分立元件放大电路资料
第3章 分立元件放大电路
rbe i b
第3章 分立元件放大电路
RS + uiRB us - -
+
ib rbe i b
+ rce RC RL uo -
u i rbei b u oc (rce // R C )i b R Ci b
u oc R C A uoc ui rbe
第3章 分立元件放大电路
第3章 分立元件放大电路
第3章 分立元件放大电路
第3章 分立元件放大电路
教学内容和要求(1)
理解放大电路的作用、组成，放大电路的性能 指标与放大电路模型
掌握晶体管共射放大电路，理解静态工作点的 稳定与直流负反馈技术 掌握晶体管共集放大电路和共基放大电路
掌握场效应管共源放大电路和共漏放大电路
第3章 分立元件放大电路
截止失真
静态工作点设置偏低，当输入信号幅度超过一定 值， 晶体管工作范围超出放大区，进入截止区， 输出电压的波形出现削顶现象，产生截止失真
第3章 分立元件放大电路
iB iB
ib
t ube ui uBE
t
第3章 分立元件放大电路
iC ic
t ic
uce
uo
uCE
t
第3章 分立元件放大电路
第3章 分立元件放大电路
阻容耦合共射放大电路的直流通路 UCC
RB
RC
第3章 分立元件放大电路
阻容耦合共射放大电路的交流通路
RB RC
+ ui
-
+
RL u o -
+ ui -
+
RB
RC RL uo -
第3章 分立元件放大电路
②静态分析 直流通路，晶体管用直流模型 UCC RB RC UCC + RB IB + RC + UCC -
详解分立元器件OTL功率放大器电路
详解分立元器件OTL功率放大器电路图2-46所示是分立元器件构成的OTL功率放大器。
OTL功率放大器采用互补推挽输出级电路。
OTL功率放大器种类较多，这里以OTL音频功率放大器为例，详细介绍这种放大器的工作原理。
图2-46 分立元器件构成的OTL 功率放大器电路中，VT1构成推动级放大器;VT2和VT3构成互补推挽输出式放大器，VT2是NPN型三极管，VT3是PNP型三极管。
直流电路分析电路中，推动级与功放输出级之间采用直接耦合电路，所以两级放大器之间的直流电路相互影响。
这一放大器的直流电路比较复杂，分成以下几个部分分析。
1.电路启动分析接通直流工作电源瞬间，+V经R2和R3给VT2基极提供偏置电压，使VT2发射极有直流电压，这一电压经R4和R1分压后加到VT1基极，给VT1提供静态直流偏置电压，VT1导通。
VT1导通后，其集电极(C点)电压下降，也就是VT3基极电压下降，当放大器输出端A点电压大于C点电压时，VT3也处于导通状态，这样电路中的3只三极管均进入导通状态，电路完成启动过程。
2.静态电路分析接通直流电源瞬间，很快放大器进入稳定的静态，此时A点电压等于直流电源电压+V的一半，如果+V等于12V，放大器输出端(A点)的直流电压等于6V。
这是OTL功率放大器的一大特征，了解和记住这一点对检修OTL功率放大器很有用，如果测量A点电压不等于+V的一半，说明OTL功率放大器已经出现故障。
3.VT2和VT3直流电压供电电路分析对直流电流而言，VT2和VT3是串联的，所以只有+V的一半加到了每只三极管的集电极与发射极之间，而不是+V的全部。
功率放大器中，电路的直流工作电压大小直接关系到放大器的输出功率大小，+V愈大放大器的输出功率愈大。
所以，对于OTL功率放大器而言，由于每只三极管的有效工作电压只有+V的一半，要求有更大的直流工作电压+V才能有较大的输出功率，这是OTL功率放大器电路的一个不足之处。
第7章分立元件放大电路
离共价键的束缚，成为
+4
+4
自由电子（带负电）， 同时共价键上留下一个
空位，称为空穴（带正
电）。自由电子和空穴
都称为载流子。 这一现象称为本征激发。
返回
+4
+4
+4
+4
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本征半导体的导电机理 当在半因其导常它体温力外下的加束作电缚用压
时下电，子在空很电穴难场吸脱的引离作临共用近价下的 将电键出子成现来为两填自部补由分，电电其子流结，：果 向相因 的 很1移空当此 自 少）动穴于本 由 ，自的空征电所由迁穴半子以电电移的导和本子子相迁体空征电作当移中穴半流定于。 穴正 可导 弱2以电体 。）认荷的空价为的导穴电是移电电子空动能流递穴，力补电因很空流此。
(4)稳定电流IZ 、最大稳定电流 IZM (5)最大允许耗散功率 PZM = UZ IZM
返回
7.1.3 晶体三极管
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1. 基本结构与类型 NPN型 C 集电极 集电极 C PNP型
N
B
P
基极
N
P
B
N
基极 P
E 发射极
E 发射极
返回
集电区： 面积最大
集电结
基极 B
集电极 C
N P N
跳转 返回
例2: VD2
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两个二极管的阴极接在一起
VD１
求：UAB
6V
3k 12V
+A
UAB
– B
取 二 流的过电极BV流管点D为2，作分参ID析考2 二点1极3，2管断4阳开mA 极VD和1承阴受极反的向电电位压为。－6 V
V1阳 =－6 V，V2阳 =0 V ，V1阴 = V2阴 = －12 V
第3章 分立元件放大电路
图3.1.5 PN结反向偏置
此时，外加电压所产生的外电场和内电场方向一致，使P区 和N区多子都背离空间电荷区运动，致使空间电荷量增加， 空间电荷区加宽，内电场得到加强。内电场的加强进一步阻 碍了多子的扩散，但有利于少子的漂移。P区和N区的少子越 过PN结形成漂移电流，称为PN结的反向电流，用表示。由于 少子的数量很少，故反向电流非常微小，可认为PN结基本上 不导电，故称为PN结反向截止状态。
当外加电压超过死区电压，内电场被大大削弱，二极管 的电阻变得很小，正向电流迅速增加，这时的二极管才真正 导通。这段曲线很陡，正常导通后的二极管管压降变化较小， 几乎维持不变，这个电压称为二极管的正向电压。硅二极管 的正向导通压降约为0.7V，锗管约为 0.3V。 (2)反向特性 在二极管加反向电压时，由于少子的漂移运动，形成很 小的反向电流。在反向电压不超过极限值时，反向电流基本 恒定，与反向电压无关，故称它为反向饱和电流。一般硅管
锗等材料经过提炼成为纯净的单晶体后，可制成各种半导体
器件。 1. 本征半导体 经过提炼的纯净半导体称为本征半导体。它的导电性能由 其原子结构决定。硅和锗的最外层电子都是4个，受原子核束 缚力最小，称为价电子。半导体的导电性质与价电子有关。
以硅为例，由于硅的价电子为4
个，而外层要有8个电子才是稳
定的，所以在单晶硅中，每相邻 的两个原子都共用了一对电子，
半导体，P区的多子是空穴，N区的多子是电子。
图3.1.3 PN结的形成
P区和N区就存在着多子的浓度差，因此P区的空穴就向 N区扩散，并与N区的电子复合；同样N区的电子也向P区扩
散，并与P区的空穴复合。扩散使得P区留下了一些带负电的
三价杂质离子，而N区留下了一些带正电的五价杂质离子。 正负离子都被束缚在晶格内不能移动，于是交界面两侧形成
分立元件OCL功率放大电路原理分析
分立元件OCL功率放大电路原理分析OCL是英文Output Capacitor Less的缩写，意思是没有输出电容器。
OCL功率放大电路一般采用正、负对称的两组电源供电，电路内部直到负载扬声器全部采用直接耦合，中间无输入、输出变压器（人们将不用输入和输出变压器的功率放大电路称为单端推挽电路），也不需要输出电容器，其好处是通频带宽，信号失真最低。
(1)OCL功率放大器的结构组成功率放大器的结构如图1所示。
OCL功率放大电路分为输入级、激励级、功率输出级三级，此外还有为稳定电路工作而设置的负反馈网络和各种补偿电路，有些还设置有过载保护电路。
图2是一种实际的功放电路，早期一些低档功放机器采用了这一电路。
下面结合该电路来认识一下功率放大器的各组成部分。
1)输入级：输入级主要起缓冲作用。
输入级多采用差分对管放大电路（也有采用运算放大电路的），通常引入一定量的负反馈，增加整个功放电路的稳定性和降低噪声。
差分放大器由两个特性相同的放大电路组成，其左、右两管的参数几乎完全相同。
这种电路具有很高的稳定性，能抑制“零点漂移”，保证输出级中点电压的稳定。
有些功放机器的差动管发射极采用恒流源电路，常见的有二极管和三极管组成的恒流源和两个三极管组成的镜像恒流源。
输入级采用小功率管，工作在甲类状态，静态电流较小。
2)激励级：激励级的作用是给功率输出级提供足够的激励电流及稳定的静态偏压，整个功率放大器的增益主要由这一级提供。
多数功放机的激励级采用单管放大电路，也有少数机器采用差分对管放大电路。
这一级常采用恒流源负载，不仅能得到较高的电源抑制特性，而且具有工作状态稳定、线性好、失真度低等优点。
激励级也是用小功率管，工作在甲类状态。
另外，激励级还要为后一级（功率输出级）提供稳定的偏置电压。
功率输出级的偏置电压电路有多种类型。
最简单的偏置电路是由激励管的集电极负载电阻构成的，其热稳定性和稳压性都比较差；有些功放采用恒压偏置电路，即由多个二极管串联而成的稳压钳位电路，使功率输出级的偏置电压保持稳定；而更多的则是采用带温度补偿的恒压偏置电路，这种偏置电路由一个三极管和几个电阻组成。
第3章-分立元件基本放大电路
UCE UCC IE RE
2、 动态分析 作微变等效电路，C1、C2、UCC短路。
İb
RS
U·S ～
·RB
Ui
rbe İe
RE
İc
β ib
•
•
Aus Au
ri
RS ri
RL
·
Uo
1. 放大倍数
•
•
•
•
Au
Uo
•
Ui
U0 Ie
•
Ui
•
•
Au •
(1 ) Ib
Ib rbe (1
当UBE > 0.5V ， IBS=（UCC－0）/βRC
当IB ≥ IBS BE、BC正偏，VT饱和
当0 < IB < IBS ，VT 放大
➢ 微变等效电路法
晶体管的微变等效电路 共射放大电路的微变等效电路 放大器的性能分析
一、晶体管的微变等效电路
1. 微变等效电路 将三极管等效为线性元件的电路。 等效条件：信号变化范围小。
47.6A
38.53K
•
A
uUs CEA•IuCUrCi CriRIISBER02E.9.38481m2(A3823..853.385322)
70.2.94V35
•
Au
(1 )(RE // RL)
(1 50)(2 // 2)
rbe (1 )(RE // RL) 0.846 (1 50)(2 // 2)
➢ 共集电极放大电路
共集电极放大电路的分析 共集电极放大电路的特点及应用
一、共集电极放大电路（射随器）的分析
1、静态分析
UCC RB IB UBE IE RE
RB
分立元件放大电路
Z
IZ
愈r Z 小，曲线愈陡，稳压性能愈好。
2019年9月18日 *
电工电子学C
27
三、晶体三极管
• 三极管的结构与类型 • 三极管的放大原理 • 三极管的特性曲线 • 三极管的主要参数
2019年9月18日 *
电工电子学C
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1、 结构与类型
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NPN型 C 集电极 集电极 C PNP型
2019年9月18日 *
电工电子学C
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本征半导体:
完全纯净、具有晶体结构的半导体。
本征半导体的导电性能:
(1)在绝对0度和没有外界影响时, 共价键中的价 电子被束缚很紧,本征半导体中无载流子的存在, 具有绝缘体的性能。
(2)在常温下（温度升高）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---本征激发.
UCE1V
工作压降： 硅UBE 0.6~0.7V 锗UBE 0.2~0.3V
0.4 0.8 UBE(V)
2019年9月18日 *
电工电子学C
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（2） 输出特性 ICf(UCE)IB常数
IC(mA )
此区域满足4 I线C=性I区B （称放为3 大区），具 有恒流特性2。
当定的U1CE0数0大值于A时一， I即C只IC8与=0IIABB有。关，
返回
30
2、电流分配关系和放大原理
C 三极管放大的外部条件
发射结正偏、集电结反偏 B
N P RC
对NPN, 从电位的
角度看：
发射结正偏 VB>VE
N RB
E EB
EC
集电结反偏 VC>VB
分立元件运算放大器电路工作原理
操作放大器，常被称为op—amp，是许多电子电路的关键构件。
在本篇文章中，我们将探讨具有离散组件的基本op—amp电路的工作原则。
让我们看看一个op—amp的内部结构。
它一般由三个终端组成：倒置输入（标签为"−"），非倒置输入（标签为"+"），输出。
它还包含正负电压的供电连接。
op—amp的关键特征是其高增益和差分输入，这意味着输出电压对两个输入电压的差异高度敏感。
op—amp可以用于多种配置，例如反向放大器，非反向放大器，差分放大器，以及集成器等等。
在这里，我们将专注于反向放大器配置，这是op—amp的基本和广泛应用。
在简单的反向放大器电路中，op—amp与一个反馈网络相连接，通常包括一个电阻器。
op—amp的反向输入通过电阻器与输入信号连接，反馈电阻器将输出与反向输入连接。
非倒置输入常被定位为单限输入信号。
当一个电压信号被应用到反转输入时，Op—amp会放大电压并产生输出信号。
放大器的增益由反馈电阻器与输入电阻器的比量决定，这可以用公式Av=—Rf、Rin计算，其中Av是电压增益，Rf是反馈电阻器，Rin是输入电阻器。
在理想的op—amp中，收益是无限的，输入阻碍是无限的，意味着没有流流流入倒置输入。
然而，在现实中，op—amp具有有限的收益和输入阻力，以及抵消电压和电流，这需要在实用电路设计中加以考虑。
让我们考虑一个应用，一个反向放大器用来放大传感器的弱信号。
op—amp电路为提升传感器信号提供了必要的收益，使其适合电子系统中的进一步处理。
简而言之，具有离散组件的基本op—amp电路以高收益和差分输入的原则运作。
特别是反向放大器的配置，为扩展输入信号，精确控制收益提供了方便的方法。
了解op—amp电路的工作原则对电子系统的设计和故障排除至关重要。
操作放大器是多功能组件，在电子电路中发挥关键作用，其工作原理是工程师和电路设计师的基本知识。
反向放大器的电路尤其表明在信号放大中应用了op—amp，对收益有精确的控制。
第六章分立元件放大电路
例
测量三极管三个电极对地电位，试判断 三极管的工作状态。
放大
截止
饱和
収射结和集电 结均为正偏
24
収射结正偏 収射结和集电
集电结反偏 结均为反偏
c 关于PNP型管子及其电路
b
e
要满足収射结正偏，集电结反偏的条件，VBB、VCC的极性应如 iC 图所示
iB 中
b(P)
Rb
低 c(N) Rc e(N) 高
5.4 晶体三极管
由两个PN结构成的 具有电流放大作用和开关作用 的半导体器件
5.4.1 基本结构 5.4.2 放大原理 5.4.3 特性曲线 5.4.4 主要参数 5.4.5 温度对晶体管参数的影响
1
晶体管的分类
频率：高频管、低频管 功率：小、中、大功率管 材料：硅管、锗管 类型：NPN型、PNP型
电流放大作用
UBE<0， IB 0 I C = IB
収射结反偏
UBE >0， UCE < UBE 収射结正偏，集电结正偏
饱和区 无电流放大作用
14
IC(mA )
4 100A
3
2
80A
60A
40A 20A IB=0 12 UCE(V)
15
1 3
6 9
5.4.4 晶体管 主要参数
1.电流放大倍数 ,
5
C 放大状态
B
RB E EB
N P N
EC RC
放大的条件：収射结正偏，集电结反偏 EB保证収射结正偏，EC>EB保证集电结反偏。
6
迚入P区的电子 少部分与基区的 空穴复合，形成 电流IBE ，多数 扩散到集电结。 IBE基本上等于基 极电流IB。 B
分立元件OTL功放资料
场景描述OTL电路的主要特点有是采用单电源供电方式, 输出端直流电位为电源电压的一半；输出端与负载之间采用大容量电容耦合,扬声器一端接地，具有恒压输出特性。
本任务流程如图3－1－1所示。
一、实训工具及器材准备完本钱次实训任务所需工具及器材见表3－1－1。
〔一〕电路原理的熟悉图3－1－1 任务流程图典型OTL 音频功率放大器组装与维修1、电路特点图3－1－2简易OTL功放电路原理图本功放电路构造简单，元件易购，本钱低廉，原理典型，非常适合初学者组装学习。
电路包括：A.电压放大器：将输入的微小音乐信号加以放大，通常采用共射级放大，图中以VT1、VT2为核心组成的放大电路完成电压放大功能。
B.功率放大：功率放大级电路是用来提高电路的工作效率，通常共射级放大的输出电流很小，所以通过功放局部来推动喇叭。
图中以VT3、VT4为核心组成的电路完成功率放大功能。
C.偏压装置：偏压装置为功率三极管提供正向偏压，使功率放大级电路工作于AB类放大状态，防止产生交越失真。
图中VD5和R8为功放提供偏压，其中VD5具有负温特性，用以补偿功放管因温度升高引起电流增大。
改变R8的阻值可以改变功放管的静态电流。
D.负反响电路：利用负反响的特性，控制整个放大电路的增益，提高电路稳定性。
其中R4为放大器提供交直流负反响，R5、C4对反响的交流信号起分流作用，改变R4与R5的比值可以改变放大器的增益。
2、电路原理和各元件的作用音量控制：由RP电位器调节，根据串联电路的分压原理知，当旋转电位器时获取的输入电压将发生改变，从而改变了音量的大小。
第一级共射极放大器：由R1、R2、R3、R4、R5、C3、C4、VT1组成。
R1、R2为VT1提供偏置电压，改变二者的比值可以改变功放输出点的电压〔正常要求为电源电压的一半〕。
C3为输入隔直耦合电容。
R3是VT1的负载电阻，VT1和VT2是直流耦合，通过C3输入的信号经VT1放大后，直接送到VT2进展放大。
分立元件组成的基本放大电路
7(10)
第7章
分立元件组成的基本放大电路
在小信号作用下，静态工作点Q邻近工作范围内的曲线 可视为直线，两变量的比值称为晶体管的输入电阻，即
rbe
U BE I B
UCE 常数
ube ib
由晶体管的特性曲线求rbe、 和rce
第7章Байду номын сангаас
分立元件组成的基本放大电路
7(13)
第7章
分立元件组成的基本放大电路
3．动态性能指标的计算 （1）电压放大倍数Au
设输入为正弦信号，用相量法计算，可列出
Uo Ib (RC // RL )
Ui Ibrbe
则
Au
U&o U&i
I&b (RC // RL )
I&b rbe
RL
rbe
Au为复数，反映了输出电压与输入电压之间的大小和相位关 系，负号表示共射放大电路的输出电压与输入电压相位相反。
IB
UCC UBE RB
UCC RB
IC IB
UCE UCC IC RC
由式可近似估算静态工作点。在晶体管
导通后，硅管UBE约为0.6～0.7V（锗管约为 0.2～0.3V）。
7(6)
第7章
分立元件组成的基本放大电路
2．由图解法求静态工作点Q
（1）用输入特性曲线确定IBQ和
UBEQ 由输入回路，晶体管输入特性
电工电子技术
陈佳新 主编 周理 陈炳煌 卢光宝 鄢仁武 编
福建工程学院 2013年
第7章
分立元件组成的基本放大电路
第八章 分立元件放大电路(一)
电压增益
Vo AV Vi Vo AR Ii ( )
电流增益
Io AI Ii Io AG Vi (S )
互阻增益
5
互导增益
放大电路的性能指标
2、最大输出幅度
表示在输出波形没有明显失真的情况下，放大电路能够提 供的负载的最大输出电压（或最大输出电流），一般指电压的 有效值，以 U om 表示。也可以用峰-峰值表示，正弦信号的峰峰值等于其有效值的 2 2 。
18
一、固定偏置放大电路
静态分析 之 图解法
1. 画出直流等效电路
2. 由输入方程求出三极管静态基极电流IB
U CC U BE IB Rb
3. 在三极管输出特性曲线中，找到 IB所对应的那条输出特性曲线
19
RB IB +
RC IC +
U CE
U CC
U BE
-
-
一、固定偏置放大电路
静态分析 之 图解法
输入电阻描述了放大电路对信号源索取电流的大小。 通常希望放大电路的输入电阻越大越好→电阻越大，说明放大电路对信号源索 取的电流越小。
7
Rs + Vs –
Ii + Vi – 放 大 Ri 电 路
放大电路的性能指标
5、输出电阻
输出电阻是从放大器输 出端看进去的电阻。如 图，对负载来说，放大 器相当于它的信号源， 而Ro正是该信号源的内 阻。根据戴维南定理， 放大器的输出电阻定义 为
动态分析 之 图解法
vs Vsm sin ωt
vBE VBB vs iB Rb
负载开路时：
vCE VCC iC Rc
27
一、固定偏置放大电路
分立元件放大电路
P 型半导体
掺入三价元素
掺杂浓度远大于本
+4
+4 空穴 征半导体中载流子浓
度，所以，空穴浓度
+4
+4
+3
远大于自由电子浓度。 空穴称为多数载流
子（多子），
硼原子
自由电子称为少数 载流子（少子）。
2019年11月4日 *
电工电子学C
12
3、PN结的形成
内电场越强，漂移运动
少子的漂移越运强动，而漂移使空间电荷
二极管的伏安特性是指二极管两端的 电压和流过管子的电流之间的关系。二极 管本质上是一个PN结，它具有单向导电性， 分正向特性和反向特性两部分。
2019年11月4日 *
电工电子学C
19
非线性
I
正向特性
P+ –N
反向击穿
电压U(BR)
导通压降
硅0.6~0.8V 锗0.2~0.3V
反向电流 在一定电压 范围内保持 常数。
2019年11月4日 *
电工电子学C
22
定性分析：判断二极管的工作状态
导通 截止
若二极管是理想的，正向导通时正向管压降为零相 当于短路，反向截止时二极管相当于断开。(便于分析的理想化)
否则，正向管压降
硅0.6~0.7V 锗0.2~0.3V
分析方法：将二极管断开，分析二极管两端电位
的高低或所加电压UD的正负。
电工电子学C
33
小结：
• 在晶体管中，不仅IC比IB大很多；当 IB有微小变化时还会引起IC的较大变 化
• 晶体管放大的外部条件－发射结必 须正向偏置，集电结必须反向偏置
• 晶体管是电流控制电流的放大器件
2.5 第八章 分立元件放大电路
• PE是一个固定不变的值，与信号的有 无或大小均无关。
u CE u CE
负载得到的交流功率PL
设变压器效率ηT=1,则PL=PRL=PR′L，即
1 T PL U C sin t I C sin tdt T 0 UC和IC分别为集电极交流电压和 2 1 1 UC 电流的振幅，信号越大， UC 、IC UC IC 19 2 2 RL 越大，输出功率也将增大。
效率η
PL 1 U C I C PE 2 UCC I CQ
当信号最强，UCm=UCC, ICm=ICQ时，效率达到最高：
21
1 m 50 % 2
二、变压器耦合功率放大电路——甲类功放
甲类功率放大器的总效率η′，通常只有30%~35%左右。如何解 决效率低的问题？ 最直接的办法是降低工作点，使放大器工作于乙类或甲乙 类状态，电路效率可达78.5% ； 采用两个晶体管对称的电路结 构和轮流导通的方法保证信号完整。 改变放大器工作状态(方式)提高效率 采用推挽(push-pull)输出电路，或互补对称射极输出器。
17
二、变压器耦合功率放大电路——甲类功放
甲类功放电路交直流负载线
iC iC 直流负载线 iB IC ICQ ICQ 0 t 0 0 UC (b) UCEQ t UCC ICQ Q 交流负载线 1 － RL ′
RL '
VCC
RB N1 N2 RL
u CE u CE
RB为偏置电阻，其值决定了Q点的ICQ及IBQ。 若变压器是理想的，则直流工作点电压UCEQ=UCC，直流负载线为一垂直线， 18 而交流负载线通过Q点，其斜率为(-1/R′L)
5
一、概述
(3) 管耗PC 损耗在功率放大管上的功率叫做功放管的损耗，用PC表示。 (4) 效率
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PN结的形成:
当Ｐ型半导体和Ｎ型半导体结合在 一起的时侯，由于交界面处存在载流子 浓度的差异→多子扩散→产生空间电荷 区和内电场→内电场阻碍多子扩散，有 利少子漂移. 当扩散运动和漂移运动达到动态平 衡时，交界面形成稳定的空间电荷区， 即ＰＮ结。
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4、PN结的单向导电性
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• 重点 理解半导体二极管、稳压二极管、晶体 三极管 的工作原理和主要参数；理解放 大电路的基本性能指标；掌握共射极的 微变等效电路分析方法 。 • 难点 PN结的单向导电性，微变等效电路分析 方法。
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第一节
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半导体器件
• PN 结加正向电压（正向偏置，P 接正、N接 负 ）时， PN 结处于正向导通状态，PN 结正 向电阻较小，正向电流较大。 • PN 结加反向电压（反向偏置，P接负、N接正 ） 时， PN 结处于反向截止状态，PN 结反向电 阻较大，反向电流很小。
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二、半导体二极管
内电场E N 型半导体
+ + + + + + 扩散和漂 + + + + +移这一对相 +
－ － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － －
扩散的结果使 空间电荷区 浓度 多子的扩散运动 空间电荷区变宽。 2017/10/10 差 电工电子学B
反的运动最 + + + + + + 终达到动态 + + + + +平衡，空间 + 电荷区的厚 度固定不变.
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D
（c）符号
图 (c)是二极管的表示符号。 箭头方向表示加正向电压时 的正向电流的方向，逆箭头 方向表示不导通，体现了二 极管的单向导电性能，其文 字符号为D
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2、二极管的伏安特性
二极管的伏安特性是指二极管两端的 电压和流过管子的电流之间的关系。二极 管本质上是一个PN结，它具有单向导电性， 分正向特性和反向特性两部分。
第四章
分立元件放大电路
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第四章 分立元件放大电路
1、半导体器件 2、基本放大电路 3、放大电路中静态工作点的稳定 4、共集电极放大电路 5、多级放大电路
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• 基本要求 理解半导体二极管、稳压二极管、 晶体三极管和MOS场效应管的工作原理 和主要参数；理解放大电路的基本性能 指标；掌握共射极、共集电极单管放大 电路静态工作点的作用和微变等效电路 的分析方法；了解多级放大的概念。
热敏性:温度升高导电能力增强； 光敏性:光照增强导电能力增强； 掺杂后导电能力剧增。
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本征半导体:
完全纯净、具有晶体结构的半导体。
本征半导体的导电性能:
(1)在绝对0度和没有外界影响时, 共价键中的价 电子被束缚很紧,本征半导体中无载流子的存在, 具有绝缘体的性能。 (2)在常温下（温度升高）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---本征激发.
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二极管的结构和类型 二极管的伏安特性 二极管的主要参数 二极管的应用 稳压二极管
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1、二极管的结构和类型
• 将PN结加上相应的电极引线和管壳，就成为半 导体二极管。 从P区引ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的电极称为阳极（正 极），从N区引出的电极称为阴极（负极）。 • 按结构分二极管有点接触型和面接触型两类。
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N 型半导体
在常温下即可 变为自由电子 掺入五价元素
多余电子 掺杂浓度远大于本 征半导体中载流子浓 +4 +4 度，所以，自由电子 浓度远大于空穴浓度。 +4 +4 +5 自由电子称为多数 载流子（多子）， 空穴称为少数载流 失去一个 磷原子 电子变为 子（少子）。 正离子
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空穴
+4
+4
自由电子
+4
+4 束缚电子
本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。
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2、杂质半导体
• 本征半导体由于载流子数量极少，因此 导电能力很低。 • 掺入有用杂质的半导体叫杂质半导体。 N型半导体 P型半导体
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P 型半导体
掺入三价元素
+4
+4 +3
掺杂浓度远大于本 空穴 +4 征半导体中载流子浓 度，所以，空穴浓度 远大于自由电子浓度。 +4 空穴称为多数载流 子（多子）， 自由电子称为少数 硼原子 载流子（少子）。
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3、PN结的形成
P 型半导体
内电场越强，漂移运动 越强，而漂移使空间电荷 少子的漂移运动 区变薄。 空间电荷区也称 PN 结
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非线性
反向击穿 电压U(BR)
反向电流 在一定电压 范围内保持 常数。
I
正向特性 P
+
–N
硅0.6~0.8V 导通压降 锗0.2~0.3V
U
P
–
+N
死区电压
硅管0.5V 锗管0.2V
反向特性
外加电压大于死区电 压二极管才能导通。
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外加电压大于反向击 穿电压二极管被击穿， 2017/10/10 电工电子学B 失去单向导电性。
PN结 半导体二极管 晶体三极管 场效应管
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一、PN结
• • • • 本征半导体 杂质半导体 PN结的形成 PN结的单向导电性
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1、本征半导体
半导体:
导电能力介于导体和绝缘体之间的材料称 为半导体。最常用的半导体为硅和锗。
半导体导电性能的特点:
3、二极管的主要参数
（1）最大整流电流 IFM
二极管长期使用时所允许通过的最大正向平均电流。
（2）最高反向工作电压 URM 是保证二极管不被击穿而允许施加的最高反向电 压，一般是反向击穿电压1/2。 （3）最大反向电流 IRM
指二极管加最高反向工作电压时的反向电流。反向 电流大，说明管子的单向导电性差， IRM受温度的影响， 温度越高反向电流越大。