教学课件 电子技术(基础篇 第三版)蒋从根
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电工与电子技术基础（第三版）教学...
§5-1 三极管§5-2 基本放大电路§5-3 反馈与振荡§5-4 多级放大电路§5-5 集成运算放大器§5-1 三极管学习目标1．了解三极管的结构、类型和符号。
2．掌握三极管的电流放大作用。
3．了解三极管的主要参数。
4．掌握用万用表简易检测三极管的方法。
一、三极管的结构和类型常见三极管的外形三极管有两个PN结，对应的三个半导体区分别为发射区、基区和集电区，从三个区引出的三个电极分别为发射极、基极和集电极，分别用E、B、C或e、b、c表示。
发射区与基区之间的PN结称为发射结，集电区与基区之间的PN结称为集电结。
三极管结构示意图及图形符号a)NPN型b)PNP型几种常见三极管封装形式与管脚排列二、三极管的电流放大作用三极管集电极电流与相应的基极电流之比，称为三极管的直流电流放大系数（）。
将三极管看作一个广义节点，根据基尔霍夫节点电流定律，可知,所以三极管三个电极的电流关系为C B I I β=C BI I β=(1)E B C BI I I I β=+=+的大小反映了三极管放大电流的能力。
必须强调的是，这种电流放大能力实质是对的控制能力，因为无论还是都是来自电源，如果没有电源，三极管本身是不能放大电流的。
B IC I B I C I三、三极管的工作电压NPN型三极管放大电路发射结加正向偏置电压，集电结加反向偏置电压，这是三极管电流放大的外部条件。
这时三极管三个电极的电位有如下关系：C B EU U U >>如果流过发射极、基极和集电极的电流分别用I E 、I B 和I C 表示，则有：（1）（2）（3）BC E I I I +=E CI I ≈B C I I β=四、三极管的输出特性1．三极管的输出特性曲线三极管输出特性曲线2．三极管的三个工作区根据三极管的工作状况，我们可以在三极管输出特性曲线族上划分为放大区、截止区和饱和区。
电路与电子技术基础 第3版课件第1章电路的基本概念及基本定律
子 技 术 基 础 第 3 版
节点(node)—两条或两条以上支路的联接点；
回路(loop)—电路中任一闭合路径
网孔(mesh)—回路内不含有支路的回路
网络(network)—网络是指含有较多元件的电路，本课程
中网络与电路指相同概念
2.两个定理
(1)∑I=0
（对于任一节点而言）
(2)∑U=0 （对于任一闭合回路而言）
第一节 电路模型
电 第一：实际电路种类繁多、连接五花八门，在进行电路分析、计算时，
路 要将实际的电路部件加以近似化、理想化—“电路模型”的概念。
与 注意
电 （1）在一定的条件下，不同器件可具有同一种模型。如：电阻、白炽
子 技 术
灯、电炉等 （2）同一器件，在不同的应用条件下，往往采用不同形式的电路模型。 如电感线圈等。
基
p=±ui
础
第
当p>0时，表示在dt时间内电场力对电荷dq作功dw，这部分能量
3
被元件吸收，所以p是元件的吸收功率；在p<0时，表示元件吸
版
收负功率，换句话说，就是元件向外部电路提供功率。
第一章 电路基本概念及基本定律
第三节 基尔霍夫定律
电
路 1.几个概念
与 支路(branch)—每个二端元件构成一条支路或若干元件 电 串联、具有两个端点组成的电路；
q(t)=Cu(t)
第
3
i(t) dq(t) d[Cu(t)] C du(t)
版
dt
dt
dt
第一章 电路基本概念及基本定律
电 路
由上可知，流过电容的电流仅取决于该时刻的电压变化率，而于该时 刻电压电压大小和电压的历史无关。特别要注意的是，通过电容的电 流只能为有限值电压变化率为有限值电压不可能发生跳变。特别
电子技术课件
2RL
RL f
UCN 2 U2 35.4 V 查表选择 C 470 F,UCN 50 V 的电解电容器
(3)
U0(V) 故障
依据
u0应有波形
30 正常
U0 1.2U 2
O
wt
25 一桥臂断 U0 1.0U2
O
wt
22.5 电容断
U0 0.9U2
O
wt
一桥臂断
11.25 且电容断
U0 0.45U2
IF = 2ID
（因有冲击电流流过二极管）
UR ≥Urm = √ 2 U2
二、 电感滤波电路
Ta
+
u1
u2
－
b
L
+
RL uo
－
适用于：负载电流比较大且变化幅度较大的电路。
三、复式滤波电路
L
+
+
+
+
ui C1
C2
uo
-
-
R
+
+
+
+
ui C1
C2
uo
-
-
【例】分析整流电路中的二极管 D2或 D4 断开时负载电压的波 形,如果 D2 或 D4 接反，后果如何？如果 D2 或 D4 因击穿或烧 坏而短路，后果如何？
O
wt
35.35 负载断
U0 2U2
O
wt
8.6 稳压电路
一、稳压二极管（齐纳二极管）
—— 在一定的范围内，反向击穿具有可逆性
I/mA
稳定电压：Uz 最小稳定电流：Izmin 最大稳定电流：Izmax
击 穿 电
特点：
电子课件-《电工与电子技术基础(第三版)》-A06-3734 第一章 直流电路
2. 电流的大小
电流的大小是指单位时间内通过导体横截面的电量，即
如果在 1 秒（s）内通过导体横截面的电量为 1 库仑（C），则导体中的电 流就是 1 安培（A）。常用的电流单位还有毫安（mA）、微安（μA）等，不 同单位间的换算关系如下。
第一章 直流电路
直流电流的测量 a）测量电路图 b）测量电路接线图
第一章 直流电路
2. 电位
如果在电路中选定一个参考点（即零电位点），则电路中某一点与参考点 之间的电压即为该点的电位，电位的单位也是伏特（V）。电路中任意两点之 间的电压就等于这两点之间的电位差，即 Uab = Ua-Ub，故电压又称电位差。
第一章 直流电路 3. 电动势
电源移动正电荷的能力用电动势表示，符号为 E，单位为伏特（V）。 电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。电动势的方 向规定为在电源内部由负极指向正极，如图所示。
§1—1 §1—2 §1—3
电路及基本物理量 电阻与电导 欧姆定律
§1—4 §1—5 §1—6 §1—7
电功与电功率 电阻的串联、并联和混联 基尔霍夫定律 戴维南定理
§1—1 电路及基本物理量
第一章 直流电路
一、电路的组成、作用及状态
1. 电路的组成
由灯泡、连接导线、电池和开关组成的，将电池电能传输给灯泡使其发光 的导电回路被称为电路，在电路中电荷的定向运动形成电流，如图所示。
§1—3 欧姆定律
第一章 直流电路
一、部分电路欧姆定律
只含有负载而不包含电源的一段电路称为部分电路，如图 a 虚线框部分所 示。
部分电路 a）电压与电流参考方向相同 b）电压与电流参考方向相反
第一章 直流电路
部分电路欧姆定律的内容是：流过导体中的电流与导体两端的电压成正比， 与导体的电阻成反比。表达式为
电流的大小是指单位时间内通过导体横截面的电量，即
如果在 1 秒（s）内通过导体横截面的电量为 1 库仑（C），则导体中的电 流就是 1 安培（A）。常用的电流单位还有毫安（mA）、微安（μA）等，不 同单位间的换算关系如下。
第一章 直流电路
直流电流的测量 a）测量电路图 b）测量电路接线图
第一章 直流电路
2. 电位
如果在电路中选定一个参考点（即零电位点），则电路中某一点与参考点 之间的电压即为该点的电位，电位的单位也是伏特（V）。电路中任意两点之 间的电压就等于这两点之间的电位差，即 Uab = Ua-Ub，故电压又称电位差。
第一章 直流电路 3. 电动势
电源移动正电荷的能力用电动势表示，符号为 E，单位为伏特（V）。 电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。电动势的方 向规定为在电源内部由负极指向正极，如图所示。
§1—1 §1—2 §1—3
电路及基本物理量 电阻与电导 欧姆定律
§1—4 §1—5 §1—6 §1—7
电功与电功率 电阻的串联、并联和混联 基尔霍夫定律 戴维南定理
§1—1 电路及基本物理量
第一章 直流电路
一、电路的组成、作用及状态
1. 电路的组成
由灯泡、连接导线、电池和开关组成的，将电池电能传输给灯泡使其发光 的导电回路被称为电路，在电路中电荷的定向运动形成电流，如图所示。
§1—3 欧姆定律
第一章 直流电路
一、部分电路欧姆定律
只含有负载而不包含电源的一段电路称为部分电路，如图 a 虚线框部分所 示。
部分电路 a）电压与电流参考方向相同 b）电压与电流参考方向相反
第一章 直流电路
部分电路欧姆定律的内容是：流过导体中的电流与导体两端的电压成正比， 与导体的电阻成反比。表达式为
电子技术基础[可修改版ppt]
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集电极最大允许电流ICM 若三极管的工作电流超过ICM，其ß值将下降到正
常值的2/3以下。
集电极最大允许耗散功率PCM 它是三极管的最大允许平均功率。 集—射反向击穿电压V（BR）CEO 它是基极开路时，加在集电极和发射极之
间的最大允许电压。若管子的VCE超过V（BR）CEO，会引起电击穿导致管子损坏。
2.放大电路的电压、电流符号规定
共发射极基本放大电路
直流分量——用大写字母和大写下标表示，如IB、IC、IE、VBE、VCE。 交流信号——用小写字母和小写下标表示，如ib、ic、ie、vbe、vce。 交流和直流叠加信号——用小写字母和大写下标表示，如iB、iC、iE、vBE、vCE。来自一、结构与分类1．外形
近年来生产的小、中功率管多采用硅酮塑料封装；大功率三极管多采用金属封 装，通常做成扁平形状并有螺钉安装孔，有的大功率管制成螺栓形状。
塑料封装小功率管 塑料封装中功率管
金属封装小功率管 金属封装大功率管
2.结构
三极管的核心是两个互相联系的PN结，按两个PN结的组合方式不同，可分为 NPN型和PNP型两类。
锗管约为0.3V，此时的VBE值称为三极管工作 时的发射结正向压降。
输人特性曲线
2．输出特性曲线
输出特性曲线是反映三极管输出回路电压与电流关系的曲线，是指基极电流IB 为某一定值时，集电极电流IC与集电极电压VCE对应关系的曲线。
截止区 习惯把IB=0曲线以下的区域称为截止区，三极管处于截止状态，相
输出特性曲线
四、三极管器件手册的使用
三极管的类型非常多，从晶体管手册可以查找到三极管的型号，主要用途、主
要参数和器件外形等，这些技术资料是正确使用三极管的依据。
1．三极管型号
常值的2/3以下。
集电极最大允许耗散功率PCM 它是三极管的最大允许平均功率。 集—射反向击穿电压V（BR）CEO 它是基极开路时，加在集电极和发射极之
间的最大允许电压。若管子的VCE超过V（BR）CEO，会引起电击穿导致管子损坏。
2.放大电路的电压、电流符号规定
共发射极基本放大电路
直流分量——用大写字母和大写下标表示，如IB、IC、IE、VBE、VCE。 交流信号——用小写字母和小写下标表示，如ib、ic、ie、vbe、vce。 交流和直流叠加信号——用小写字母和大写下标表示，如iB、iC、iE、vBE、vCE。来自一、结构与分类1．外形
近年来生产的小、中功率管多采用硅酮塑料封装；大功率三极管多采用金属封 装，通常做成扁平形状并有螺钉安装孔，有的大功率管制成螺栓形状。
塑料封装小功率管 塑料封装中功率管
金属封装小功率管 金属封装大功率管
2.结构
三极管的核心是两个互相联系的PN结，按两个PN结的组合方式不同，可分为 NPN型和PNP型两类。
锗管约为0.3V，此时的VBE值称为三极管工作 时的发射结正向压降。
输人特性曲线
2．输出特性曲线
输出特性曲线是反映三极管输出回路电压与电流关系的曲线，是指基极电流IB 为某一定值时，集电极电流IC与集电极电压VCE对应关系的曲线。
截止区 习惯把IB=0曲线以下的区域称为截止区，三极管处于截止状态，相
输出特性曲线
四、三极管器件手册的使用
三极管的类型非常多，从晶体管手册可以查找到三极管的型号，主要用途、主
要参数和器件外形等，这些技术资料是正确使用三极管的依据。
1．三极管型号
中职电子技术基础与技能(电子信息类)(第3版)教学课件7.3
（2）常用CMOS或门及或非门管脚排列图
5.常用集成非门 非门又称反相器。常用的集成非门有TTL系列的六路非门74LSO4。
六非门集成电路74LS04管脚排列图
本节小结
1．基本逻辑门的逻辑符号及逻辑功能。 2．复合逻辑门的逻辑符号及逻辑功能。 3．特殊逻辑门的逻辑符号及逻辑功能。 4．常用集成逻辑门。
7.3.3 特殊逻辑门 1.集电极开路与非门（OC门） （1）OC门的工作原理
OC门逻辑符号：
逻辑功能：当输入端A、B都为高电平时，输出低电平；当输入端A、 B中有低电平时，输出高电平。因此，OC门具有与非功能。
逻辑表达式： Y AB
（2）OC门的应用举例 ①实现线与 逻辑关系为: Y Y1 • Y2 AB • CD
“当决定事情的条件具备时，该事情不发生；当决定事情的条件不具 备时，该事情发生”。这样的逻辑关系称为非逻辑关系。
非逻辑关系实例
灯泡是否点亮与开关是否闭合之间的关系，即是“非逻辑”的关系。
（2）非门电路 能实现非逻辑关系的电路称为非逻辑门
电路，简称非门电路。
①当输入端A为低电平时，三极管V截止，输出端Y为高电平（1状态）； ②当输入端A为高电平时，三极管V饱和导通，输出端Y为低电平（0状态）。
①当A、B端全为1（高电平VA=VB=3V）时， 二极管V1和V2都导通，忽略二极管正向压降，则 输出端Y为1 (高电平，约等于3V）；
②当A端为1(高电平）、B端为0(低电平，约等 于0V）时，则二极管V2导通，V1截止，若忽略二 极管V2正向压降，则输出端Y为0 ；
③当A端为0、B端为1时，输出端结果与②相同；
电路结构图
逻辑符号
逻辑表达式 Y AB
逻辑功能：“有0出1，全1出0”
电子技术(第三版)多媒体课件第6章 门电路和组合逻辑电路
逻辑函数表达式
F=A+B
27
(三)非运算
第二节 基本逻辑门电路
AF 断亮 合灭
A =F 0=1 1 =0
R EA F
逻辑非(逻辑反)——只要条件具备了， 结果便不会发生；而条件不具备时，结 果一定发生
0出1，1出0
逻辑函数表达式
F=A
28
三种基本逻辑运算 与运算 或运算 非运算
第二节 基本逻辑门电路
13
第一节 数字电路概述
对任意一个十进制数N可表示为： (N)D＝±( kn-1×10n-1 ＋kn-2×10n-2＋… ＋kn×10n
＋K1×101 ＋K0 ×100
权展开式——任意一个R进制数都可以表示为 各个数位上的数码与其对应的权的乘积之和。
任意十进制数N的权展开式可表示为：
0
N
ki 10i
分析工具:逻辑代数。
输出信号:只有高电平和低电平两个取值。
电子器件工作状态:导通(开)、截止(关)。 4.优点
数字电路只有两种状态（有信号或无信号) ，
反映在电路上就是低电平和高电平两种状态。
只要在工作时能够可靠地区分两种状态即可。
对组成数字电路的元器件的精度要求不高，电
路相对简单，适于集成化,可靠性高。
（一）十进位计数制
第一节 数字电路概述
数码：0 ∼ 9十个数码 运算规律：逢十进一，即：9＋1＝10
表达方式：(×××)十
任一个十进制数都可用其幂的形式表示，例如：
(5555)十＝5×103 ＋5×102＋5×101 ＋5×100
又如：(1874)十＝ 1×103＋8×102 ＋7×101＋ 4×100
逻辑电路
逻辑——指事物的因果关系，或者说条件 和结果的关系，这些因果关系可以用逻辑代 数来描述。
电路分析基础第三版-第1章_电路分析的电子教案.ppt
p=-ui
或
P= -UI
由于电压和电流均为代数量，显然功率也是代数量，二端
电路是否真正吸收功率，还要看计算结果p的正负而定，当 功率为正值，表示确为吸收功率；反之为负值实为提供功率。
11
1.4 电 阻 元 件
1.4.1 线性非时变电阻
即电阻值不随其上的
电压u 、电流 i 和时间t
变化的电阻，叫线性非时 变电阻。显然，线性、非 时变电阻的伏安特性曲线 是一条经过坐标原点的直 线。如图1-6 (b)所示，电 阻值可由曲线的斜率来确 定。
对于图1-20电路，有： IS= IS1+ IS12-IS3
请注意:电压值不同的电压源不能并联，因为违背KVL；电
流值不同的电流源不能串联，因为违背KCL 。
a
a
Is1
Is2
Is
Is3 b
图1-20 电流源并联等效
b 30
1.11 含受控源电路的等效化简
1. 含受控源和电阻的二端电路可以等效为一个电阻，该 等效电阻的值为二端电路的端口电压与端口电流之比。
➢1.10 含独立源电路的等效化简
➢1.11 含受控源电路的等效化简
➢1.12 平衡电桥、电阻Y形连接与三角 形连接的等效变换
2
【本章重点】
● 支路上电流（电压）的参考方向及电流、 电压间关联参考方向的概念。
● 基尔霍夫电流、电压定律及其运用于电 路的分析计算。
● 理解理想电压源、理想电流源的伏安特 性，以及它们与实际电源两种模型的区别。
i(t)
dq dt
8
1.2.2 电压及其参考方向
电压——即电路中两点之间的电位差。
用u表示。即
u(t) dw dq
最新《电子技术基础》电子教案教学讲义ppt课件
2．1．1、共发射极基本放大电路
三极管处于放大状态时必须满足发射结 正向偏置、集电结反向偏置的外部条件， 对三极管放大电路来说也是如此。
1．3 稳压管
稳压二极管又叫稳压管， 它是用特殊工艺制造的面接触型硅半导体二极管，它既具有
普通二极管的单向导电特性，又可工作于反向击穿状态。在 反向电压较低时，稳压二极管截止；当反向电压达到一定数 值时，反向电流突然增大，稳压二极管进入击穿区，此时即 使反向电流在很大范围内变化时，稳压二极管两端的反向电 压也能保持基本不变，实现稳压。其被反向击穿后，当外加 电压减小或消失时，PN结能自动恢复而不至于损坏。但若反 向电流增大到一定数值后，稳压二极管则会被彻底击穿而损 坏。 稳压管主要用于电路的稳压环节和直流电源电路中，常 用的有2CW型和2DW型。
2、电流放大作用
IC
IB
β就是三极管的共发射极电路的电流放大系数。 在表1—4中，当IB=0时，IC不等于零，这时 的IC值叫做穿透电流，用ICEO表示。所谓穿 透电流就是当基极开路，在发射极与集电极
之间加一电压时流过集电极的电流。穿透电
流对温度很敏感，当温度升高时，它就显著 增加。选择三极管时，一般希望ICEO小，β 选在40~100为宜。如有特殊需要可自行选择。
1．1．3 、 P N结及其单向导电性
PN结的单向导电性 PN结在未加外电压时，扩散运动与漂移运
动处于动态平衡，通过PN结的电流为零。当 电源正极接P区，负极接N区时，称为给PN结 加正向电压或正向偏置; 当电源正极接N区、 负极接P区时，称为给PN结加反向电压或反向 偏置。
1．2半导体二极管
1．5其他半导体器件
1．5．1、场效应管 场效应管是一个电压控制器件，它是利用场效应原理工作
中职电子技术基础与技能(电子信息类)(第3版)教学课件11.1
（2）脉冲幅度鉴别
利用施密特触发器实现幅度鉴别
当输入信号幅度不等，但要求将幅度较小的干扰脉冲去除时，可利用 施密特触发器实现脉冲幅度鉴别，并使输出脉冲的幅度恒定。
（3）波形变换
将正弦波变换为矩形波
利用施密特触发器的电压比较特性，可实现对某些信号的波形变换，如 上图将正弦波变换为矩形波。
（4）构成多谐振荡器
（a）稳态
（b）暂稳态 微分型单稳态触发器的波形图
（c）自动返回稳态
③ 自动返回稳态 随着电容C的充电，电容C两端的电压逐渐增大，当vI2升高到或非门电
路的阈值电压UT时，U1B输出端vO2变为低电平0，使U1A输出端vO1变为高 电平1，电路再次进入稳态。
④ 恢复过程
暂稳态返回稳态后，此时即使vI再次输入触发正脉冲，vO1变为低电平0, 但由于电容C在暂稳态期间充有一定的电压，此电压将使vI2保持高电平1， 让U1B达不到触发翻转的程度，直到电容C通过电阻R放电，使其电压下降 到一定程度才能再次触发，这一段时间称为恢复时间tre。
到暂稳态。
（3）经过一段时间后，无需外界信号触发，能自动从暂稳态回到原来的 稳定状态，因此，这种触发器被称为单稳态触发器。
1.门电路构成的单稳态触发器 根据R、C连接方式的不同，单稳态触发器可分为：微分型单稳态触发器和 积分型单稳态触发器两种。
（1）微分型单稳态触发器的结构
它由2个或非门首尾连接， 其中一个反馈回路接入RC微分 电路。
(a)逻辑符号
(b)引脚排列图
集成单稳态触发器74LS121的逻辑符号和引脚排列图
（2）引脚功能
（3）逻辑功能
74LS121的逻辑功能表
（4）触发方式 ①上升沿触发。触发脉冲应从TR+端输入，且TR-A和TR-B中至少应有
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图1-2 PN结示意图
PN结正偏：PN结P区的电位高于N区的电位称为正向偏置，简称正偏。 PN结反偏：PN结P区的电位低于N区的电位称为反向偏置，简称反偏。
1.1
1.1.3半导PN体结的及单基向本导特电特性性
单向导电 性
PN结正向偏置时，呈现低阻性，可称为导通；PN结反向偏置 时，呈现高阻性，可称为截止。这种特性称为PN结的单向导 电性。
图1-12 稳压管外形
图1-13 稳压管电路符号
1.2
1.2.3半导特殊体二二极极管及管应用
2 发光二极管
图1-14 发光二极管实物图
图1-15 发光二极管电路符号
1.3
1.2.3半导特殊体二三极极管及管应用
反向击穿
PN结两端外加的反向电压增加到一定值时，反向电流急剧增 大，称为PN结的反向击穿。
热击穿 若反向电流增大并超过允许值，会使PN结烧坏，称为热击穿。
结电容 PN结具有一定的电容效应，该电容称为PN结的结电容。
1.2
1.2.1半导二极体管二的极结构管与符号
1外 形
电子产品中有各种不同封装形式的二极管，二极管通常用塑料、玻璃或金属材料作为 封装外壳，外壳上一般印有标记以便区别正负电极。如图1-3 、图1-4、图1-5、图1-6所示。
1.2
1.2.1半导二极体管二的极结构管与符号
3符 号
如图1-8所示，箭头表示正向导通电流的方向。
图1-8 二极管的正负极
1.2
1.2.1半导二极体管二的极结构管与符号
4 导电特性
为了观察二极管的导电特性，将二极管(如1N4004)联到电池和小灯泡组成的电路中。 如图1-9所示。
图1-9 二极管的单向导电性实验c
1.2
1.2.半2 导二体极管二的极特管性与参数
[例1-1] 有同型号的二极管三只,测得数据如下表1-1所示,试问哪个管子性能好?
表1-1 二极管性能比较
解:甲管单向导电性能最好,因为它耐压高,反向电流小,正向电压相同的情况下,正向电流大。
1.2
1.2.3半导特殊体二二极极管及管应用
1 稳压二极管
完全不含杂质且无晶格缺陷的纯净半导体称 为本征半导体。由于在常温状况下，纯净半导体 内的自由电子和空穴浓度很低，所以导电能力也 较弱。
图1-1 半导体晶体结构示意图
1.1
1.1.2半导N型体半的导基体和本P型特半性导体
N型半导体是在纯净半导体硅或锗中掺入微量磷、砷等5价元素，这类杂质半导 体特点是：自由电子数量多，空穴数量少，参与导电的主要是带负电的自由电子， 故又称为电子型半导体。
1.2
1.2.1半导二极体管二的极结构管与符号
1外 形
电子产品中有各种不同封装形式的二极管，二极管通常用塑料、玻璃或金属材料作为 封装外壳，外壳上一般印有标记以便区别正负电极。如图1-3 、图1-4、图1-5、图1-6所示。
1.2
1.2.1半导二极体管二的极结构管与符号
2结 构
由于管芯结构不同，二极管又分为点接触型(如图1-7a)、面接触型(如图1-7b)和平面型 (如图1-7c)。
P型半导体是在纯净半导体硅或锗中掺入硼、铝等3价元素。这类掺杂导体的特 点是：空穴数量多，自由电子数量少，参与导电的主要是带正电的空穴，故又称为 空穴型半导体。
1.1
1.1.3半导PN体结的及单基向本导特电特性性
采用掺杂工艺，使硅或锗的一边形成P型半导体，另一边形成N型半导体区 域，在P区和N区的交界面形成一个具有特殊电性能的空间电荷区薄层，称为 PN结。
图1-11 硅二极管的伏安特性曲线
1.2
1.2.半2 导二体极管二的极特管性与参数
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VRM
1 2
~
1 3
值，
，也叫反向击穿电压。
(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。
1.2
1.2.半2 导二体极管二的极特管性与参数
二极管的导电性能由加在二极管两端的电压和流过二极管的电流来决定，这两 者之间的关系称为二极管的伏安特性。
图1-10 二极管伏安特性测试电路
1.2
1.2.半2 导二体极管二的极特管性与参数
1 二极管的正向特性
(1)当正向电压较小时，正向电流极小，称为死区，死区电压：硅0.5 V，锗0.2 V。 (2)当正向电压大于死区电压时，电流随电压增大而急剧增大，二极管导通。 (3)二极管导通后，两端电压基本稳定，一般硅为0.7 V，锗为0.3 V。
1.2
1.2.半2 导二体极管二的极特管性与参数
2 二极管的反向特性
(1)当加反向电压时，二极管反向电阻很大， 电流极小，此时电流称为反向饱和电流。
(2)当反向电压不超过反向击穿电压时，反向 饱和电流几乎与反向电压无关。
(3)当反向电压不断增大到一定数值时，反向 电流就会突然增大，这种现象称为反向击穿。普 通二极管不允许出现此种状态。有一种专用二极 管(习称稳压二极管)可工作于此状态。Fra bibliotek第一章
半导体基础与器 件
1.1 半导体的基本特性 1.2 半导体二极管 1.3 半导体三极管 1.4 场效应管
1.1
1.1.1半导半导体体的基本特性
半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。 目前用来制造半导体器件的材料主要是锗和硅， 它们都是4价元素，具有晶体结构，如图1-1所示。
在常温下，大多数的价电子均被束缚在原子 周围，不易自由移动，只有少量的价电子挣脱共 价键的束缚成为自由电子，自由电子逸出的空位 就形成空穴。
第一章
半导体基础与器 件
本章导读
自然界中的物质，按导电能力的不同，可分为导体和绝缘体。 人们又发现还有一类物质，它们的导电能力介于导体和绝缘体之间， 那就是半导体。电子技术是利用半导体器件完成对电信号处理的技 术，它包括模拟电子技术和数字电子技术两大部分。当被处理的电 信号在时间和数值上都是连续变化的信号时，我们称为模拟信号； 处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。当被处理的电信号为不连 续变化、只有在其高低电平中包含有信号时，我们称电路为数字信 号；处理数字信号的电子电路称为数字电路。组成模拟电路和数字 电路的最基本的器件都是二极管、三极管和场效应管等半导体器件。
PN结正偏：PN结P区的电位高于N区的电位称为正向偏置，简称正偏。 PN结反偏：PN结P区的电位低于N区的电位称为反向偏置，简称反偏。
1.1
1.1.3半导PN体结的及单基向本导特电特性性
单向导电 性
PN结正向偏置时，呈现低阻性，可称为导通；PN结反向偏置 时，呈现高阻性，可称为截止。这种特性称为PN结的单向导 电性。
图1-12 稳压管外形
图1-13 稳压管电路符号
1.2
1.2.3半导特殊体二二极极管及管应用
2 发光二极管
图1-14 发光二极管实物图
图1-15 发光二极管电路符号
1.3
1.2.3半导特殊体二三极极管及管应用
反向击穿
PN结两端外加的反向电压增加到一定值时，反向电流急剧增 大，称为PN结的反向击穿。
热击穿 若反向电流增大并超过允许值，会使PN结烧坏，称为热击穿。
结电容 PN结具有一定的电容效应，该电容称为PN结的结电容。
1.2
1.2.1半导二极体管二的极结构管与符号
1外 形
电子产品中有各种不同封装形式的二极管，二极管通常用塑料、玻璃或金属材料作为 封装外壳，外壳上一般印有标记以便区别正负电极。如图1-3 、图1-4、图1-5、图1-6所示。
1.2
1.2.1半导二极体管二的极结构管与符号
3符 号
如图1-8所示，箭头表示正向导通电流的方向。
图1-8 二极管的正负极
1.2
1.2.1半导二极体管二的极结构管与符号
4 导电特性
为了观察二极管的导电特性，将二极管(如1N4004)联到电池和小灯泡组成的电路中。 如图1-9所示。
图1-9 二极管的单向导电性实验c
1.2
1.2.半2 导二体极管二的极特管性与参数
[例1-1] 有同型号的二极管三只,测得数据如下表1-1所示,试问哪个管子性能好?
表1-1 二极管性能比较
解:甲管单向导电性能最好,因为它耐压高,反向电流小,正向电压相同的情况下,正向电流大。
1.2
1.2.3半导特殊体二二极极管及管应用
1 稳压二极管
完全不含杂质且无晶格缺陷的纯净半导体称 为本征半导体。由于在常温状况下，纯净半导体 内的自由电子和空穴浓度很低，所以导电能力也 较弱。
图1-1 半导体晶体结构示意图
1.1
1.1.2半导N型体半的导基体和本P型特半性导体
N型半导体是在纯净半导体硅或锗中掺入微量磷、砷等5价元素，这类杂质半导 体特点是：自由电子数量多，空穴数量少，参与导电的主要是带负电的自由电子， 故又称为电子型半导体。
1.2
1.2.1半导二极体管二的极结构管与符号
1外 形
电子产品中有各种不同封装形式的二极管，二极管通常用塑料、玻璃或金属材料作为 封装外壳，外壳上一般印有标记以便区别正负电极。如图1-3 、图1-4、图1-5、图1-6所示。
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1.2.1半导二极体管二的极结构管与符号
2结 构
由于管芯结构不同，二极管又分为点接触型(如图1-7a)、面接触型(如图1-7b)和平面型 (如图1-7c)。
P型半导体是在纯净半导体硅或锗中掺入硼、铝等3价元素。这类掺杂导体的特 点是：空穴数量多，自由电子数量少，参与导电的主要是带正电的空穴，故又称为 空穴型半导体。
1.1
1.1.3半导PN体结的及单基向本导特电特性性
采用掺杂工艺，使硅或锗的一边形成P型半导体，另一边形成N型半导体区 域，在P区和N区的交界面形成一个具有特殊电性能的空间电荷区薄层，称为 PN结。
图1-11 硅二极管的伏安特性曲线
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1.2.半2 导二体极管二的极特管性与参数
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VRM
1 2
~
1 3
值，
，也叫反向击穿电压。
(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。
1.2
1.2.半2 导二体极管二的极特管性与参数
二极管的导电性能由加在二极管两端的电压和流过二极管的电流来决定，这两 者之间的关系称为二极管的伏安特性。
图1-10 二极管伏安特性测试电路
1.2
1.2.半2 导二体极管二的极特管性与参数
1 二极管的正向特性
(1)当正向电压较小时，正向电流极小，称为死区，死区电压：硅0.5 V，锗0.2 V。 (2)当正向电压大于死区电压时，电流随电压增大而急剧增大，二极管导通。 (3)二极管导通后，两端电压基本稳定，一般硅为0.7 V，锗为0.3 V。
1.2
1.2.半2 导二体极管二的极特管性与参数
2 二极管的反向特性
(1)当加反向电压时，二极管反向电阻很大， 电流极小，此时电流称为反向饱和电流。
(2)当反向电压不超过反向击穿电压时，反向 饱和电流几乎与反向电压无关。
(3)当反向电压不断增大到一定数值时，反向 电流就会突然增大，这种现象称为反向击穿。普 通二极管不允许出现此种状态。有一种专用二极 管(习称稳压二极管)可工作于此状态。Fra bibliotek第一章
半导体基础与器 件
1.1 半导体的基本特性 1.2 半导体二极管 1.3 半导体三极管 1.4 场效应管
1.1
1.1.1半导半导体体的基本特性
半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。 目前用来制造半导体器件的材料主要是锗和硅， 它们都是4价元素，具有晶体结构，如图1-1所示。
在常温下，大多数的价电子均被束缚在原子 周围，不易自由移动，只有少量的价电子挣脱共 价键的束缚成为自由电子，自由电子逸出的空位 就形成空穴。
第一章
半导体基础与器 件
本章导读
自然界中的物质，按导电能力的不同，可分为导体和绝缘体。 人们又发现还有一类物质，它们的导电能力介于导体和绝缘体之间， 那就是半导体。电子技术是利用半导体器件完成对电信号处理的技 术，它包括模拟电子技术和数字电子技术两大部分。当被处理的电 信号在时间和数值上都是连续变化的信号时，我们称为模拟信号； 处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。当被处理的电信号为不连 续变化、只有在其高低电平中包含有信号时，我们称电路为数字信 号；处理数字信号的电子电路称为数字电路。组成模拟电路和数字 电路的最基本的器件都是二极管、三极管和场效应管等半导体器件。