第一章电子技术课件免费下载
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《电子技术基础》课件
分析的基础。
基尔霍夫定律
包括节点电流定律和回 路电压定律，是解决复
杂电路问题的关键。
叠加定理
用于分析多个电源共同 作用下的电路情况。
戴维南定理
将复杂电路等效为简单 电路，便于分析。
电压与电流分析
电压
表示电场中电势差的大小，是推动电流流动 的能量。
电流的流向
由高电位流向低电位。
电流
电荷在电场中的定向移动，形成电流。
放大电路的工作原理
通过调整晶体管的基极、集电极和发 射极的电压，控制电流的大小，实现 信号的放大。
放大电路的分析方法
静态分析法
分析电路在直流工作点附 近的性能，计算静态工作 点。
动态分析法
分析电路在交流信号作用 下的性能，计算析法
通过图形直观地表示电路 的工作状态和性能，如波 形图、相频图和幅频图等 。
开电子技术的支持。
工业领域
在自动化生产、电机控制、电 力电子等领域，电子技术也得
到了广泛应用。
消费电子领域
各种电子产品如电视、音响、 手机等都离不开电子技术的支
持。
电子技术的发展趋势
集成化
智能化
随着半导体工艺的不断进步，电子器件的 尺寸越来越小，集成度越来越高。
人工智能和物联网技术的发展，使得电子 设备具备了更强的智能化功能，能够实现 自主感知、决策和控制。
电容
总结词
电容是储存电荷的元件，具有隔直流通交流的特性。
详细描述
电容由两块导电板中间夹绝缘介质构成，其电容量取决于两板之间的距离、正对 面积以及介质的介电常数。电容在电路中用于滤波、耦合、旁路和调谐等作用。 常见的电容类型包括电解电容、陶瓷电容和薄膜电容等。
电感
基尔霍夫定律
包括节点电流定律和回 路电压定律，是解决复
杂电路问题的关键。
叠加定理
用于分析多个电源共同 作用下的电路情况。
戴维南定理
将复杂电路等效为简单 电路，便于分析。
电压与电流分析
电压
表示电场中电势差的大小，是推动电流流动 的能量。
电流的流向
由高电位流向低电位。
电流
电荷在电场中的定向移动，形成电流。
放大电路的工作原理
通过调整晶体管的基极、集电极和发 射极的电压，控制电流的大小，实现 信号的放大。
放大电路的分析方法
静态分析法
分析电路在直流工作点附 近的性能，计算静态工作 点。
动态分析法
分析电路在交流信号作用 下的性能，计算析法
通过图形直观地表示电路 的工作状态和性能，如波 形图、相频图和幅频图等 。
开电子技术的支持。
工业领域
在自动化生产、电机控制、电 力电子等领域，电子技术也得
到了广泛应用。
消费电子领域
各种电子产品如电视、音响、 手机等都离不开电子技术的支
持。
电子技术的发展趋势
集成化
智能化
随着半导体工艺的不断进步，电子器件的 尺寸越来越小，集成度越来越高。
人工智能和物联网技术的发展，使得电子 设备具备了更强的智能化功能，能够实现 自主感知、决策和控制。
电容
总结词
电容是储存电荷的元件，具有隔直流通交流的特性。
详细描述
电容由两块导电板中间夹绝缘介质构成，其电容量取决于两板之间的距离、正对 面积以及介质的介电常数。电容在电路中用于滤波、耦合、旁路和调谐等作用。 常见的电容类型包括电解电容、陶瓷电容和薄膜电容等。
电感
电子技术第1章共67页PPT资料
2、反向击穿电压U(BR) ：管子反向击穿时的电压值。
最高反向工作电压 UR ：工作时，允许外加的最
大反向电压。
UR ＝
1 2
U(BR)
3、反向电流 IR
未击穿时的反向电流。 IR 值愈小，二极管单向导电性愈好。 对温度敏感。
二极管的模型
1、理想模型（理想二极管）
正向短路 ，反向断路。
（2）恒压降模型（常用）
§1.1 半导体基本知识 §1.2 半导体二极管 §1.3 晶体管
1.1 半导体基本知识
半导体
概念：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。 大多数半导体器件所用的主要材料是硅(Si)和锗(Ge)。
＋14 2 8 4
Si
＋32 2 8 18 4
+ 44
简化模型 Ge
1.1.1 本征半导体
概念：纯净的、具有晶体结构的半导体。
半导体主要靠自由电子导电。
+4
+4
+4
自由电子
+4
+45
+4
+4
+4
+4
N 型半导体
1.1.3 P型半导体
半导体主要靠空穴导电。
+4
+4
+4
空穴
+4
+43
+4
+4
+4
+4
P 型半导体
在硅或锗的晶体 中掺入少量的 ＋3 价 杂质元素，如硼、镓、 铟等。
空穴浓度大于 自由电子浓度。
空穴为多子， 自由电子为少子。
练习：电路如图1所示，设D1、D2均为理想元件，
已知输入电压ui=150sinωtV，如图2 所示，试画出电
电子电工技术第一章教学PPT
电子电工技术第一章教学
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
• 电子电工技术概述 • 电路基础知识 • 元件与电路 • 电路分析方法 • 实验与实践
目录
CONTENTS
01
电子电工技术概述
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
电子电工技术的发展历程
电子电工技术的起源
01
起源于19世纪末期，随着电子管和晶体管的发明，电子电工技
术开始起步。
集成电路的发明
02
20世纪50年代，集成电路的发明推动了电子电工技术的快速发
展。
微电子技术和计算机技术的融合
03
20世纪80年代以后，微电子技术和计算机技术的融合使得电子
电工技术进入了一个全新的时代。
电子电工技术的应用领域
二极管及其电路
总结词
基本电路，二极管的单向导电性
详细描述
在二极管电路中，二极管的单向导电性是一 个重要的基本原理。当电流正向通过二极管 时，它会产生正向压降并允许电流通过；而 当电流反向通过二极管时，它会产生很大的 反向电压并阻止电流通过。这个特性使得二 极管可以用作整流器、开关或稳压器等应用
中的单向导电器件。
电感器及其电路
总结词
基本电路，自感和互感的原理
详细描述
在电感器电路中，自感和互感的原理是重要的基本原理。自感是指电流变化时在电感器 中产生的感应电动势。互感是指两个线圈之间的磁耦合作用，当一个线圈中的电流发生
变化时，会在另一个线圈中产生感应电动势。
二极管及其电路
总结词
单向导电器件
详细描述
二极管是一种单向导电器件，它只允许电流 在一个方向上流动。当电流通过二极管时， 它会产生一个正向压降（通常称为正向电 压），阻止电流反向流动。二极管在电路中 主要用于整流、开关和稳压等应用。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
• 电子电工技术概述 • 电路基础知识 • 元件与电路 • 电路分析方法 • 实验与实践
目录
CONTENTS
01
电子电工技术概述
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
电子电工技术的发展历程
电子电工技术的起源
01
起源于19世纪末期，随着电子管和晶体管的发明，电子电工技
术开始起步。
集成电路的发明
02
20世纪50年代，集成电路的发明推动了电子电工技术的快速发
展。
微电子技术和计算机技术的融合
03
20世纪80年代以后，微电子技术和计算机技术的融合使得电子
电工技术进入了一个全新的时代。
电子电工技术的应用领域
二极管及其电路
总结词
基本电路，二极管的单向导电性
详细描述
在二极管电路中，二极管的单向导电性是一 个重要的基本原理。当电流正向通过二极管 时，它会产生正向压降并允许电流通过；而 当电流反向通过二极管时，它会产生很大的 反向电压并阻止电流通过。这个特性使得二 极管可以用作整流器、开关或稳压器等应用
中的单向导电器件。
电感器及其电路
总结词
基本电路，自感和互感的原理
详细描述
在电感器电路中，自感和互感的原理是重要的基本原理。自感是指电流变化时在电感器 中产生的感应电动势。互感是指两个线圈之间的磁耦合作用，当一个线圈中的电流发生
变化时，会在另一个线圈中产生感应电动势。
二极管及其电路
总结词
单向导电器件
详细描述
二极管是一种单向导电器件，它只允许电流 在一个方向上流动。当电流通过二极管时， 它会产生一个正向压降（通常称为正向电 压），阻止电流反向流动。二极管在电路中 主要用于整流、开关和稳压等应用。
大一电子技术课件ppt
组合逻辑电路的分析和设计方法
组合逻辑电路的分析和设计是数字电子技术中的 重要内容，常用的分析和设计方法有真值表法、 卡诺图法和逻辑代数法等。
组合逻辑电路的应用
组合逻辑电路在计算机、通信和控制系统中有着 广泛的应用，如实现数据比较器、编码器和译码 器等。
05 电子技术实验
实验一：基本电路实验
总结词
电动势
电源力将单位正电荷从电源负极经电源内部移至正极所做 的功，规定电动势的方向为从电源负极指向正极。
电阻
导体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R表示，单位为 欧姆(Ω)。
电容
容纳电荷的能力称为电容，用符号C表示，单位为法拉(F) 。
电感
产生磁通的能力称为电感，用符号L表示，单位为亨利(H) 。
电路的分析方法
21世纪初
1.D 微电子技术和纳米技术的应用，推动了电子
技术的进一步发展。
电子技术的应用领域
通信
电子技术在通信领域的应用包括无线通信、 光纤通信等。
工业自动化
计算机和互联网
电子技术是计算机和互联网发展的基础，涉 及计算机硬件、网络设备等方面。
电子技术在工业自动化领域的应用包括自动 化控制、传感器等。
03 模拟电子技术
模拟电子技术概述
模拟电子技术是研究 模拟电路的工作原理 、分析方法和设计方 法的学科。
模拟电子技术在通信 、控制、测量等领域 有广泛应用。
模拟电路用于处理连 续变化的模拟信号， 如声音、温度、压力 等。
放大电路
01
放大电路是模拟电子技术中的基本电路之一，用于放大 微弱信号。
02
常见的集成运算放大器有LM358、TL072等型号， 可通过外接电阻、电容等元件实现不同的功能。
组合逻辑电路的分析和设计是数字电子技术中的 重要内容，常用的分析和设计方法有真值表法、 卡诺图法和逻辑代数法等。
组合逻辑电路的应用
组合逻辑电路在计算机、通信和控制系统中有着 广泛的应用，如实现数据比较器、编码器和译码 器等。
05 电子技术实验
实验一：基本电路实验
总结词
电动势
电源力将单位正电荷从电源负极经电源内部移至正极所做 的功，规定电动势的方向为从电源负极指向正极。
电阻
导体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R表示，单位为 欧姆(Ω)。
电容
容纳电荷的能力称为电容，用符号C表示，单位为法拉(F) 。
电感
产生磁通的能力称为电感，用符号L表示，单位为亨利(H) 。
电路的分析方法
21世纪初
1.D 微电子技术和纳米技术的应用，推动了电子
技术的进一步发展。
电子技术的应用领域
通信
电子技术在通信领域的应用包括无线通信、 光纤通信等。
工业自动化
计算机和互联网
电子技术是计算机和互联网发展的基础，涉 及计算机硬件、网络设备等方面。
电子技术在工业自动化领域的应用包括自动 化控制、传感器等。
03 模拟电子技术
模拟电子技术概述
模拟电子技术是研究 模拟电路的工作原理 、分析方法和设计方 法的学科。
模拟电子技术在通信 、控制、测量等领域 有广泛应用。
模拟电路用于处理连 续变化的模拟信号， 如声音、温度、压力 等。
放大电路
01
放大电路是模拟电子技术中的基本电路之一，用于放大 微弱信号。
02
常见的集成运算放大器有LM358、TL072等型号， 可通过外接电阻、电容等元件实现不同的功能。
数字电子技术——第1章数字电子技术基础ppt
2421码的权值依次为2、4、2、1；余3码由8421码加0011 得到；格雷码是一种循环码，其特点是任何相邻的两个码字， 仅有一位代码不同，其它位相同。
用一定位数的二进制数来表示十进制数码、字母、符 号等信息称为编码。
用以表示十进制数码、字母、符号等信息的一定位数的 二进制数称为代码。
二-十进制代码：用4位二进制数b3b2b1b0来表示十进 制数中的 0 ~ 9 十个数码。简称BCD码。
用四位自然二进制码中的前十个码字来表示十进制数码， 因各位的权值依次为8、4、2、1，故称8421 BCD码。
整数部分采用基数连除法， 先得到的余数为低位，后得 到的余数为高位。
小数部分采用基数连乘法， 先得到的整数为高位，后得 到的整数为低位。
2 44
余数
2 22 ……… 0=K0 2 11 ……… 0=K1 2 5 ……… 1=K2 2 2 ……… 1=K3 2 1 ……… 0=K4
0 ……… 1=K5
课程说明
主要内容：
• 数字逻辑基础 • 逻辑门电路 • 组合逻辑电路 • 触发器 • 时序逻辑电路 • 半导体存储器 • 脉冲波形的产生与整形 • 可编程逻辑器件和现场可编程门阵列 • 数/模和模/数转换
课程意义：
数字电路是一门硬件方面的重要基础课。 其任务是使同学们获得数字电路的基本理论、 基本知识、基本技能，掌握数字逻辑的基本 分析方法和设计方法，培养学生分析问题、 解决问题能力以及工程实验能力。
学习本门课程应注意的问题：
• ⑴ 应着重抓好基本理论、基本知识、基 本方法的学习。
• ⑵能熟练运用数字电路的分析方法和设 计方法。
• ⑶重视实验技术。
教材及参考书：
1. 数字电子技术基础简明教程 (第二版) 余孟尝 主编 高等教育出版社 1998
用一定位数的二进制数来表示十进制数码、字母、符 号等信息称为编码。
用以表示十进制数码、字母、符号等信息的一定位数的 二进制数称为代码。
二-十进制代码：用4位二进制数b3b2b1b0来表示十进 制数中的 0 ~ 9 十个数码。简称BCD码。
用四位自然二进制码中的前十个码字来表示十进制数码， 因各位的权值依次为8、4、2、1，故称8421 BCD码。
整数部分采用基数连除法， 先得到的余数为低位，后得 到的余数为高位。
小数部分采用基数连乘法， 先得到的整数为高位，后得 到的整数为低位。
2 44
余数
2 22 ……… 0=K0 2 11 ……… 0=K1 2 5 ……… 1=K2 2 2 ……… 1=K3 2 1 ……… 0=K4
0 ……… 1=K5
课程说明
主要内容：
• 数字逻辑基础 • 逻辑门电路 • 组合逻辑电路 • 触发器 • 时序逻辑电路 • 半导体存储器 • 脉冲波形的产生与整形 • 可编程逻辑器件和现场可编程门阵列 • 数/模和模/数转换
课程意义：
数字电路是一门硬件方面的重要基础课。 其任务是使同学们获得数字电路的基本理论、 基本知识、基本技能，掌握数字逻辑的基本 分析方法和设计方法，培养学生分析问题、 解决问题能力以及工程实验能力。
学习本门课程应注意的问题：
• ⑴ 应着重抓好基本理论、基本知识、基 本方法的学习。
• ⑵能熟练运用数字电路的分析方法和设 计方法。
• ⑶重视实验技术。
教材及参考书：
1. 数字电子技术基础简明教程 (第二版) 余孟尝 主编 高等教育出版社 1998
第一章-绪论(现代电子技术与应用)PPT课件
7 2021/3/12
1.2 现代电子信息系统主要技术指标
五、响应速度 ▪ 被测对象的信号频率越来越高，而且动态测量和快
速控制是现代电子仪器发展的方向，这就要求处理 电路有较快的响应速度，以便进行实时测量和控制。 ▪ 如果电路的响应速度太低，会导致信号失真和回路 振荡等现象，使测量精度减低或控制系统不稳定。
8 2021/3/12
1.3 现代电子信息系统设计方法
一、总体方案设计 ▪ 处理器选择。处理器主要类型有单片机、DSP、
CPLD/FPGA、ARM和嵌入式计算机主板等。 ▪ 软件、硬件功能分配。为降低产品成本和提高系统
可靠性和稳定性，尽量考虑用软件实现系统的功能。 在实时性要求高的场合下考虑选择硬件实现方式。 ▪ 低功耗设计。尽量采用低电压供电方式和低功耗电 子元件。 ▪ 信号传输方式。有线通讯方式具有信号传输可靠、 传输速度快等特点，但在布线困难和有线方式使用 不便等场合下，考虑采用无线通讯方式。
10 2021/3/12
1.3 现代电子信息系统设计方法
三单元电路设计 ▪ 模拟电路的设计需要计算电路参数、选择元器件。。若单元
电路采用高集成度芯片，则单元电路的指标主要由芯片的性 能决定，电阻和电容等元件参数根据单元电路的指标要求和 集成芯片使用手册确定。 ▪ 数字电路的实现可以采用数字集成芯片或可编程器件。可编 程器件的设计依靠VHDL和Verilog等硬件描述语言以及可编 程器件编程环境。 ▪ 考虑到电阻噪声的影响和导线电阻存在等因素，电阻值不能 选择太大和太小，一般在几百欧以上到几兆欧以下。还要考 虑电阻功率和其电感量大小。 ▪ 电容选择主要考虑信号的频带范围和电容标称值，还要考虑 其耐压、泄漏电阻和极性要求。
现代电子技术及应用
1.2 现代电子信息系统主要技术指标
五、响应速度 ▪ 被测对象的信号频率越来越高，而且动态测量和快
速控制是现代电子仪器发展的方向，这就要求处理 电路有较快的响应速度，以便进行实时测量和控制。 ▪ 如果电路的响应速度太低，会导致信号失真和回路 振荡等现象，使测量精度减低或控制系统不稳定。
8 2021/3/12
1.3 现代电子信息系统设计方法
一、总体方案设计 ▪ 处理器选择。处理器主要类型有单片机、DSP、
CPLD/FPGA、ARM和嵌入式计算机主板等。 ▪ 软件、硬件功能分配。为降低产品成本和提高系统
可靠性和稳定性，尽量考虑用软件实现系统的功能。 在实时性要求高的场合下考虑选择硬件实现方式。 ▪ 低功耗设计。尽量采用低电压供电方式和低功耗电 子元件。 ▪ 信号传输方式。有线通讯方式具有信号传输可靠、 传输速度快等特点，但在布线困难和有线方式使用 不便等场合下，考虑采用无线通讯方式。
10 2021/3/12
1.3 现代电子信息系统设计方法
三单元电路设计 ▪ 模拟电路的设计需要计算电路参数、选择元器件。。若单元
电路采用高集成度芯片，则单元电路的指标主要由芯片的性 能决定，电阻和电容等元件参数根据单元电路的指标要求和 集成芯片使用手册确定。 ▪ 数字电路的实现可以采用数字集成芯片或可编程器件。可编 程器件的设计依靠VHDL和Verilog等硬件描述语言以及可编 程器件编程环境。 ▪ 考虑到电阻噪声的影响和导线电阻存在等因素，电阻值不能 选择太大和太小，一般在几百欧以上到几兆欧以下。还要考 虑电阻功率和其电感量大小。 ▪ 电容选择主要考虑信号的频带范围和电容标称值，还要考虑 其耐压、泄漏电阻和极性要求。
现代电子技术及应用
《电工与电子技术》课件第1章
2. 电压 电路中任意两点的电位差称为电压,它是衡量电场力做功 的物理量。在数值上,电压等于单位正电荷在电场力的作用下, 从电场中的一点移到另一点电场力所做的功。 电压有实际方向和参考方向之分。实际方向是指在电场 力作用下正电荷移动的方向,定义为从高电位指向低电位,即 电位降低的方向。参考方向的选取具有任意性,即在实际分析 电路时,若难以判断电压的实际方向,可任意选取一端为高电 位,另一端为低电位,这样由假定的高电位指向低电位的方向, 即为电压的正方向(参考正方向)。 电压的实际方向与参考正方向一致时,电压为正值,否则 为负值。没有标明电压的正方向,谈论电压的正负没有意义。
图1.2 电路的激励和响应
1.2 电路中的基本物理量
1.2.1 电流 金属导体内部的自由电子在电场力的作用下做有规则的定
向运动而形成电流。电流的大小用电流强度表示,定义为
i＝d q
(1.1)
dt
式(1.1)的物理意义是单位时间内通过导体横截面的电荷 量,其中i表示电流强度,单位是安培,简称安,用大写字母Ａ表示； dq为微小电量,单位是库仑,用大写字母C表示；dt为微小的时 间间隔,单位是秒,用小写字母s表示。
恒压源具有以下几个主要特征： (1) 输出电压始终恒定，不受输出电流的影响。 (2) 通过恒压源的电流不由它本身决定，而取决于与之 相连的外电路负载的大小。 恒压源的符号、线路和伏安特性如图1.7所示。 需要注意的是： 由于实际电源的功率有限，而且存在内阻，故恒压源是 不存在的，它只是理想化模型，只有理论上的意义。 实际的电压源简称电压源，它的符号、线路和伏安特性 如图1.8所示。
图1.3 电流的参考方向
1.2.2 电位、电压和电动势
1.电位
电路从本质上讲是一个有限范围的电场,在电路内的电场中,
电子技术全套课件完整版ppt教学教程最全
为低频管。 (4)按功率可分为：小功率管和大功率管。耗散功率小于1W为小功率管，耗散功率大于1W为大功
率管。 (5)按用途可分为：普通放大三极管和开关三极管等。
1.3 半导体三极管
1.3.1 三极管的结构
3．图形符号 三极管的图形符号如图1-18所示。
图1-18 三极管的图形符号
1.3 半导体三极管
1.3 半导体三极管
1.3.1 三极管的结构
2．分类 三极管的种类很多，通常按以下方法进行分类： (1)按半导体制造材料可分为：硅管和锗管。硅管受温度影响较小、工作稳定，因此在电子产品中
常用硅管。 (2)按三极管内部基本结构可分为：NPN型和PNP型两类。 (3)按工作频率可分为：高频管和低频管。工作频率高于3MHz为高频管，工作频率在3MHz以下
I 0.01 mA
B
(1)当IB有较小变化时，IC就有较大变化。
(2)直流电流放大系数 (3)交流电流放大系数
IC
IB
I C
I B
1.3 半导体三极管
1.3.2 三极管的电流放大作用
2．电流放大作用 显然,(1-2)和(1-3)两式的意义是不同的。前者反映的是静态(直流工作状态)时集电极与基极电流之
图1-11 硅二极管的伏安特性曲线
1.2 半导体二极管
1.2.2 二极管的特性与参数
3 半导体二极管的主要参数
(1)最大整流电流 IFM：二极管允许通过的最大正向工作电流平均值。
(2)最高反向工作电压 VRM：二极管允许承受的反向工作电压峰值，
VRM
1 2
~
1，也叫 3
反向击穿电压。
(3)反向漏电流 IR：是指在规定的反向电压和环境温度下的二极管反向电流值。IR越小，二 极管的单向导电性能越好。
率管。 (5)按用途可分为：普通放大三极管和开关三极管等。
1.3 半导体三极管
1.3.1 三极管的结构
3．图形符号 三极管的图形符号如图1-18所示。
图1-18 三极管的图形符号
1.3 半导体三极管
1.3 半导体三极管
1.3.1 三极管的结构
2．分类 三极管的种类很多，通常按以下方法进行分类： (1)按半导体制造材料可分为：硅管和锗管。硅管受温度影响较小、工作稳定，因此在电子产品中
常用硅管。 (2)按三极管内部基本结构可分为：NPN型和PNP型两类。 (3)按工作频率可分为：高频管和低频管。工作频率高于3MHz为高频管，工作频率在3MHz以下
I 0.01 mA
B
(1)当IB有较小变化时，IC就有较大变化。
(2)直流电流放大系数 (3)交流电流放大系数
IC
IB
I C
I B
1.3 半导体三极管
1.3.2 三极管的电流放大作用
2．电流放大作用 显然,(1-2)和(1-3)两式的意义是不同的。前者反映的是静态(直流工作状态)时集电极与基极电流之
图1-11 硅二极管的伏安特性曲线
1.2 半导体二极管
1.2.2 二极管的特性与参数
3 半导体二极管的主要参数
(1)最大整流电流 IFM：二极管允许通过的最大正向工作电流平均值。
(2)最高反向工作电压 VRM：二极管允许承受的反向工作电压峰值，
VRM
1 2
~
1，也叫 3
反向击穿电压。
(3)反向漏电流 IR：是指在规定的反向电压和环境温度下的二极管反向电流值。IR越小，二 极管的单向导电性能越好。
电子技术chap01共95页PPT资料
_ N
外电场
R
内电场
E
(1-25)
二、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
(1-26)
2.1.3 半导体二极管
一、基本结构
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
(1-10)
空穴
+4
+4
+4
+4
自由电子 束缚电子
(1-11)
§1.2 PN结及半导体二极管
2.1.1 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。
(1-12)
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，即 自由电子和空穴。
2. 反向击穿电压UBR
二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电 流剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至 过热而烧坏。手册上给出的最高反向工作电 压UWRM一般是UBR的一半。
(1-29)
3. 反向电流 IR
指二极管加反向峰值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，因此反向电流越小越好。反向电流受 温度的影响，温度越高反向电流越大。硅 管的反向电流较小，锗管的反向电流要比 硅管大几十到几百倍。
(1-44)
1.4.2 电流放大原理
基区空穴
向发射区
的扩散可
外电场
R
内电场
E
(1-25)
二、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
(1-26)
2.1.3 半导体二极管
一、基本结构
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
(1-10)
空穴
+4
+4
+4
+4
自由电子 束缚电子
(1-11)
§1.2 PN结及半导体二极管
2.1.1 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。
(1-12)
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，即 自由电子和空穴。
2. 反向击穿电压UBR
二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电 流剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至 过热而烧坏。手册上给出的最高反向工作电 压UWRM一般是UBR的一半。
(1-29)
3. 反向电流 IR
指二极管加反向峰值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，因此反向电流越小越好。反向电流受 温度的影响，温度越高反向电流越大。硅 管的反向电流较小，锗管的反向电流要比 硅管大几十到几百倍。
(1-44)
1.4.2 电流放大原理
基区空穴
向发射区
的扩散可
电子技术基础chapter1
特征:
E
R0
U
R I
① 电流的大小由负载决定。
U = IR 负载端电压 或 U = E – IRo
② 在电源有内阻时，I U 。
P = PE – P
UI = EI – I²Ro
负载 电源 内阻 ③ 电源输出的功率由负载决定。
取用 产生 消耗 负载大小的概念:
功率 功率 功率
负载增加指负载取用的
U、I 参考方向不同，P = -UI 0，负载； P = -UI 0，电源。
电气设备的额定值
额定值: 电气设备在正常运行时的规定使用值 1. 额定值反映电气设备的使用安全性；
2. 额定值表示电气设备的使用能力。 例：灯泡：UN = 220V ，PN = 60W
电阻： RN = 100 ，PN =1 W 电气设备的三种运行状态
电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路 工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。
1. 2 电路模型
为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路 模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其
组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路
相对应的电路模型。
理想电路元件主要有
手电筒的电路模型
电阻元件、电感元件、
额定工作状态： I = IN ，P = PN (经济合理安全可靠)
过载(超载)： I > IN ，P > PN (设备易损坏)
欠载(轻载)： I < IN ，P < PN (不经济)
1.5.2 电源开路
开关 断开 特征:
b
双下标 Iab
双下标 Uab
(3) 实际方向与参考方向的关系
实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；
E
R0
U
R I
① 电流的大小由负载决定。
U = IR 负载端电压 或 U = E – IRo
② 在电源有内阻时，I U 。
P = PE – P
UI = EI – I²Ro
负载 电源 内阻 ③ 电源输出的功率由负载决定。
取用 产生 消耗 负载大小的概念:
功率 功率 功率
负载增加指负载取用的
U、I 参考方向不同，P = -UI 0，负载； P = -UI 0，电源。
电气设备的额定值
额定值: 电气设备在正常运行时的规定使用值 1. 额定值反映电气设备的使用安全性；
2. 额定值表示电气设备的使用能力。 例：灯泡：UN = 220V ，PN = 60W
电阻： RN = 100 ，PN =1 W 电气设备的三种运行状态
电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路 工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。
1. 2 电路模型
为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路 模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其
组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路
相对应的电路模型。
理想电路元件主要有
手电筒的电路模型
电阻元件、电感元件、
额定工作状态： I = IN ，P = PN (经济合理安全可靠)
过载(超载)： I > IN ，P > PN (设备易损坏)
欠载(轻载)： I < IN ，P < PN (不经济)
1.5.2 电源开路
开关 断开 特征:
b
双下标 Iab
双下标 Uab
(3) 实际方向与参考方向的关系
实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；
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---精品---
第一章 半导体基础知识
一、半导体 二、本征半导体 三、掺杂半导体 四、PN结的形成和单向导电性
---精品---
一、半导体 物质的导电性能决定于原子结构，最外层
电子数目越少，导电性能越强。 导体：一般为低价元素，如铜、铁、铝 绝缘体：一般为高价元素（如惰性气体）或
高分子物质（如塑料和橡胶）。
半导体：其导电性介于导体和绝缘体之间。
---精品---
半导体的导电特性
1）热敏性 与温度有关。温度升高，导电能力增强。
2）光敏性 与光照强弱有关。光照强，导电能力增强
3）掺杂性 加入适当杂质，导电能力显著增强。
常用半导体材料
1）元素半导体 如：硅、锗 2）化合物半导体 如：砷化镓 3）掺杂或制成其他化合物半导体的材料
硅和锗的共-价--精品键--- 结构
---精品---
1）本征半导体的导电机理 ① 电子—空穴对的产生
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着，本征半导体 中没有可以运动的带电粒子，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。
---精品---
了解下列名词：
● 共用电子与共价键
● 自由电子和空穴
● 热运动与动态平衡 ● 复合
●载流子
本征半导体在不同的温度下，自由电 子和空穴的浓度不同，所以导电性能也 不同，当绝对温度等---精于品---0度时，为绝缘体。
三、掺杂半导体
利用扩散工艺，在本征半导体中掺与杂质， 便得到掺杂半导体
如；硼、磷、铟、锑
---精品---
现代电子学中，用的最多的半导 体是硅和锗，它们的最外层电子 （价电子）都是四个。
Ge
Si
电子器件所用的半导体具有晶体结构，因 此把半导体也称为晶体。
---精品---
二、本征半导体 纯净的晶体结构的半导体为本征半导体
+4表示除 去价电子 后的原子
+4
+4
+4
+4
共价键共 用电子对
---精品---
三、掺杂半导体 2.P型半导体
●空穴为多数载流子 ●自由电子为少数载流子
P型半导体主要靠空穴导电，掺与B元素越 多，导电性越强
---精品---
2）P型半导体
在硅或锗晶体中掺入少量
的三价元素，如硼（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，与相临
的半导体原子形成共价键时，
●模拟电路
●数字电路
---精品---
三、课程目的 掌握有关电子技术的基本概念、
基本电路、基本分析方法、基本分 析方法
读图：定性分析 估算：定量分析 选择：选择电路、选器件、选参 数 调试：具体实现
---精品---
四、 注意问题
1、熟悉书本上典型例题，典型题型。 2、布置作业一定自已完成。 3、注意学习的整体连贯性。 4、多看几本参考书。
的平运衡动，最相终当－达于到两－ － － － － 个区之间没－有电－ － － － － 荷运动，空间电
+ + +2、+内电+场+越强，就使漂 移运动越强，而漂移使空
+ + +间电+荷+区变+薄。
荷区的厚度－固定－ － － － － + + + + + +
－－－－ － －
－－－－ － －
N型半导 内电场E 体 + +++++ + +++++ + +++++ + +++++
空间电荷区
扩---散精品运--- 动 (浓度差产生)
阻挡多子扩散
2）内电场的形成及其作用{ 促进少子漂移 漂移运动
P型半导 体 3、所以扩散和 漂移这一对－相反－ － － － －
N型半导 内电场E 体 + +++++
产生一个空位。这个空位可
能吸引束缚电子来填补，形
成空穴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。
---精品---
空穴
+4
+4
+3
+4
硼原子
空穴
+4 +3
硼原子
P型半导体
－－－－ － －
+4
－－－－ － －
－－－－ － －
+4
－－－－ － －
P型半导体
---精品---
前言
本门课程是入门性质的技术 基础课。 一、电子技术的发展 二、课程内容 三、课程目的 四、安排和要求
---精品---
一、电子技术的发展
第一代 第二代 第三代 第四代
1904 年 1947 年 1958 年 1969 年
电子管 晶体管诞生 集成电路问世 大规模集成电路 超大规模集成电路
二、课程内容
成共价键，必定多出一个电子， 这个电子几乎不受束缚，很容易
+5
+4
被激发而成为自由电子，这样磷
原子就成了不能移动的带正电的
离子。每个磷原子给出一个电子，磷原子
称为施主原子。
---精品---
多余电子
N型半导体
+4 +5
磷原子
+ +++++
+4
+ +++++ + +++++
+4
+ +++++
N型半导体
总结
1、N型半导体中自由电子是多子，其中大部分是掺 杂提供的电子，本征半导体中受激产生的电子只 占少数。 N型半导体中空穴是少子，少子的迁移 也能形成电流，由于数量的关系，起导电作用的 主要是多子。近似认为多子与杂质浓度相等。
2、P型半导体中空穴是多子，自由电子是少子。 3、多子由掺杂浓度决定，少子由温度决定。
---精品---
四、PN结的形成和单向导电性 1.PN结的形成 扩运动：物质总是从浓度高的地方向浓
度低的地方运动，称为扩散运动。 自由电子从N区向P区扩散，空穴从P区向N
区扩散
---精品---
1）多数载流子的扩散运动及空间电荷区 的产生(即:PN结的产生)
漂移运动
P型半导 体
－－－－ － － －－－－ － －
---精品---
电子—空穴对的产生
空穴
+4
+4
+4
+4
---精品---
自由电子 束缚电子
两种导电方式
+4
+4
+4
+4
在其它力的作用下， 空穴吸引临近的价电 子来填补。这样的结 果相当于空穴的迁移， 而空穴的迁移相当于 正电荷的移动，即： 空穴电流
在外电场作用下，有 两部分电流：1、自 由电子定向移动。2、 空穴电流
1.N型半导体
● 自由电子为多数载流子 ●空穴为少数载流子
N型半导体主要靠自由电子导电，掺与P元 素越多，导电性越强
---精品---
1）N型半导体
多余电子
在硅或锗晶体中掺入少量的
五价元素磷（或锑），晶体点阵
中的某些半导体原子被杂质取代，
磷原子的最外层有五个价电子， +4
+4
其中四个与相临的半导体原子形
第一章 半导体基础知识
一、半导体 二、本征半导体 三、掺杂半导体 四、PN结的形成和单向导电性
---精品---
一、半导体 物质的导电性能决定于原子结构，最外层
电子数目越少，导电性能越强。 导体：一般为低价元素，如铜、铁、铝 绝缘体：一般为高价元素（如惰性气体）或
高分子物质（如塑料和橡胶）。
半导体：其导电性介于导体和绝缘体之间。
---精品---
半导体的导电特性
1）热敏性 与温度有关。温度升高，导电能力增强。
2）光敏性 与光照强弱有关。光照强，导电能力增强
3）掺杂性 加入适当杂质，导电能力显著增强。
常用半导体材料
1）元素半导体 如：硅、锗 2）化合物半导体 如：砷化镓 3）掺杂或制成其他化合物半导体的材料
硅和锗的共-价--精品键--- 结构
---精品---
1）本征半导体的导电机理 ① 电子—空穴对的产生
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着，本征半导体 中没有可以运动的带电粒子，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。
---精品---
了解下列名词：
● 共用电子与共价键
● 自由电子和空穴
● 热运动与动态平衡 ● 复合
●载流子
本征半导体在不同的温度下，自由电 子和空穴的浓度不同，所以导电性能也 不同，当绝对温度等---精于品---0度时，为绝缘体。
三、掺杂半导体
利用扩散工艺，在本征半导体中掺与杂质， 便得到掺杂半导体
如；硼、磷、铟、锑
---精品---
现代电子学中，用的最多的半导 体是硅和锗，它们的最外层电子 （价电子）都是四个。
Ge
Si
电子器件所用的半导体具有晶体结构，因 此把半导体也称为晶体。
---精品---
二、本征半导体 纯净的晶体结构的半导体为本征半导体
+4表示除 去价电子 后的原子
+4
+4
+4
+4
共价键共 用电子对
---精品---
三、掺杂半导体 2.P型半导体
●空穴为多数载流子 ●自由电子为少数载流子
P型半导体主要靠空穴导电，掺与B元素越 多，导电性越强
---精品---
2）P型半导体
在硅或锗晶体中掺入少量
的三价元素，如硼（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，与相临
的半导体原子形成共价键时，
●模拟电路
●数字电路
---精品---
三、课程目的 掌握有关电子技术的基本概念、
基本电路、基本分析方法、基本分 析方法
读图：定性分析 估算：定量分析 选择：选择电路、选器件、选参 数 调试：具体实现
---精品---
四、 注意问题
1、熟悉书本上典型例题，典型题型。 2、布置作业一定自已完成。 3、注意学习的整体连贯性。 4、多看几本参考书。
的平运衡动，最相终当－达于到两－ － － － － 个区之间没－有电－ － － － － 荷运动，空间电
+ + +2、+内电+场+越强，就使漂 移运动越强，而漂移使空
+ + +间电+荷+区变+薄。
荷区的厚度－固定－ － － － － + + + + + +
－－－－ － －
－－－－ － －
N型半导 内电场E 体 + +++++ + +++++ + +++++ + +++++
空间电荷区
扩---散精品运--- 动 (浓度差产生)
阻挡多子扩散
2）内电场的形成及其作用{ 促进少子漂移 漂移运动
P型半导 体 3、所以扩散和 漂移这一对－相反－ － － － －
N型半导 内电场E 体 + +++++
产生一个空位。这个空位可
能吸引束缚电子来填补，形
成空穴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。
---精品---
空穴
+4
+4
+3
+4
硼原子
空穴
+4 +3
硼原子
P型半导体
－－－－ － －
+4
－－－－ － －
－－－－ － －
+4
－－－－ － －
P型半导体
---精品---
前言
本门课程是入门性质的技术 基础课。 一、电子技术的发展 二、课程内容 三、课程目的 四、安排和要求
---精品---
一、电子技术的发展
第一代 第二代 第三代 第四代
1904 年 1947 年 1958 年 1969 年
电子管 晶体管诞生 集成电路问世 大规模集成电路 超大规模集成电路
二、课程内容
成共价键，必定多出一个电子， 这个电子几乎不受束缚，很容易
+5
+4
被激发而成为自由电子，这样磷
原子就成了不能移动的带正电的
离子。每个磷原子给出一个电子，磷原子
称为施主原子。
---精品---
多余电子
N型半导体
+4 +5
磷原子
+ +++++
+4
+ +++++ + +++++
+4
+ +++++
N型半导体
总结
1、N型半导体中自由电子是多子，其中大部分是掺 杂提供的电子，本征半导体中受激产生的电子只 占少数。 N型半导体中空穴是少子，少子的迁移 也能形成电流，由于数量的关系，起导电作用的 主要是多子。近似认为多子与杂质浓度相等。
2、P型半导体中空穴是多子，自由电子是少子。 3、多子由掺杂浓度决定，少子由温度决定。
---精品---
四、PN结的形成和单向导电性 1.PN结的形成 扩运动：物质总是从浓度高的地方向浓
度低的地方运动，称为扩散运动。 自由电子从N区向P区扩散，空穴从P区向N
区扩散
---精品---
1）多数载流子的扩散运动及空间电荷区 的产生(即:PN结的产生)
漂移运动
P型半导 体
－－－－ － － －－－－ － －
---精品---
电子—空穴对的产生
空穴
+4
+4
+4
+4
---精品---
自由电子 束缚电子
两种导电方式
+4
+4
+4
+4
在其它力的作用下， 空穴吸引临近的价电 子来填补。这样的结 果相当于空穴的迁移， 而空穴的迁移相当于 正电荷的移动，即： 空穴电流
在外电场作用下，有 两部分电流：1、自 由电子定向移动。2、 空穴电流
1.N型半导体
● 自由电子为多数载流子 ●空穴为少数载流子
N型半导体主要靠自由电子导电，掺与P元 素越多，导电性越强
---精品---
1）N型半导体
多余电子
在硅或锗晶体中掺入少量的
五价元素磷（或锑），晶体点阵
中的某些半导体原子被杂质取代，
磷原子的最外层有五个价电子， +4
+4
其中四个与相临的半导体原子形