机、接收机、扩音、录音、程控交换机、电 话、手机
• 网络：路由器、ATM交换机、收发器、调制解调器
因基区薄且多子浓度低，使极少 数扩散到基区的电子与空穴复合
基区空穴 的扩散
因发射区多子浓度高使大量 电子从发射区扩散到基区
最大功耗PZM＝ IZM UZ
动态电阻rz＝ΔUZ /ΔIZ
若稳压管的电流太小则不稳压，若稳压管的电流太大则会
因功耗过大而损坏，因而稳压管电路中必需有限制稳压管电
流的限流电阻！
§1.3 晶体三极管
一、晶体管的结构和符号 二、晶体管的放大原理 三、晶体管的共射输入特性和输出特性 四、温度对晶体管特性的影响 五、主要参数
结电容小，故结允许 结电容大，故结允许 可大，小的工作频率
的电流小，最高工作 的电流大，最高工作 高，大的结允许的电
频率高。
频率低。
流大。
二、二极管的伏安特性及电流方程
二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性。
i f (u)
u
i IS(eUT 1) (常温下UT 26mV)
击穿 电压
温度的 电压当量
漂移运动
因电场作用所产 生的运动称为漂移 运动。
参与扩散运动和漂移运动的载流子数目相同，达到动态 平衡，就形成了PN结。
PN 结的单向导电性
PN结加正向电压导通： 耗尽层变窄，扩散运动加
剧，由于外电源的作用，形 成扩散电流，PN结处于导通 状态。
绪论
一、电子技术的发展 二、模拟信号与模拟电路 三、电子信息系统的组成 四、模拟电子技术基础课的特点 五、如何学习这门课程
一、电子技术的发展
电子技术的发展，推动计算机技术的发展，使之“无 孔不入”，应用广泛！
• 广播通信：发射机、接收机、扩音、录音、程控交换机、电 话、手机
• 网络：路由器、ATM交换机、收发器、调制解调器
因基区薄且多子浓度低，使极少 数扩散到基区的电子与空穴复合
基区空穴 的扩散
因发射区多子浓度高使大量 电子从发射区扩散到基区
最大功耗PZM＝ IZM UZ
动态电阻rz＝ΔUZ /ΔIZ
若稳压管的电流太小则不稳压，若稳压管的电流太大则会
因功耗过大而损坏，因而稳压管电路中必需有限制稳压管电
流的限流电阻！
§1.3 晶体三极管
一、晶体管的结构和符号 二、晶体管的放大原理 三、晶体管的共射输入特性和输出特性 四、温度对晶体管特性的影响 五、主要参数
结电容小，故结允许 结电容大，故结允许 可大，小的工作频率
的电流小，最高工作 的电流大，最高工作 高，大的结允许的电
频率高。
频率低。
流大。
二、二极管的伏安特性及电流方程
二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性。
i f (u)
u
i IS(eUT 1) (常温下UT 26mV)
击穿 电压
温度的 电压当量
漂移运动
因电场作用所产 生的运动称为漂移 运动。
参与扩散运动和漂移运动的载流子数目相同，达到动态 平衡，就形成了PN结。
PN 结的单向导电性
PN结加正向电压导通： 耗尽层变窄，扩散运动加
剧，由于外电源的作用，形 成扩散电流，PN结处于导通 状态。
华中科技大学《模拟电子技术基础》——CH01-1省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件
绝大部分电路使用 电压恒定，电流随负载改变
电流源
电路中恒流用
不能成为电路系统电源
18/7118
模拟电子电源表示： 电源在哪里？
图二
图一
图三
电源省略
19/71
电源是什么样：
20/71
模拟电路电源大小：
直流电压源：5V，±5V， ±12V ，±15V 直流电压源：1.8V，2.7V， 3.3V ， 特点：弱电
2/71 2
1.0 引言
我们生存自然界中存在大量物理量
温度 电量
压力 重量
光亮 流量
声音 风速 XX
速度 液位 XX
位移 转速 XX
3/71 3
1.0 引言
物理量改变就是信息
IT是什么？
信息技术
问题：怎样获取这些物理量改变？
传感器
4/71 4
1.0 引言
传感器怎样反应物理量改变？
温度 重量 压力 流量 光亮 液位 速度 转速 位移 XX 电压 XX
48/7148
1.4.3 放大电路模型类型
AS
Vo VS
AVO
RL Ro RL
Ri Rs Ri
源电压放大倍数是对信号纯放大，应该尽可能确保
信号源电阻会消耗一部分信号源电压造成开环放大倍数降低 为降低开环放大倍数降低，输入电阻应尽可能大
输出电阻会消耗一部分输出电压造成开环放大倍数降低 为降低开环放大倍数降低，输入电阻应尽可能小
模拟电路电源对电路电位限制：
普通情况下，电路中各点电位不会超出电源电压
21/71
放大器
信号源
电源 放大器
负载
n模电关键 n为何要放大？ n什么是放大？ n对放大有什么要求？ n怎样满足对放大要求？ n什么器件能够进行放大？ n怎样组成放大系统？
《模拟电子技术基础》(第四版)_第1章
if uD 0 时, then uD =0 if uD 0 时, then iD =0
0 iD
+ uD
uD
–
Question1 UD UON
2.二极管导通时正向压降为一常量UＤ （正向导通电压０.7V 或０.３V ）， 截止时反向电流为零的二极管的等效 模型 iD iD + uD UＤ –
一、外加正向电压（正向偏置）
P区
外电场驱使P区的空穴进入空间 N区电子进入空间电荷区 空间电荷区变窄 电荷区抵消一部分负空间电荷 抵消一部分正空间电荷
N区
I 扩散运动增强，形 成较大的正向电流， 此时PN结导通 内电场方向 外电场方向
E
R 外电场加强扩散
二、 外加反向电压（反向偏置）
外电场驱使空间电荷区两侧的多子(空穴和自由电子)移走, 空间电荷区加宽
Uon
0 0.4 0.8
–50
－IS – 0.1
非线性特性 ＵＢＲ反向击穿电压
ＵＺ（稳压管）
uD / V UＤ
– 0.2
死区
反向击穿
硅管的伏安特性
一般:特性曲线上区分Uon和UＤ 计算时不区分Uon和UＤ Si 管：0.5V左右
开启电压： Uon
正向导通电压UＤ 二极管方程
Ge管：0.1V左右 Si 管：0.6V~0.8V （０.７Ｖ） Ge管：0.2V~0.3V（０.３Ｖ）
三、如何学好模电
课程特点：内容多、内容杂、工程实践性强
基本原理 “基本电路”原理
放大器、反馈、 振荡器
绪论
1、抓“重点”
基 本 分析方法
图解法、小信号等效电路法
2、注重综合分析 注重工程化素质培养 3、提高学习效率、培养自学能力
0 iD
+ uD
uD
–
Question1 UD UON
2.二极管导通时正向压降为一常量UＤ （正向导通电压０.7V 或０.３V ）， 截止时反向电流为零的二极管的等效 模型 iD iD + uD UＤ –
一、外加正向电压（正向偏置）
P区
外电场驱使P区的空穴进入空间 N区电子进入空间电荷区 空间电荷区变窄 电荷区抵消一部分负空间电荷 抵消一部分正空间电荷
N区
I 扩散运动增强，形 成较大的正向电流， 此时PN结导通 内电场方向 外电场方向
E
R 外电场加强扩散
二、 外加反向电压（反向偏置）
外电场驱使空间电荷区两侧的多子(空穴和自由电子)移走, 空间电荷区加宽
Uon
0 0.4 0.8
–50
－IS – 0.1
非线性特性 ＵＢＲ反向击穿电压
ＵＺ（稳压管）
uD / V UＤ
– 0.2
死区
反向击穿
硅管的伏安特性
一般:特性曲线上区分Uon和UＤ 计算时不区分Uon和UＤ Si 管：0.5V左右
开启电压： Uon
正向导通电压UＤ 二极管方程
Ge管：0.1V左右 Si 管：0.6V~0.8V （０.７Ｖ） Ge管：0.2V~0.3V（０.３Ｖ）
三、如何学好模电
课程特点：内容多、内容杂、工程实践性强
基本原理 “基本电路”原理
放大器、反馈、 振荡器
绪论
1、抓“重点”
基 本 分析方法
图解法、小信号等效电路法
2、注重综合分析 注重工程化素质培养 3、提高学习效率、培养自学能力
模电第一节ppt
1785年，库仑用自己发明的扭秤建立了静电学中著 名的库仑定律。即两电荷间的力与两电荷的乘积成正 比，与两者的距离平方成反比。库仑定律是电学发展 史上的第一个定量规律，它使电学的研究从定性进入 定量阶段，是电学史中的一块重要的里程碑。电荷的 单位库仑就是以他的姓氏命名的。同年，他在给法国 科学院的《电力定律》的论文中详细地介绍了他的实 验装置，测试经过和实验结果。
AHU
Fundamental of Electronic Technology
宋昴
1
AHU
Fundamentபைடு நூலகம்l of Electronic Technology
2
1.1 课程慨述 1.2 电子学发展史 1.3 信号的传输与电子系统 1.4 放大电路的基本知识 1.5 学习方法与要求
3
1.1 课程概述
6
库仑在1736年6月14日生于法国昂古莱姆。青少年 时期，他就受到了良好的教育。他后来到巴黎军事工 程学院学习，离开学校后，他进入西印度马提尼克皇 家工程公司工作。工作了八年以后，他又在埃克斯岛 瑟堡等地服役。这时库仑就已开始从事科学研究工作， 他把主要精力放在研究工程力学和静力学问题上。
1777年法国科学院悬赏，征求改良航海指南针中的 磁针的方法。库仑对磁力进行深入细致的研究发现扭 力和针转过的角度成比例关系，从而可利用这种装置 算出静电力或磁力的大小。这导致他发明了扭秤， 1782年，他当选为法国科学院院士。
• 课程平时成绩占30%（其中课外作业占15%、课堂考勤占 15%），期末考试成绩占70% 。
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，伏特创立了电位差理论 1820年，奥斯特发现导线通电磁针偏转 1831年，法拉第完成磁生电实验 1865年，麦克斯韦发表电磁理论公式 1888年，赫兹证明了电磁波的存在 1896年，马可尼发明电报，获1908年诺贝尔奖 1897年，汤姆孙发现电子，获1906年诺贝尔奖 1947年，萧克利、巴丁、布拉顿发明晶体管，获56年诺贝尔奖 1958年，基尔比发明集成电路，获2000年诺贝尔奖
AHU
Fundamental of Electronic Technology
宋昴
1
AHU
Fundamentபைடு நூலகம்l of Electronic Technology
2
1.1 课程慨述 1.2 电子学发展史 1.3 信号的传输与电子系统 1.4 放大电路的基本知识 1.5 学习方法与要求
3
1.1 课程概述
6
库仑在1736年6月14日生于法国昂古莱姆。青少年 时期，他就受到了良好的教育。他后来到巴黎军事工 程学院学习，离开学校后，他进入西印度马提尼克皇 家工程公司工作。工作了八年以后，他又在埃克斯岛 瑟堡等地服役。这时库仑就已开始从事科学研究工作， 他把主要精力放在研究工程力学和静力学问题上。
1777年法国科学院悬赏，征求改良航海指南针中的 磁针的方法。库仑对磁力进行深入细致的研究发现扭 力和针转过的角度成比例关系，从而可利用这种装置 算出静电力或磁力的大小。这导致他发明了扭秤， 1782年，他当选为法国科学院院士。
• 课程平时成绩占30%（其中课外作业占15%、课堂考勤占 15%），期末考试成绩占70% 。
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，伏特创立了电位差理论 1820年，奥斯特发现导线通电磁针偏转 1831年，法拉第完成磁生电实验 1865年，麦克斯韦发表电磁理论公式 1888年，赫兹证明了电磁波的存在 1896年，马可尼发明电报，获1908年诺贝尔奖 1897年，汤姆孙发现电子，获1906年诺贝尔奖 1947年，萧克利、巴丁、布拉顿发明晶体管，获56年诺贝尔奖 1958年，基尔比发明集成电路，获2000年诺贝尔奖
《模拟电子技术》课件
《模拟电子技术》PPT课件
CATALOGUE
目录
模拟电子技术概述模拟电子技术基础知识模拟电路分析模拟电子技术实践应用模拟电子技术面临的挑战与解决方案模拟电子技术未来展望
01
模拟电子技术概述
总结词
模拟电子技术是研究模拟电子电路及其应用的科学技术，具有模拟信号处理的特点。
详细描述
模拟电子技术主要涉及对模拟信号的处理，即对连续变化的电压或电流信号进行处理，实现信号的放大、滤波、转换等功能。与数字电子技术相比，模拟电子技术具有处理连续信号、实时性强、精度高等特点。
例如，石墨烯、氮化镓等新型材料具有优良的导电性能和热稳定性，可以应用于高性能的电子器件中。
此外，还有一些新型复合材料也逐渐被应用于模拟电子技术中，以提高器件的性能和稳定性。
03
此外，还需要加强人才培养和技术交流，提高电路设计师的技术水平和创新能力。
01
高性能电路设计是模拟电子技术的重要组成部分，也是实现高性能电子器件的关键。
二极管的结构
二极管由一个PN结和两个电极组成，其结构简单、可靠，应用广泛。
正向导通特性
当二极管正向偏置时，电流可以通过PN结，表现出低阻抗的导通特性。
反向截止特性
当二极管反向偏置时，电流很难通过PN结，表现出高阻抗的截止特性。
03
02
01
1
2
3
三极管由三个半导体组成，包括两个N型和一个P型半导体，具有三个电极。
总结词
滤波电路是一种根据特定频率范围对信号进行筛选和处理的电路，主要用于提取有用信号、抑制噪声和干扰。
详细描述
滤波电路通过利用电感器和电容器的频率特性，将信号中特定频率范围内的成分保留或滤除，从而实现信号的处理和控制。常见的滤波电路有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
CATALOGUE
目录
模拟电子技术概述模拟电子技术基础知识模拟电路分析模拟电子技术实践应用模拟电子技术面临的挑战与解决方案模拟电子技术未来展望
01
模拟电子技术概述
总结词
模拟电子技术是研究模拟电子电路及其应用的科学技术，具有模拟信号处理的特点。
详细描述
模拟电子技术主要涉及对模拟信号的处理，即对连续变化的电压或电流信号进行处理，实现信号的放大、滤波、转换等功能。与数字电子技术相比，模拟电子技术具有处理连续信号、实时性强、精度高等特点。
例如，石墨烯、氮化镓等新型材料具有优良的导电性能和热稳定性，可以应用于高性能的电子器件中。
此外，还有一些新型复合材料也逐渐被应用于模拟电子技术中，以提高器件的性能和稳定性。
03
此外，还需要加强人才培养和技术交流，提高电路设计师的技术水平和创新能力。
01
高性能电路设计是模拟电子技术的重要组成部分，也是实现高性能电子器件的关键。
二极管的结构
二极管由一个PN结和两个电极组成，其结构简单、可靠，应用广泛。
正向导通特性
当二极管正向偏置时，电流可以通过PN结，表现出低阻抗的导通特性。
反向截止特性
当二极管反向偏置时，电流很难通过PN结，表现出高阻抗的截止特性。
03
02
01
1
2
3
三极管由三个半导体组成，包括两个N型和一个P型半导体，具有三个电极。
总结词
滤波电路是一种根据特定频率范围对信号进行筛选和处理的电路，主要用于提取有用信号、抑制噪声和干扰。
详细描述
滤波电路通过利用电感器和电容器的频率特性，将信号中特定频率范围内的成分保留或滤除，从而实现信号的处理和控制。常见的滤波电路有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
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。
模拟电子技术PPT课件
处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。
1.4 放大电路模型
信号的放大是最基本的模拟信号处理 功能。
这里研究的是线性放大，即放大电路 输出信号中包含的信息与输入信号完全相 同。输出波形的任何变形，都被认为是产 生了失真。
1、放大电路的符号及模拟信号放大
• 电压放大模型
• 电流放大模型
• 互阻放大模型
电压增益
+ Vs
–
Ri ——输入电阻
+
+
+
Vi
Ri
AVOVi
Vo RL
–
–
–
Ro ——输出电阻
由输出回路得 则电压增益为
Vo AV
AVVVoOi ViRAoVROLRRLo RLRL
由此可见 RL
AV 即负载的大小会影响增益的大小
要想减小负载的影响，则希望 Ro RL 理想情况 Ro 0
（考虑改变放大电路的参数）
由输入回路得
Ii
Is
Rs Rs Ri
要想减小对信号源的衰减，则希望…？
Ri Rs
理想 Ri 0
3. 互阻放大模型（自学） 4. 互导放大模型（自学） 5. 隔离放大电路模型
Ro
+
+
+
Vi
Ri
AV Vi
Vo
–
–O
–
输入输出回路没有公共端
1.5 放大电路的主要性能指标
放大电路的性能指标是衡量它的品质优劣 的标准，并决定其适用范围。
Vs 0
另一方法
+ Vs=0
–
放大电路
IT
+ VT
–
Vo AVOVi
1.4 放大电路模型
信号的放大是最基本的模拟信号处理 功能。
这里研究的是线性放大，即放大电路 输出信号中包含的信息与输入信号完全相 同。输出波形的任何变形，都被认为是产 生了失真。
1、放大电路的符号及模拟信号放大
• 电压放大模型
• 电流放大模型
• 互阻放大模型
电压增益
+ Vs
–
Ri ——输入电阻
+
+
+
Vi
Ri
AVOVi
Vo RL
–
–
–
Ro ——输出电阻
由输出回路得 则电压增益为
Vo AV
AVVVoOi ViRAoVROLRRLo RLRL
由此可见 RL
AV 即负载的大小会影响增益的大小
要想减小负载的影响，则希望 Ro RL 理想情况 Ro 0
（考虑改变放大电路的参数）
由输入回路得
Ii
Is
Rs Rs Ri
要想减小对信号源的衰减，则希望…？
Ri Rs
理想 Ri 0
3. 互阻放大模型（自学） 4. 互导放大模型（自学） 5. 隔离放大电路模型
Ro
+
+
+
Vi
Ri
AV Vi
Vo
–
–O
–
输入输出回路没有公共端
1.5 放大电路的主要性能指标
放大电路的性能指标是衡量它的品质优劣 的标准，并决定其适用范围。
Vs 0
另一方法
+ Vs=0
–
放大电路
IT
+ VT
–
Vo AVOVi
《模拟电子技术基础》(第五版)华成英 1-半导体基础知识.ppt
动，有利于漂移运动，形成漂 移电流。由于电流很小，故可 近似认为其截止。
华成英
四、PN 结的电容效应
1. 势垒电容
PN结外加电压变化时，空间电荷区的宽度将发 生变化，有电荷的积累和释放的过程，与电容的充放 电相同，其等效电容称为势垒电容Cb。
2. 扩散电容
PN结外加的正向电压变化时，在扩散路程中载 流子的浓度及其梯度均有变化，也有电荷的积累和释 放的过程，其等效电容称为扩散电容Cd。
对于小功率晶体管，UCE大于1V的一条输入特性曲 线可以取代UCE大于1V的所有输入特性曲线。
华成英
2. 输出特性
iC f (uCE ) IB
对应于一个IB就有一条iC随uCE变化的曲线。
饱和区
iC
放大区
为什么uCE较小时iC随uCE变 化很大？为什么进入放大状态
曲线几乎是横轴的平行线？
iB
iC iB
最大集电 极电流
c-e间击穿电压
最大集电极耗散功 率，PCM＝iCuCE
安全工作区
华成英
讨论一
2.7
PCM iCuCE
uCE=1V时的iC就是ICM
iC iB
U CE
U（BR）CEO
由图示特性求出PCM、ICM、U （BR）CEO 、β。
华成英
讨论二：利用Multisim测试晶体管的输出特性
华成英
二、杂质半导体
1. N型半导体
5
多数载流子
空穴比未加杂质时的数目 多了？少了？为什么？
杂质半导体主要靠多数载 流子导电。掺入杂质越多，多 子浓度越高，导电性越强，实 现导电性可控。
磷（P）
华成英
2. P型半导体
3
硼（B）
华成英
四、PN 结的电容效应
1. 势垒电容
PN结外加电压变化时，空间电荷区的宽度将发 生变化，有电荷的积累和释放的过程，与电容的充放 电相同，其等效电容称为势垒电容Cb。
2. 扩散电容
PN结外加的正向电压变化时，在扩散路程中载 流子的浓度及其梯度均有变化，也有电荷的积累和释 放的过程，其等效电容称为扩散电容Cd。
对于小功率晶体管，UCE大于1V的一条输入特性曲 线可以取代UCE大于1V的所有输入特性曲线。
华成英
2. 输出特性
iC f (uCE ) IB
对应于一个IB就有一条iC随uCE变化的曲线。
饱和区
iC
放大区
为什么uCE较小时iC随uCE变 化很大？为什么进入放大状态
曲线几乎是横轴的平行线？
iB
iC iB
最大集电 极电流
c-e间击穿电压
最大集电极耗散功 率，PCM＝iCuCE
安全工作区
华成英
讨论一
2.7
PCM iCuCE
uCE=1V时的iC就是ICM
iC iB
U CE
U（BR）CEO
由图示特性求出PCM、ICM、U （BR）CEO 、β。
华成英
讨论二：利用Multisim测试晶体管的输出特性
华成英
二、杂质半导体
1. N型半导体
5
多数载流子
空穴比未加杂质时的数目 多了？少了？为什么？
杂质半导体主要靠多数载 流子导电。掺入杂质越多，多 子浓度越高，导电性越强，实 现导电性可控。
磷（P）
华成英
2. P型半导体
3
硼（B）
模拟电子技术第一章PPT课件
06 反馈放大电路
反馈的基本概念
反馈：将放大电路输出信号的一部分或全部，通过一定 的方式（反馈网络）送回到输入端的过程。
反馈的判断：瞬时极性法。
反馈的分类：正反馈和负反馈。 反馈的连接方式：串联反馈和并联反馈。
正反馈和负反馈
正反馈
反馈信号使输入信号增强的反 馈。
负反馈
反馈信号使输入信号减弱的反 馈。
集成化与小型化
随着便携式设备的普及，模拟电子技术需要实现 更高的集成度和更小体积，以满足设备小型化的 需求。
未来发展趋势
智能化
01
随着人工智能技术的发展，模拟电子技术将逐渐实现智能化，
能够自适应地处理各种复杂信号和数据。
高效化
02
未来模拟电子技术将更加注重能效，通过优化电路设计和材料
选择，提高能量利用效率和系统稳定性。
电压放大倍数的大小与电路中 各元件的参数有关，可以通过 调整元件参数来改变电压放大 倍数。在实际应用中，需要根 据具体需求选择合适的电压放 大倍数。
输入电阻和输出电阻
总结词
详细描述
总结词
详细描述
输入电阻和输出电阻分别表 示放大电路对信号源和负载 的阻抗，影响信号源和负载 的工作状态。
输入电阻越大，信号源的负 载越轻，信号源的输出电压 越稳定；输出电阻越小，放 大电路对负载的驱动能力越 强，负载得到的信号电压越 大。
共基放大电路和共集放大电路
共基放大电路的结构和工作原理
共基放大电路是一种特殊的放大电路，其输入级和输出级采用相同的晶体管，输入信号 通过输入级进入，经过晶体管的放大作用，输出信号被送到输出级，最终输出放大的信
号。
共集放大电路的结构和工作原理
共集放大电路是一种常用的放大电路，其结构包括输入级、输出级和偏置电路。输入信 号通过输入级进入，经过晶体管的放大作用，输出信号被送到输出级，最终输出放大的 信号。共集放大电路的特点是电压增益高、电流增益低、输出电压与输入电压同相位。
模拟电子技术基础完整ppt课件
本章讨论的问题：
1.为什么采用半导体材料制作电子器件？
2.空穴是一种载流子吗？空穴导电时电子运动吗？
3.什么是N型半导体？什么是P型半导体？ 当二种半导体制作在一起时会产生什么现象？
4.PN结上所加端电压与电流符合欧姆定律吗？它为什么具 有单向性？在PN结中另反向电压时真的没有电流吗？
5.晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的？场效 应管是通过什么方式来控制漏极电流的？为什么它 们都可以用于放大？
杂质半导体有两种
N 型半导体 P 型半导体
一、 N 型半导体(Negative)
在硅或锗的晶体中掺入少量的 5 价杂质元素，如 磷、锑、砷等，即构成 N 型半导体(或称电子型 半导体)。
常用的 5 价杂质元素有磷、锑、砷等。
本征半导体掺入 5 价元素后，原来晶体中的某些 硅原子将被杂质原子代替。杂质原子最外层有 5 个价 电子，其中 4 个与硅构成共价键，多余一个电子只受 自身原子核吸引，在室温下即可成为自由电子。
电子技术:
电子技术就是研究电子器件及电路系统设计、分析 及制造的工程实用技术。目前电子技术主要由模拟电子 技术和数字电子技术两部分组成。
通常我们把由电阻、电容、三极管、二极管、集成 电路等电子元器件组成并具有一定功能的电路称为电子 电路，简称为电路。
一个完整的电子电路系统通常由若干个功能电路组 成，功能电路主要有：放大器、滤波器、信号源、波形 发生电路、数字逻辑电路、数字存储器、电源、模拟/数 字转换器等。
本征半导体中载流子的浓度公式：
ni=
pi=
K1T3/2
e
/ -E (2KT) GO
T=300 K室温下,本征硅的电子和空穴浓度:
n = p =1.43×1010/cm3
模拟电子技术基础第四版课件-第一章
60A 40A
20A IB=0 9 12 UCE(V)
(1-51)
4
IC(mA
) 此区域中UC1E00UBAE,
集电结正偏，
3
IB>IC，UCE800.3VA 称为饱和区。
60A
2
40A
1
20A
IB=0
3 6 9 12 UCE(V)
(1-52)
IC(mA ) 4 3
2
此1区00域A中 :
I,UB=B80E0<,ICA死=I区CEO 电压60，A称为 截止40区A。
变薄
+ P
－+ －+ －+ －+
内电场被削弱，多子 的扩散加强能够形成 较大的扩散电流。
_ N
外电场
R
内电场
E
(1-22)
2、PN 结反向偏置
_ P
变厚
－+ －+ －+ －+
内电场被被加强，多子
的扩散受抑制。少子漂
移加强，但少子数量有
限，只能形成较小的反
向电流。
+
N
内电场
外电场
R
E
(1-23)
3 PN 结方程
I
U
I I S (e UT 1)
U
三 PN结的击穿
(1-24)
四 PN结的电容效应
PN结高频小信号时的等效电路： rd
势垒电容和扩散电 容的综合效应
(1-25)
1. 2 半导体二极管
1.2. 1 半导体二极管的结构和符号
PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。
点接触型
触丝线
PN结
引线 外壳线
20A IB=0 9 12 UCE(V)
(1-51)
4
IC(mA
) 此区域中UC1E00UBAE,
集电结正偏，
3
IB>IC，UCE800.3VA 称为饱和区。
60A
2
40A
1
20A
IB=0
3 6 9 12 UCE(V)
(1-52)
IC(mA ) 4 3
2
此1区00域A中 :
I,UB=B80E0<,ICA死=I区CEO 电压60，A称为 截止40区A。
变薄
+ P
－+ －+ －+ －+
内电场被削弱，多子 的扩散加强能够形成 较大的扩散电流。
_ N
外电场
R
内电场
E
(1-22)
2、PN 结反向偏置
_ P
变厚
－+ －+ －+ －+
内电场被被加强，多子
的扩散受抑制。少子漂
移加强，但少子数量有
限，只能形成较小的反
向电流。
+
N
内电场
外电场
R
E
(1-23)
3 PN 结方程
I
U
I I S (e UT 1)
U
三 PN结的击穿
(1-24)
四 PN结的电容效应
PN结高频小信号时的等效电路： rd
势垒电容和扩散电 容的综合效应
(1-25)
1. 2 半导体二极管
1.2. 1 半导体二极管的结构和符号
PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。
点接触型
触丝线
PN结
引线 外壳线
模拟电子技术基础(完整课件)
>100000
封装好的集成电路
课程的教学方法
模电——“魔”电 特点：电路形式多、公式多、工程性强 教学方法： 课堂讲课 ——每章小结 ——自我检测题
——作业 ——作业反馈
——实验 ——答疑
总成绩＝期末（70％）＋平时（30％） 平时：作业、课堂、实验等
教材：《模拟电子技术基础》，李国丽王涌李如 春主编，高等教育出版社，国家级十二 五规划教材
就在这个过程中，爱迪生还发现了一 个奇特 的现象：一块烧红的铁会散发出电子云。后人 称之为爱迪生效应，但当时不知道利用这一效 应能做些什么。
1904年，英国发明家弗莱明在真空中加热的 电丝(灯丝)前加了一块板极，从而发明了第一 只电子管，称为二极管。
1906 年，美国发明家德福雷斯特，在二极管 的灯丝和板极之间巧妙地加了一个栅板，从而 发明了第一只真空三极管，建树了早期电子技 术上最重要的里程碑——电子工业真正的诞生 起点 。
2000年10月10日，基尔比 与另外两位科学家共同分享 诺贝尔物理学奖。
获得2000年Nobel物理奖
1958年第一块集成电路：TI公司的Kilby，12个器件，Ge晶片
1959年7月30日，硅谷的仙童半导体公司的诺依斯 采用先进的平面处理技术研制出集成电路，也申请到 一项发明专利 ，题为“半导体器件——导线结构”； 时间比基尔比晚了半年，但确实是后来微电子革命的 基础。
1959年仙童制造的IC
诺依斯
1971年：全球第一个微处理器4004由Intel 公司推出，在它3毫米×4毫米的掩模上，有 2250个晶体管，每个晶体管的距离是10微米， 每秒运算6万次。也就是说，一粒米大小的芯片 内核，其功能居然与世界上第一台计算机—— 占地170平方米的、拥有1.8万个电子管的 “爱
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名称：低频瓷介电容（CT） 主要特点：体积小，价廉，损耗大，稳定性差 应用：要求不高的低频电路
2021/2/4
20
名称：铝电解电容(CD) 主要特点：体积小，容量大，损耗大，漏电大 应用：电源滤波，低频耦合，去耦，旁路等
名称：钽电解电容（CA）铌电解电容（CN） 主要特点：损耗、漏电小于铝电解电容 应用：在要求高的电路中代替铝电解电容
1.1.1 电阻、电容和电感
一．电阻
➢ 1 定义 理想电阻的伏安特性 V= I R。其中 R是电阻，单位是Ω（欧姆）； V是电压，单位是V（伏特）； I是电流，单位是A（安培）。
➢ 2 分类（按阻值变化特性） 线性与非线性 时变与非时变
2021/2/4
4
2021/2/4
5
3 电阻的应用
限流 分压（降压） 定时 选频
名称：独石电容 应用范围：广泛应用于电子精密仪器。各种小型电子设备作
谐振、耦合、滤波、旁路。 独石电容的特点：电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定，
耐高温耐湿性好等。但是温漂较大。
2021/2/4
21
就温漂而言：独石为正温糸数+130左右，聚丙烯电容 CBB为负温系数-230，用适当比例并联使用，可使温漂降到 很小。
就价格而言：钽、铌电容最贵，独石、CBB较便宜。
2021/2/4
22
三．电感
➢ 理想电感两端的电压与流过电感上电流 的变化率成正比，即 VL= L×dIL/dt。
➢ 对于简谐交流信号而言，电感的感抗为： ZL=jωL；当ω＝0时， ZL的模|ZL|= 0， 即理想电感的直流感抗为零。
2021/2/4
2
➢ 集总参数元件有五种：电阻、电容、电 感、独立电压源、独立电流源；
➢ 在线性电路中还有线性受控电源：电压 控制电压源，电压控制电流源，电流控 制电压源，电流控制电流源。
我们分析的是电路模型、理想元件，他们不是 实际电路与器件，仅仅是为分析方便简化后的分析对象。
2021/2/4
3
滤波 I－V转换 阻抗匹配 能量吸收
2021/2/4
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7
4 标称阻值和允许误差
色环电阻（<=1/4W）:
色环电阻就是用颜色来表示阻值的电阻
色环标志法：黑 0 棕 1 红2 橙3 黄4 绿5
蓝6 紫7 灰8 白9 金5% 银10%
色环电阻分为四色环和五色环两种
当电阻为四环时，最后一环必为金色或银
模拟电子技术
Analog Electronic Technology
2021/2/4
电子科学与微电子系
1
1.1 等效电路中的元件
➢ 等效电路是用一个或多个理想电路元 件代替电路中的实际元件，所得到的 理想电路图，即电路模型；
➢ 理想电路元件是集总参数元件，即它 们的尺寸远小于信号的波长，不包括 空间效应；
金属玻璃铀电阻：（RI）
将金属粉和玻璃铀粉混合，采用丝网印刷法印在基板上。
耐潮湿， 高温， 温度系数小，主要应用于厚膜电路。
绕线电阻:RX
用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成，外面涂有耐热的釉绝缘
层或绝缘漆。
较低的温度系数，阻值精度高， 稳定性好，耐热耐腐蚀，
主要做精密大功率电阻使用，缺点是高频性能差，时间常数大
二．电容
➢ 流过理想电容的电流与电压的变化率成 正比 Ic= C×dVc/dt。Vc=Q/C。
➢ 对于简谐交流信号而言，电容器的容抗 为：Zc=1/（jωC）；其中ω是信号的 角频率，单位是rad/s（弧度/秒）；当 ω＝0时， Zc的模|Zc|= ∞，即理想电 容器对直流信号的容抗为无穷大。
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19
名称：聚酯（涤纶）电容（CL） 主要特点：小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差 应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路
名称：云母电容（CY） 主要特点：高稳定性，高可靠性，温度系数小 应用：高频振荡，脉冲等要求较高的电路
名称：高频瓷介电容（CC） 主要特点：高频损耗小，稳定性好 应用：高频电路
4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1
±10%:1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3. 3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2
2021/2/4
12
5 额定功率和最高工作电压
通常额定功率与电阻体积相关 购买电阻时要选择正确的“瓦数”
2021/2/4
13
2021/2/4
10
为了使工厂生产的电阻符合标准化的要求，使电 阻的规格不致太多，国家有关部门规定了一系列的阻 值作为产品的标准，这一系列的阻值就叫做电阻的标 称阻值。
标称阻值的选取由以下几何级数通项表达式表示
，An=(101/k)n-1，这是一个特殊的几何级表达式，
其公比为101/k，n为几何级数的项数。
色。那么前两位为有效数字， 第三位为乘
方数，第四位为允差。
当电阻为五环时，最後一环与前面四环距
离较大。前三位为有效数字， 第四位为乘
方数， 第五位为允差。
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22欧姆
47欧姆
9
允许（相对）误差——允差<=1%就属于精密电阻， 目前精密电阻允差可达0.001%
允许相对误差＝ R标称－R实际 100％ R 标称
ห้องสมุดไป่ตู้
例如在10 以内要求有三个值，那么k取3 ，公比
为2.154。
按n=1，2，3计算，得1，2.154, 4.64 取整为
：1，2.2 , 4.7。
如果k 取6，公比为1.468,可得1，1.5, 2.2,
3.3, 4.7, 6.8 。
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11
±5%:1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1. 8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9
6 电阻种类（材质）
碳膜电阻（RT）
将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成。成本低、性能稳定、阻
值范围宽、温度系数和电压系数低，是目前应用最广泛的电阻
器。
金属膜电阻（RJ）
用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒骨架表面。
金属膜电阻比碳膜电阻的精度高，稳定性好，噪声， 温度系
数小。在仪器仪表及通讯设备中大量采用。
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14
7 电阻种类（功用）
电位器 电阻排 敏感电阻 数字电位器 表贴电阻
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15
8 选用电阻时注意的问题
根据电路要求选取电 阻
根据精度要求选取标 称值
功率、电压留有余量
精确电阻的获得 不要忽略“等效电阻” 注意噪声和频率特性 要求 阻抗匹配 阻值的测量
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名称：铝电解电容(CD) 主要特点：体积小，容量大，损耗大，漏电大 应用：电源滤波，低频耦合，去耦，旁路等
名称：钽电解电容（CA）铌电解电容（CN） 主要特点：损耗、漏电小于铝电解电容 应用：在要求高的电路中代替铝电解电容
1.1.1 电阻、电容和电感
一．电阻
➢ 1 定义 理想电阻的伏安特性 V= I R。其中 R是电阻，单位是Ω（欧姆）； V是电压，单位是V（伏特）； I是电流，单位是A（安培）。
➢ 2 分类（按阻值变化特性） 线性与非线性 时变与非时变
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3 电阻的应用
限流 分压（降压） 定时 选频
名称：独石电容 应用范围：广泛应用于电子精密仪器。各种小型电子设备作
谐振、耦合、滤波、旁路。 独石电容的特点：电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定，
耐高温耐湿性好等。但是温漂较大。
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21
就温漂而言：独石为正温糸数+130左右，聚丙烯电容 CBB为负温系数-230，用适当比例并联使用，可使温漂降到 很小。
就价格而言：钽、铌电容最贵，独石、CBB较便宜。
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三．电感
➢ 理想电感两端的电压与流过电感上电流 的变化率成正比，即 VL= L×dIL/dt。
➢ 对于简谐交流信号而言，电感的感抗为： ZL=jωL；当ω＝0时， ZL的模|ZL|= 0， 即理想电感的直流感抗为零。
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2
➢ 集总参数元件有五种：电阻、电容、电 感、独立电压源、独立电流源；
➢ 在线性电路中还有线性受控电源：电压 控制电压源，电压控制电流源，电流控 制电压源，电流控制电流源。
我们分析的是电路模型、理想元件，他们不是 实际电路与器件，仅仅是为分析方便简化后的分析对象。
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3
滤波 I－V转换 阻抗匹配 能量吸收
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7
4 标称阻值和允许误差
色环电阻（<=1/4W）:
色环电阻就是用颜色来表示阻值的电阻
色环标志法：黑 0 棕 1 红2 橙3 黄4 绿5
蓝6 紫7 灰8 白9 金5% 银10%
色环电阻分为四色环和五色环两种
当电阻为四环时，最后一环必为金色或银
模拟电子技术
Analog Electronic Technology
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电子科学与微电子系
1
1.1 等效电路中的元件
➢ 等效电路是用一个或多个理想电路元 件代替电路中的实际元件，所得到的 理想电路图，即电路模型；
➢ 理想电路元件是集总参数元件，即它 们的尺寸远小于信号的波长，不包括 空间效应；
金属玻璃铀电阻：（RI）
将金属粉和玻璃铀粉混合，采用丝网印刷法印在基板上。
耐潮湿， 高温， 温度系数小，主要应用于厚膜电路。
绕线电阻:RX
用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成，外面涂有耐热的釉绝缘
层或绝缘漆。
较低的温度系数，阻值精度高， 稳定性好，耐热耐腐蚀，
主要做精密大功率电阻使用，缺点是高频性能差，时间常数大
二．电容
➢ 流过理想电容的电流与电压的变化率成 正比 Ic= C×dVc/dt。Vc=Q/C。
➢ 对于简谐交流信号而言，电容器的容抗 为：Zc=1/（jωC）；其中ω是信号的 角频率，单位是rad/s（弧度/秒）；当 ω＝0时， Zc的模|Zc|= ∞，即理想电 容器对直流信号的容抗为无穷大。
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名称：聚酯（涤纶）电容（CL） 主要特点：小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差 应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路
名称：云母电容（CY） 主要特点：高稳定性，高可靠性，温度系数小 应用：高频振荡，脉冲等要求较高的电路
名称：高频瓷介电容（CC） 主要特点：高频损耗小，稳定性好 应用：高频电路
4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1
±10%:1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3. 3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2
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5 额定功率和最高工作电压
通常额定功率与电阻体积相关 购买电阻时要选择正确的“瓦数”
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10
为了使工厂生产的电阻符合标准化的要求，使电 阻的规格不致太多，国家有关部门规定了一系列的阻 值作为产品的标准，这一系列的阻值就叫做电阻的标 称阻值。
标称阻值的选取由以下几何级数通项表达式表示
，An=(101/k)n-1，这是一个特殊的几何级表达式，
其公比为101/k，n为几何级数的项数。
色。那么前两位为有效数字， 第三位为乘
方数，第四位为允差。
当电阻为五环时，最後一环与前面四环距
离较大。前三位为有效数字， 第四位为乘
方数， 第五位为允差。
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22欧姆
47欧姆
9
允许（相对）误差——允差<=1%就属于精密电阻， 目前精密电阻允差可达0.001%
允许相对误差＝ R标称－R实际 100％ R 标称
ห้องสมุดไป่ตู้
例如在10 以内要求有三个值，那么k取3 ，公比
为2.154。
按n=1，2，3计算，得1，2.154, 4.64 取整为
：1，2.2 , 4.7。
如果k 取6，公比为1.468,可得1，1.5, 2.2,
3.3, 4.7, 6.8 。
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±5%:1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1. 8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9
6 电阻种类（材质）
碳膜电阻（RT）
将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成。成本低、性能稳定、阻
值范围宽、温度系数和电压系数低，是目前应用最广泛的电阻
器。
金属膜电阻（RJ）
用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒骨架表面。
金属膜电阻比碳膜电阻的精度高，稳定性好，噪声， 温度系
数小。在仪器仪表及通讯设备中大量采用。
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7 电阻种类（功用）
电位器 电阻排 敏感电阻 数字电位器 表贴电阻
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15
8 选用电阻时注意的问题
根据电路要求选取电 阻
根据精度要求选取标 称值
功率、电压留有余量
精确电阻的获得 不要忽略“等效电阻” 注意噪声和频率特性 要求 阻抗匹配 阻值的测量
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