模拟电子技术第一章
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
模拟电子技术电子教案
模拟电子技术电子教案第一章：模拟电子技术基础1.1 模拟电子技术的概念与发展1.2 模拟电子电路的组成与特点1.3 模拟电子技术的基本定律与分析方法第二章：放大器电路2.1 放大器的作用与分类2.2 放大器的性能指标2.3 放大器的基本电路分析2.4 常用放大器电路实例第三章：滤波器电路3.1 滤波器的作用与分类3.2 滤波器的性能指标3.3 滤波器的基本电路分析3.4 常用滤波器电路实例第四章：振荡器电路4.1 振荡器的作用与分类4.2 振荡器的性能指标4.3 振荡器的基本电路分析4.4 常用振荡器电路实例第五章：模拟电子技术的应用5.1 模拟电子技术在通信领域的应用5.3 模拟电子技术在视频设备中的应用5.4 模拟电子技术在其他领域的应用第六章：模拟集成电路6.1 集成电路概述6.2 模拟集成电路的类型与特点6.3 集成电路的封装与测试6.4 常用模拟集成电路介绍第七章：模拟信号处理7.1 信号处理的基本概念7.2 模拟信号处理技术7.3 信号处理电路实例7.4 信号处理在实际应用中的案例分析第八章：模拟电路设计方法与实践8.1 模拟电路设计的基本原则8.2 电路设计的一般步骤8.3 电路仿真与实验8.4 电路设计实例分析第九章：模拟电子技术在现代科技中的应用9.1 模拟电子技术在生物医学领域的应用9.2 模拟电子技术在工业控制领域的应用9.3 模拟电子技术在新能源领域的应用第十章：模拟电子技术的未来发展趋势10.1 模拟电子技术的发展历程10.2 当前模拟电子技术面临的挑战10.3 模拟电子技术的未来发展趋势10.4 我国在模拟电子技术领域的发展现状与展望重点和难点解析教案中的重点环节包括：1. 模拟电子技术的概念与发展：了解模拟电子技术的基本定义和发展历程，理解模拟电子技术与数字电子技术的区别。
2. 放大器电路的分析：掌握放大器的作用、性能指标和基本电路分析方法，了解不同类型的放大器电路及其应用。
模拟电子技术基础简明教程-(第三版)第一章
(a)外形图
21
(b)符号
第二节 半导体二极管
半导体二极管的类型： 按半导体材料分：有硅二极管、锗二极管等。 按 PN 结结构分：有点接触型和面接触型二极管。 点接触型管子中不允许通过较大的电流，因结电容
小，可在高频下工作。 面接触型二极管 PN 结的面积大，允许流过的电流
大，但只能在较低频率下工作。 按用途划分：有整流二极管、检波二极管、稳压
O
U
图 1.2.8
30
第二节 半导体二极管
2. 扩散电容 Cd
P区 耗 尽 层 N 区
是由多数载流子在扩散过程中积累而引起的。+ I
V P 区中电子
－ R
N 区中空穴
浓 度 分布
浓 度 分布
x
Ln
Lp
在某个正向电压下，P 区中的电子浓度 np(或 N
区的空穴浓度 pn)分布曲线如图中曲线 1 所示。
路中反向电流非常小，几乎等于零， PN 结处
于截止状态。
PN 结具有单向导电性。
正向偏置:
电源正极接P区，负极接N区，即“P正N负” 反向偏置:
电源正极接N区2，0 负极接P区，即“P负N正”
第二节 半导体二极管
2 二极管的伏安特性
半导体二极管又称晶体二极管。 二极管的结构： 将 PN 结封装在塑料、玻璃或金属外壳里，再 从 P 区和 N 区分别焊出两根引线作正、负极。
28
第二节 半导体二极管
二极管的电容效应
当二极管上的电压发生变化时，PN 结中储存的 电荷量将随之发生变化，使二极管具有电容效应。
电容效应包括两部分 势垒电容 扩散电容
1. 势垒电容
是由 PN 结的空间电荷区变化形成的。
精品文档-模拟电子技术(江晓安)(第三版)-第1章
第一章 半导体器件
图 1 – 5 P型半导体的共价键结构
第一章 半导体器件
1.２ＰＮ 结
1.2.1 异型半导体接触现象 在Ｐ型和Ｎ型半导体的交界面两侧, 由于电子和空穴的
浓度相差悬殊, 因而将产生扩散运动。 电子由Ｎ区向Ｐ区扩 散； 空穴由Ｐ区向Ｎ区扩散。 由于它们均是带电粒子(离 子), 因而电子由Ｎ区向Ｐ区扩散的同时, 在交界面Ｎ区剩下 不能移动(不参与导电)的带正电的杂质离子； 空穴由Ｐ区向 Ｎ区扩散的同时, 在交界面Ｐ区剩下不能移动(不参与导电) 的带负电的杂质离子, 于是形成了空间电荷区。 在Ｐ区和Ｎ 区的交界处形成了电场(称为自建场)。 在此电场 作用下, 载流子将作漂移运, 其运动方向正好与扩散运动方 向相反, 阻止扩散运动。 电荷扩散得越多, 电场越强, 因而 漂移运动越强, 对扩散的阻力越大。 当达到平衡时, 扩散运 动的作用与漂移运动的作用相等, 通过界面的载流子总数为 ０, 即ＰＮ结的电流为０。 此时在ＰＮ区交界处形成一个缺 少载流子的高阻区, 我们称为阻挡层(又称为耗尽层)。 上述 过程如图１－６(ａ)、 (ｂ)所示。
所谓“齐纳”击穿, 是指当ＰＮ结两边掺入高浓度的杂 质时, 其阻挡层宽度很小, 即使外加反向电压不太高(一般为 几伏), 在ＰＮ结内就可形成很强的电场(可达2×106 V/cm), 将共价键的价电子直接拉出来, 产生电子-空穴对, 使反向电 流急剧增加, 出现击穿现象。
第一章 半导体器件
对硅材料的ＰＮ结, 击穿电压ＵＢ大于７V时通常是 雪崩击穿, 小于４V时通常是齐纳击穿；ＵＢ在４V和７V之间 时两种击穿均有。由于击穿破坏了ＰＮ结的单向导电特性, 因而一般使用时应避免出现击穿现象。
CT
dQ dU
S W
第一章 半导体器件
模拟电子技术基础知识点总结
模拟电子技术复习资料总结第一章半导体二极管一.半导体的根底知识1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯洁的具有单晶体构造的半导体。
4.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
表达的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素〔多子是空穴，少子是电子〕。
*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素〔多子是电子，少子是空穴〕。
6.杂质半导体的特性*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。
7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。
* PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。
8. PN结的伏安特性二. 半导体二极管*单向导电性------正向导通，反向截止。
*二极管伏安特性----同ＰＮ结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。
*死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。
3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的上下:假设 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路);假设 V阳 <V阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。
1〕图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。
2) 等效电路法➢直流等效电路法*总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的上下:假设 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路);假设 V阳 <V阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。
*三种模型➢微变等效电路法三.稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区，所以稳压二极管在电路中要反向连接。
《模拟电子技术(童诗白)》课件ppt
V
-
uR
t
V UD
幅值由rd与R
分压决定
t
例题1：试求输出电压uo。
－12V
解：两个二极管存在优先 导通现象。
R
D1 －5V
D2 0V
D2导通，D1截止。
Si : Uon 0.7V uo Ge : Uon 0.2V
Si : uo 5.7V
?
Ge : uo 5.2V
例题2：试画出电压uo的波形。
EGO：热力学零度时破坏共价键所需的能量，又称 禁带宽度 （Si：1.21eV，Ge：0.785eV）；
T=300K时，本征半导体中载流子的浓度比较低， 导电能力差。Si：1.43×1010cm-3 Ge：2.38×1013cm-3
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二、杂质半导体
掺入微量杂质，可使半导体导电性能大大增强。按 掺入杂质元素不同，可形成N型半导体和P型半导体。
晶体结构是指晶体的周期性
§1.1 半导体基础知识
结构。即晶体以其内部原子、 离子、分子在空间作三维周
一、本征半导体
期性的规则排列为其最基本 的结构特征
纯净的具有晶体结构的半导体称为本征半导体。
1、半导体
根据材料的导电能
si
力，可以将他们划分为
GGee
导体、绝缘体和半导体。
典型的半导体是硅Si和 锗Ge，它们都是四价元
i
u IZmin
正向导通与
一定值时，稳压管就不会因发 热而损坏。
二极管相同 等效电路：
D1
u
符号：
D2
UZ rz
DZ
2、主要参数
（1）稳压值UZ；
（2）稳定电流IZ（IZmin）：电流小于此值时稳压效
模拟电子技术电子教案PPT课件
➢ P型半导体的特点： • 多数载流子为空穴； • 少数载流子为自由电子。
11
1.1.1 半导体的导电特性
（2） N型半导体--掺入微量的五价元 素(如磷)
＋
＋ N型＋半导体:
4
4
4
多子自由-电自子 由电子
＋ 4
9
1.1.1 半导体的导电特性
三、杂质半导体
在本征半导体中加入微量杂质，可使其导电性 能显著改变。根据掺入杂质的性质不同，杂质半 导体分为两类：电子型（N型）半导体和空穴型 （P型）半导体。
（1） P型半导体--掺入微量的三价元素（如硼）
+
+
+
4
4
4
+
+
+
4
3 硼原子4
+
+
+
4
4
4
10
1.1.1 半导体的导电特性
＋ 5
少子＋ 4 -空穴
磷原子
＋
＋
＋
4
4
4
12
1.1.1 半导体的导电特性
注意：
❖杂质半导体中的多数载流子的浓度与 掺杂浓度有关；而少数载流子是因本 征激发产生，因而其浓度与掺杂无关， 只与温度等激发因素有关.
13
1.1.2 PN结
一．PN结的形成
在一块本征半导体的两边,分别形
成P型和N型半导体,在两种载流子交界
《模拟电子技术》
1
第一章 半导体二极管及其应用电路
本章主要内容： 1.1 半导体的基础知识 1.2 半导体二极管 1.3 特殊二极管 1.4 半导体二极管的应用 1.5 本章小结
《模拟电子技术教案》课件
《模拟电子技术教案》课件第一章：模拟电子技术概述1.1 教学目标了解模拟电子技术的基本概念掌握模拟电子技术的基本原理和应用1.2 教学内容模拟电子技术的定义和特点模拟电子技术的基本组成部分模拟电子技术的应用领域1.3 教学方法讲授法：讲解模拟电子技术的定义、特点和应用领域互动法：提问学生，让学生参与讨论模拟电子技术的基本组成部分1.4 教学资源课件：展示模拟电子技术的图片和示意图视频：播放模拟电子技术的实际应用场景1.5 教学评估课堂问答：检查学生对模拟电子技术的基本概念的理解小组讨论：评估学生在讨论中的表现和对模拟电子技术的应用领域的认识第二章：模拟电子电路的基本元件2.1 教学目标了解模拟电子电路的基本元件掌握模拟电子电路元件的工作原理和特性2.2 教学内容电阻元件：电阻的定义、单位和特性电容元件：电容的定义、单位和特性电感元件：电感的定义、单位和特性2.3 教学方法讲授法：讲解模拟电子电路元件的定义、单位和特性实验法：进行电阻、电容和电感的实验，让学生观察和分析元件的工作原理和特性2.4 教学资源课件：展示电阻、电容和电感的图片和示意图实验器材：电阻、电容和电感元件2.5 教学评估课堂问答：检查学生对模拟电子电路元件的定义和特性的理解实验报告：评估学生在实验中的观察和分析能力以及对元件工作原理和特性的掌握第三章：模拟电子电路的基本分析方法3.1 教学目标了解模拟电子电路的基本分析方法掌握模拟电子电路分析的步骤和技巧3.2 教学内容静态分析：分析电路的静态工作点动态分析：分析电路的瞬态和稳态响应频率分析：分析电路的频率特性3.3 教学方法讲授法：讲解模拟电子电路分析的步骤和技巧例题解析：分析具体的电路实例，让学生理解和掌握分析方法3.4 教学资源课件：展示模拟电子电路分析的步骤和技巧习题集：提供相关的习题供学生练习3.5 教学评估课堂问答：检查学生对模拟电子电路分析方法的掌握习题练习：评估学生在实际电路分析中的应用能力第四章：模拟电子电路的设计与仿真4.1 教学目标了解模拟电子电路的设计原则和方法掌握模拟电子电路仿真工具的使用4.2 教学内容模拟电子电路的设计原则：功能需求、性能指标和电路拓扑模拟电子电路仿真工具的使用：电路图绘制、参数设置和仿真分析4.3 教学方法讲授法：讲解模拟电子电路的设计原则和方法实践操作：使用仿真工具进行电路设计和仿真分析4.4 教学资源课件：展示模拟电子电路设计原则和仿真工具的使用方法仿真软件：提供模拟电子电路仿真软件供学生实践操作4.5 教学评估课堂问答：检查学生对模拟电子电路设计原则的理解实践报告：评估学生在仿真工具使用中的操作能力和电路设计能力第五章：模拟电子电路的实际应用5.1 教学目标了解模拟电子电路的实际应用场景掌握模拟电子电路在不同领域的应用案例5.2 教学内容音频处理：模拟电子电路在音频放大器和滤波器中的应用信号处理：模拟电子电路在信号处理器和模拟计算机中的应用传感器接口：模拟电子电路在传感器接口和信号调理中的应用5.3 教学方法讲授法：讲解模拟电子电路在不同领域的应用案例实例分析：分析具体的应用实例，让学生理解和掌握模拟电子电路的实际应用5.4 教学资源课件：展示模拟电子电路在不同领域的应用场景和实例实际设备：展示实际的音频放大器、信号处理器等设备供学生观察和理解5.5 教学评估课堂问答：检查学生对模拟电子电路实际应用场景的理解实例分析报告第六章：放大电路分析6.1 教学目标理解放大电路的基本原理学会分析放大电路的性能指标6.2 教学内容放大电路的类型：电压放大器、电流放大器和功率放大器放大电路的基本组成：输入级、输出级和反馈网络放大电路的性能指标：增益、带宽、输入输出阻抗、效率等6.3 教学方法讲授法：讲解放大电路的类型、组成和性能指标实验法：进行放大电路的实验，观察和分析电路的性能6.4 教学资源课件：展示放大电路的原理图和性能曲线实验器材：放大电路实验装置6.5 教学评估课堂问答：检查学生对放大电路原理的理解实验报告：评估学生在实验中的观察和分析能力以及对放大电路性能的掌握第七章：滤波电路分析7.1 教学目标理解滤波电路的基本原理学会分析滤波电路的性能指标7.2 教学内容滤波电路的类型：低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器滤波电路的基本组成：电阻、电容和电感元件滤波电路的性能指标：截止频率、通带宽度、阻带宽度等7.3 教学方法讲授法：讲解滤波电路的类型、组成和性能指标实验法：进行滤波电路的实验，观察和分析电路的性能7.4 教学资源课件：展示滤波电路的原理图和性能曲线实验器材：滤波电路实验装置7.5 教学评估课堂问答：检查学生对滤波电路原理的理解实验报告：评估学生在实验中的观察和分析能力以及对滤波电路性能的掌握第八章：振荡电路分析8.1 教学目标理解振荡电路的基本原理学会分析振荡电路的性能指标8.2 教学内容振荡电路的类型：正弦波振荡器和方波振荡器振荡电路的基本组成：放大器、反馈网络和调制元件振荡电路的性能指标：振荡频率、稳定性和幅度等8.3 教学方法讲授法：讲解振荡电路的类型、组成和性能指标实验法：进行振荡电路的实验，观察和分析电路的性能8.4 教学资源课件：展示振荡电路的原理图和性能曲线实验器材：振荡电路实验装置8.5 教学评估课堂问答：检查学生对振荡电路原理的理解实验报告：评估学生在实验中的观察和分析能力以及对振荡电路性能的掌握第九章：模拟集成电路设计9.1 教学目标理解模拟集成电路的基本原理学会分析模拟集成电路的性能指标9.2 教学内容模拟集成电路的类型：放大器、滤波器、振荡器等模拟集成电路的基本组成：晶体管、电阻、电容等元件模拟集成电路的性能指标：增益、带宽、输入输出阻抗、效率等9.3 教学方法讲授法：讲解模拟集成电路的类型、组成和性能指标实例分析：分析具体的模拟集成电路实例9.4 教学资源课件：展示模拟集成电路的原理图和性能曲线实际设备：展示实际的模拟集成电路设备供学生观察和理解9.5 教学评估课堂问答：检查学生对模拟集成电路原理的理解实例分析报告：评估学生在实例分析中的分析能力以及对模拟集成电路性能的掌握第十章：模拟电子技术在现代工业中的应用10.1 教学目标了解模拟电子技术在现代工业中的应用掌握模拟电子技术在不同领域中的应用案例10.2 教学内容模拟电子技术在通信领域的应用：放大器、滤波器、振荡器等模拟电子技术在信号处理领域的应用：模拟计算机、信号处理器等模拟电子技术在传感器领域的应用：传感器接口、信号调理等10.3 教学方法讲授法：讲解模拟电子技术在不同领域的应用案例实例分析：分析具体的应用实例重点和难点解析1. 第一章至第五章的基础理论知识。
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。
模拟电子技术第一章习题与答案
模拟电⼦技术第⼀章习题与答案第⼀章习题与答案1.什么是PN结的偏置？PN结正向偏置与反向偏置时各有什么特点？答：⼆极管（PN结）阳极接电源正极，阴极接电源负极，这种情况称⼆极管正向偏置，简称正偏，此时⼆极管处于导通状态，流过⼆极管电流称作正向电流。
⼆极管阳极接电源负极，阴极接正极，⼆极管处于反向偏置，简称反偏，此时⼆极管处于截⽌状态，流过⼆极管电流称为反向饱和电流。
把⼆极管正向偏置导通、反向偏置截⽌的这种特性称之为单向导电性。
2.锗⼆极管与硅⼆极管的死区电压、正向压降、反向饱和电流各为多少？答：锗管死区电压约为0.1V，硅管死区电压约为0.5V。
硅⼆极管的正向压降约0.6～0.8 V；锗⼆极管约0.2～0.3V。
硅管的反向电流⽐锗管⼩，硅管约为1uA，锗管可达⼏百uA。
3.为什么⼆极管可以当作⼀个开关来使⽤？答：⼆极管在正向电压作⽤下电阻很⼩，处于导通状态，相当于⼀只接通的开关；在反向电压作⽤下，电阻很⼤，处于截⽌状态，如同⼀只断开的开关。
4.普通⼆极管与稳压管有何异同？普通⼆极管有稳压性能吗？答：普通⼆极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作⽤下，导通电阻很⼩；⽽在反向电压作⽤下导通电阻极⼤或⽆穷⼤。
稳压⼆极管的稳压原理：稳压⼆极管的特点就是加反向电压击穿后，其两端的电压基本保持不变。
⽽普通⼆极管反向击穿后就损坏了。
这样，当把稳压管接⼊电路以后，若由于电源电压发⽣波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。
因此，普通⼆极管在未击穿的条件下具有稳压性能。
5.选⽤⼆极管时主要考虑哪些参数？这些参数的含义是什么？答：正向电流IF：在额定功率下，允许通过⼆极管的电流值。
正向电压降VF：⼆极管通过额定正向电流时，在两极间所产⽣的电压降。
最⼤整流电流（平均值）IOM：在半波整流连续⼯作的情况下，允许的最⼤半波电流的平均值。
反向击穿电压VB：⼆极管反向电流急剧增⼤到出现击穿现象时的反向电压值。
模拟电子技术第一章习题答案
模拟电子技术第一章习题答案一、填空题1.增大、增大、下2.浓度差异、电场3.五、三4.自由电子、空穴、空穴、自由电子5. N、自由电子、空穴6.本征半导体、杂质半导体7.高于8.正偏、反偏、单向导电性9.电击穿、热击穿10.高、低、单向导电11.限流电阻12.点接触、面接触13.减小、增大14.大、小15.反向击穿16.正向电流、反向电流17.电、光、正向18.光、电、反向19.反向击穿区、反向击穿区20.阻碍、促进二、单项选择题1.C2.D3.D4.C5.B6.A7.B8.B9.A10.C三、判定题1.错误2.错误3.错误4.正确5.错误四、运算分析题1.对〔a〕图，u I > 4V时稳压管稳压，u O1 = u I– 4V；u I≤4V时稳压管截止，u O1 = 0。
对〔b〕图，u I > 4V时稳压管稳压，u O2 = 4V；u I≤4V时稳压管截止，u O2 = u I。
波形图如下：2. 〔1〕开关S 闭合时发光二极管才能发光。
〔2〕R 的取值范畴Ω=-=-=26715)15(max min mAV I U V R D D DD Ω=-=-=8005)15(min max mA V I U V R D D DD 运算的最后结果：Ω≤≤Ω800267R3. 稳压管的最大稳固电流为mA VmW U P I Z ZM ZM 256150=== 稳压管正常工作时要求ZM DZ Z I I I ≤≤min ，因此mA RV mA 25)612(5≤-≤ 求得Ω≤≤Ωk R k 2.124.0。
运算的最后结果：Ω≤≤Ωk R k 2.124.04. 〔1〕当开关S 闭合时，Z DZ U V V U <≈+⨯=8.5725230，因此稳压管截止。
电压表读数U V =8.57V ，而 mA k V I I A A 4.29)25(3021=Ω+==〔2〕当开关S 断开时，I A2 = 0，稳压管能工作于稳压区，故得电压表读数U V =12V ，A 1读数为mA k V I A 3.65)1230(1=Ω-= 运算的最后结果：〔1〕U V = 8.57V ，I A1 = I A2 = 4.29mA〔2〕U V = 12V ，I A1 = 3.6mA ，I A2 = 0mA5. 〔a 〕第一假定稳压管断开，求得U PN = -8V ，绝对值大于U Z 值，因此能够工作于反向击穿区。
模拟电子技术(第2版)课后习题答案第一章
第一章 半导体器件1.1 电路如图P1.1所示，设二极管为理想的，试判断下列情况下，电路中的二极管是导通还是截止，并求出AO 两端的电压AO U 。
（1）V V DD 61=，V V DD 122=；（2）V V DD 61=、V V DD 122-=；（3）V V DD 61-=、V V DD 122-=。
解：1、当V V DD 61=、V V DD 122=时，假设二极管是截止的，则V V B 6=、V V A 12=二极管承受反偏电压，所以二极管截止假设成立。
V V U DD AO 122==。
2、当V V DD 61=、V V DD 122-=时，假设二极管是截止的则V V B 6=、V V A 12-=二极管承受正偏电压，所以二极管截止假设不成立，二极管导通。
V V U DD AO 61==。
3、当V V DD 61-=、V V DD 122-=时，假设二极管是截止的，则V V B 6-=、V V A 12-= 二极管承受正偏电压，所以二极管截止假设不成立，二极管导通。
V V U U DD BO AO 61-===。
1.2 二极管电路如图P1.2所示，二极管的导通电压VU D 7.0)on (=，试分别求出Ω=k R 1、Ω=k R 4时，电路中的电流O I I I 、、21和输出电压O U 。
解：1、当Ω=k R 1时，假设二极管是截止的，则mA I I O 5.41192=+=-= V R I U V L O O B 5.415.4-=⨯-===V V A 3-= (V V V B A 5.1=-)由上分析可知，二极管承受正偏电压导通（假设不成立）故可得其等效电路如图P1.2b 所示：根据KCL 、 KVL ：⎪⎩⎪⎨⎧+-=-+=+=RI R I R I I I I LO O222197.039 解之：mA I mAI mA I 3.56.17.3210==-=V R I U L O O 7.317.3-=⨯-==2、当Ω=k R 4时，假设二极管是截止的，则mA I I O 8.11492=+=-=VR I U V L O O B 8.118.1-=⨯-===V V A 3-= V U U B A 2.1-=-由上分析可知，二极管承受反偏电压截止（假设成立）01=I mA I I 8.102=-=V R I U L O O 8.118.1-=⨯-==3.3 设二极管为理想的，试判断P1.3所示电路中各二极管是导通还是截止，并求出AO两端的电压AO U解：（a ）假设21V V 、均截止，则V V A 10=、V V B 6-=、V V O 0=， 21V V 、均承受正偏电压，但2V 管的正向偏值电压更大，故它首先导通。
模拟电子技术基础第四版课件-第一章
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
模拟电子技术第一章 模拟电路及放大器基础知识
+
方法是在一个放大器输入端加一 电压源，求出电压源的输出电压 ui和输出电流ii，由此而求得Ri 。
ii Si Ri
放 器 大
图1-5 放大器输入阻抗的理解示意图
下面讨论一下输入阻抗对放大器的影响。
（2）电压输入型放大器应有高输入阻抗 当输入信号源为电压型时，要求放大器也为电压输入 型。对非理想的电压源来讲，由戴维南定理可等效为理想 电压源us 与内阻Rs 之串联，电压源加入放大器的等效电路 如图1-6，此时，在放大器输入端得到的有效电压ui为：
注重培养系统的观念、工程的观念、科技进步 的观念和创新意识，学习科学的思维方法。提倡 快乐学习！
七、考查方法
1. 会看：读图，定性分析 2. 会算：定量计算
考查分析问题的能力
3. 会选：电路形式、器件、参数 考查解决问题的能力－－设计能力 4. 会调：仪器选用、测试方法、故障诊断、EDA 考查解决问题的能力－－实践能力
（1）输出阻抗的定义
输出阻抗是反映放大器输出带载能力的一个指标，带 载能力由输出阻抗来决定。当放大器在工作时，其输出端 就是一个带载能力较强的信号源，因此我们定义输出阻抗 为从放大器输出端看进去的等效电阻Ro。下面来讨论输出 阻抗对负载的影响。
（2）电压输出型放大器应有低输出阻抗 如果放大器是电压输出型，根据戴维南定理，其输出 端可等效为一个开路输出电压和其内阻Ro的串联，如图1-8 所示，在输出端有负载RL时，落在RL上的输出电压uo为：
二、模拟信号与模拟电路
1. 电子电路中信号的分类
数字信号：离散性
“1”的电 压当量
“1”的倍 数
介于K与K+1之 间时需根据阈值 确定为K或K+1
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正偏。
⑵、特点 U CE U CES
硅管： U CES 0.3V
锗管： U CES 0.2V 饱和区：iC随uCE 明显变化区域。
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第一章
半导体器件
输出特性曲线的三个工作区
条件
截止区 发射结反偏 发射结正偏， 集电结反偏
特点
I B 0；I C 0
放大区
I C I B
P-
+ N
发射结正偏，集电结反偏。 为放大工作状态
+ - N
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半导体器件
[例2] 测得电路中的一只三极管三个电极对地电位 如图所示，判断其工作状态。 发射结正偏，集电结正偏。 + P N 为饱和工作状态。 + P [例3] 测得电路中的一只三极管三个 电极对地电位如图所示，分别按锗管 和硅管判断其工作状态。
反向特性 反向击穿特性
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半导体器件
三、二极管的主要参数
1、最大整流电流IF 二极管允许通过的最大 正向平均电流。 2、最高反向工作电压URM 允许加在二极管的最大 反向电压。
IF
URM
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四、稳压二极管
1、特点：工作在反向击穿区。
反向击穿区
2、作用：稳定直流电压。 3、符号：
IC IE
I IC I I C C 15 mAC I C I I I 75I IE E I I B B 200 A C C B IC IC I C I E 15B I mA 0.987 I E I C I C0.2 mA 15 1 1 1 1 IE IB
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半导体器件
三、本征半导体 本征半导体： 纯净的、具有晶体结 构的半导体。 1、电子—空穴对 ⑴、电子载流子 共价键中的电子摆脱 束缚，成为自由电子。 ⑵、空穴载流子 缺少一个电子的共价 键上留下一个空位，叫 空穴。
价电子
共价键
空 穴
电子
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半导体器件
2、导电原理 在外电场作用下，自由电子定向运动，同时空 穴发生定向移动，形成电流。 I=I电+I空
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半导体器件
测
试
题
1、本征硅中若掺入3价元素的原子，则多数载流 子应是 ，少数载流子应是 。 2、N型半导体掺入 少子是 。 价杂质，多子是 ，
3、P型半导体的形成是在纯硅或纯锗中加入了（ ） A.空穴 B.三价元素 C.五价元素 D.正离子
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半导体器件
4、在半导体材料中，其正确的说法是（ ） A. P型半导体中由于多数载流子是空穴，所以 它带正电。 B. N型半导体中由于多数载流子是自由电子，所 以它带负电。 C. P型半导体中由于多数载流子是自由电子，所 以它带负电。 D. P型和N型半导体材料本身都不带电。
2、PN结加反向电压
截止
-
+
PN结具有单向导电性。
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半导体器件
二、半导体二极管
㈠、二极管结构与符号 1、结构 由一个PN结构成。 2、符号
3、二极管
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半导体器件
各种二极管
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半导体器件
整流二极管
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半导体器件
㈡、二极管的伏安特性 二极管的伏安特性：二极管两端电压U与流过 二极管电流I的关系。
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半导体器件
测
试
题
1、在常温下，硅二极管的开启电压是 ____V， 导通后在较大电流下时正向压降约____V；锗二 极管的开启电压是____V，导通后在较大电流下 时正向压降约____V。 2、PN结的基本特性是________ 。 3、正常工作状态下的稳压二极管，处于伏安特 性曲线中的（ ） A. 正向特性的工作区 B. 正向特性的非工作区 C. 反向击穿区 D. 特性曲线的所有区域
半导体器件
双极型三极管
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半导体器件
二、三极管的放大原理
㈠、三极管放大状态的工作条件 1、发射结正偏 2、集电结反偏
+ +
-
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半导体器件
㈡、电流的分配关系 1、三极管电流关系
I E IC I B I E I C I B
IC
IB
IE
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半导体器件
i B f (uBE ) |uCE 常数
三极管的输 入特性就是 二极管伏安 特性
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㈡、输出特性曲线 当iB不变时，iC与uCE之间的关系 iC f (uCE ) |i
ic
B
常 数
uCE
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半导体器件
输出特性曲线的三个工作区 1、截止区 ⑴、条件 发射结反偏。 ⑵、特点
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4、如图所示电路中二极管的工作情况为（ ） A. D1、D2均截止 B. D1、D2均导通 C. D1截止、D2导通 D. D1导通、D2截止
5、如图所示，两稳压管DZ1、DZ2的稳定电压 为UZ1=3V，UZ2= 6V，正向导通电压0.7V，当输 入电压为10V时，则输出电压VO（ ） A. 1.4V B. –1.4V C. 9V D. –9V
加在二极管上的电压
UD=9-6=3V>0，二极管导通。 2、计算UO 二极管为理想二极管，二 极管的导通压降为0V。 判断依据 加在二极管上的电 压为正向电压：导 通；为反向电压： 截止
UO = -6V
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[例2] 图中二极管为理想二极管，试判断二极管是 导通还是截止，并确定输出电压UO。 1、判断二极管的工作状态
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半导体器件
4、使用注意：稳压二极管的N端接电源的正极， P端接电源的负极。 5、主要参数：
⑴、稳定电压UZ
⑵、稳定电流IZ ⑶、动态电阻rZ
+
-
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[例1] 图中二极管为理想二极管，试判断二极管是 导通还是截止，并确定输出电压UO。 1、判断二极管的工作状态
U CE U CES
饱和区
发射结正偏，
集电结正偏
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半导体器件
判断三极管的工作状态
依据：三极管在三个工作区的工作条件 截止工作状态：发射结反偏。 放大工作状态：发射结正偏，集电结反偏。 饱和工作状态：发射结正偏，集电结正偏。
[例1] 测得电路中的一只三极管 三个电极对地电位如图所示，判断 其工作状态。
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半导体器件
3、漂移运动 在空间电荷区形成内电场，阻碍扩散运动，产 生少数载流子的相反方向的运动。 4、动态平衡 当两种运动达到动态平衡，空间电荷区的宽度 稳定，形成稳定的PN结。
内电场
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半导体器件
㈡、PN结的单向导电性
1、PN结加正向电压
导通
+
-
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半导体器件
⑴、确定二极管D1回路
二极管D1加正向电压，为导通。 ⑵、确定二极管D2回路 二极管D2加反向电压，为截止。 2、计算UO
计算电路：将截止的二极管去
掉，只保留导通的二极管。
UO = -UD1 = 0V
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半导体器件
[例3] DZ1、DZ2为硅稳压二极管，其稳定电压分别 为8V和10V，它们的正向压降为0.7 V，试求各电 路的输出电压。
I
U
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半导体器件
1、正向特性(0AB段) 正向特性为正向电压与正向电流的关系。 正向导通 ⑴、死区电压
当正向电压小于某一值 时，正向电流很小，几乎 为0，该值称为死区电压。 硅管为0.5V； 锗管为0.1V 导通压降
⑵、正向导通
正向电压变化很小，正 向电流急剧增大。 导通压降：硅管为0.6— 0.7V，通常取0.7V； 锗管为0.2—0.3V，通常 取0.2V
多数载流子：
空穴 — 多子
少数载流子： 电子 — 少子 导电以空穴导电为主
I=I空穴
空穴
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第一章
半导体器件
小
结
1、半导体特性：热敏性、光敏性、掺杂性。 2、半导体导电原理：依靠电子—空穴对导电。
3、本征半导体：纯净的、具有晶体结构的半导体
4、杂质半导体 ⑴、电子型半导体(N)：5价杂质，电子>>空穴， 主要为电子导电。 ⑵、空穴型半导体(P)：3价杂质，空穴>>电子， 主要为空穴导电。
1.2 半导体二极管
1.3 双极型三极管
1.4 场效应管
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半导体器件
1.1 半导体的特性
一、半导体 半导体：导电性能介于导体与绝缘体之间的物质。 导 体： ρ＜10-4Ωcm 绝缘体： ρ＞109Ωcm 半导体： 10-4＜ ρ＜109Ωcm 二、半导体的特性 1、热敏性：导电性能随温度升高而增强。 2、光敏性：导电性能随光照增强而增强。 3、掺杂性：掺入杂质，导电性能提高。 硅中掺入百万分之一的磷，导电性能提高百万倍。
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半导体器件
作
第一章 一、3 二、1-2 阅读教材P1—3
业
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1.2 半导体二极管
一、PN结
㈠、 PN结的形成 1、扩散运动 由于浓度差产生的 运动。