《电子电路基础》PPT课件
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《电子线路基础》课件
特点
电子线路是现代电子系统和设备的基础，是实现信息传输、处理和存储的关键环节。
掌握电子线Байду номын сангаас基础对于从事电子工程、通信、计算机、自动化等领域的技术人员来说是必备的技能。
电子管时代
20世纪初，电子管的出现标志着电子技术的诞生，随后出现了无线电广播、电视等应用。
集成电路时代
20世纪60年代，集成电路的发明使得电子设备进一步微型化，计算机、手机等产品开始普及。
总结词
数字逻辑电路是实现数字逻辑功能的电子器件，广泛应用于计算机、数字通信等领域。
数字逻辑电路通过逻辑门实现逻辑运算和逻辑控制功能，常见的数字逻辑门包括与门、或门、非门等。数字逻辑电路按照工作原理可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路由逻辑门组成，实现简单的逻辑功能；时序逻辑电路由触发器和寄存器组成，实现复杂的逻辑功能。
新型电子器件如量子点晶体管、二维材料电子器件等，具有更低的能耗和更高的速度，为集成电路的发展提供了新的方向。
新器件
新材料
集成电路
随着半导体工艺的不断进步，集成电路的集成度越来越高，芯片上集成的晶体管数量越来越多，性能越来越强大。
系统芯片
系统芯片是一种集成了多个功能模块的集成电路，可以实现更复杂的功能，具有更高的性能和更低的能耗。
电容器
描述电感器的种类、特性、单位及在电路中的作用。
电感器
介绍二极管的种类、特性、工作原理及在电路中的应用。
二极管
解释齐性定理的含义、公式及使用条件。
齐性定理
替代定理
特勒根定理
互易定理
介绍替代定理的含义、公式及使用条件。
阐述特勒根定理的内容、公式及使用条件。
解释互易定理的含义、公式及使用条件。
电子线路是现代电子系统和设备的基础，是实现信息传输、处理和存储的关键环节。
掌握电子线Байду номын сангаас基础对于从事电子工程、通信、计算机、自动化等领域的技术人员来说是必备的技能。
电子管时代
20世纪初，电子管的出现标志着电子技术的诞生，随后出现了无线电广播、电视等应用。
集成电路时代
20世纪60年代，集成电路的发明使得电子设备进一步微型化，计算机、手机等产品开始普及。
总结词
数字逻辑电路是实现数字逻辑功能的电子器件，广泛应用于计算机、数字通信等领域。
数字逻辑电路通过逻辑门实现逻辑运算和逻辑控制功能，常见的数字逻辑门包括与门、或门、非门等。数字逻辑电路按照工作原理可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路由逻辑门组成，实现简单的逻辑功能；时序逻辑电路由触发器和寄存器组成，实现复杂的逻辑功能。
新型电子器件如量子点晶体管、二维材料电子器件等，具有更低的能耗和更高的速度，为集成电路的发展提供了新的方向。
新器件
新材料
集成电路
随着半导体工艺的不断进步，集成电路的集成度越来越高，芯片上集成的晶体管数量越来越多，性能越来越强大。
系统芯片
系统芯片是一种集成了多个功能模块的集成电路，可以实现更复杂的功能，具有更高的性能和更低的能耗。
电容器
描述电感器的种类、特性、单位及在电路中的作用。
电感器
介绍二极管的种类、特性、工作原理及在电路中的应用。
二极管
解释齐性定理的含义、公式及使用条件。
齐性定理
替代定理
特勒根定理
互易定理
介绍替代定理的含义、公式及使用条件。
阐述特勒根定理的内容、公式及使用条件。
解释互易定理的含义、公式及使用条件。
电路的基础知识(PPT)
替代定理
总结词
通过用一个电压源或电流源替代某支路，从而简化电 路分析的方法。
详细描述
替代定理是电路分析中的一种重要方法，它可以通过用 一个电压源或电流源替代某支路，从而简化电路的分析 过程。该方法适用于具有多个支路的复杂电路，能够有 效地减少计算量。
05
电路的暂态分析
一阶电路的响应
01
02
03
详细描述
节点电压法是以节点电压为未知量，根据基尔霍夫定律 列出电路的方程组，然后求解未知量的方法。该方法适 用于具有多个节点的复杂电路。
叠加定理
总结词
将复杂电路分解为若干个简单电路，分别计算各简单 电路的响应，然后将各响应叠加得到复杂电路的总响 应。
详细描述
叠加定理是线性电路的基本性质之一，它可以将一个 复杂电路分解为若干个线性独立的部分，然后分别计 算各部分的响应（电压或电流），最后将这些响应叠 加起来得到整个电路的总响应。
03
元件与电路模型
电阻器
总结词
电阻器是用于限制电流的元件，其阻值由导体材料、长度和横截面积决定。
详细描述
电阻器是电子电路中最常用的元件之一，主要用于限制电流和调节电压。其阻值范围广泛，可根据不同需求选择。 电阻器的阻值由导体材料、长度和横截面积决定，不同材料、长度和横截面积的导体具有不同的电阻值。
响应分类
二阶电路的响应也可以分为零状态响应、零输入 响应和全响应。
自然频率和阻尼比
二阶电路的自然频率和阻尼比决定了电路的振荡 和衰减特性。
冲激响应
定义
冲激响应是指在电路中加 入一个冲激函数（单位阶 跃函数）作为输入信号时， 电路的输出响应。
特性
冲激响应具有瞬时性和无 持续性，它反映了电路对 冲激函数的瞬态响应。
电工电子技术基础知识PPT通用课件
3 0011
8 1000
4 0100
9 1001
2.2.2 逻辑代数及应用
1 逻辑代数及基本运算 2 逻辑代数的运算法则
1 逻辑代数及基本运算
一、逻辑代数（布尔代数Boole Algebra）用来描述 数字电路和数字系统的结构和特性。
逻辑变量取值：0 1 分别代表两种对立的状态
一种状态
另一状态
高电平 真 是 有 低电平 假 非 无
平，则输出F 为低电平；只
R
有输入A、B 全为高电平时，
A
输出F 才为高电平。可见输
F 入与输出呈现与逻辑关系： B
与逻辑关系表达式
F = AB
与逻辑关系逻辑符号：
A
&
F
B
2、 二极管或门
与逻辑关系真值表：
AB F
00 0 01 0 10 0 11 1
A
只要输入A、B中一个为高
____、中间环节三部分组成。 • A．电阻 B．电容 C．电感 D．负载
1.2 正弦交流电的基本知识
1.2.1 正弦量 的三要素
1 频率与周期 2 振幅和有效值 3 相位、初相、相位差
引言
随时间按正弦规律变化的交流电压、电流称为 正弦电压、电流。
正弦量： 正弦电压、电流等物理量统称为正弦量。
对称正弦量特点为： U1 U 2 U 2 0
频率相同、幅值相等、 相位互差120°的三相电压称
u1 u2 u3 0 为对称正弦电压。
三相交流电压出现正幅值（或相应零值)的顺序称为 相序。 在此相序为1-2-3-1称为顺相序。 在电力系统中一般用黄、 绿、红区别1、2、3三相。
相序的实际意义：对三相电动机，如果相序反了，就会反转。
电路基础知识ppt课件
由以上计算可以看出，当以a点为参考点时，Vb=-4V；当以c点为参考 点时，Vb=6V；但b点和c点之间的电压Ubc始终是6V。这说明电路中各点 的电位值与参考点的选择有关，而任意两点间的电压与参考点的选择无
关。
14
2.电动势及其参考方向
电源内部必须有一种力，能持续不断地把正电荷 从电源的负极b(低电位处)移送到正极a(高电位处)，以 保证电源两极间具有一恒定的电位差。电源内部的这 种非电场力，叫做电源力
整个电路的功率为
P P1 P2 P3 P4 16 8 14 10 0W
或 P发 =P收
P1 P2 P3 P4
故，功率平衡。
21
1.2.4 电器设备的额定值
电气设备长时间连续工作的温度叫稳定温度，稳
定温度正好等于最高允许温度时的电流称为该电气设 备的额定电流，也就是电气设备长时间连续工作的最 大允许电流，用符号IN表示。
（2）以a点作为参考点，则Va=0 因为Uab=Va-Vb，所以 Vb=Va-Uab=0-4=-4(V) Vc=Va-Uac=0-10=-10(V) Ubc=Vb-Vc=-4-(-10)=6(V)
以c点作为参考点，则Vc=0 因为Uac=Va-Vc，所以 Va=Vc+Uac=0+10=10(V) Vb=Va-Uab=10-4=6(V) Ubc=Vb-Vc=6-0=6(V)
Uab=4V，试求：(1)Uac；并说明U1 、Uab、Uac
的实际方向。 (2)分别以a点和c点作为参考点
-
R1 b R2 c
U1
+
时，b点的电位和bc两点之间的电压Ubc。
【解】(1)Uac=-U1=-(-10)=10(V) ，Uab 、Uac电压是正的，说明 实际方向与参考方向一致。U1电压是负的，说明实际方向 与参考方向相反。
《电工电子学》电路分析基础ppt
IS
＋
a I1
R2Ua－b US1
－
＋b
I4
结点：三个或三个以上电路
＋
＋
元件的连接点称为
Uac I3
d ＋ I2
结点。
IS
4
US2
支路：连接两个结点之间的 电路称为支路。
1 R1 2
－
e Ubc 3
R4
回路：电路中任一闭合路径
称为回路。
－
网孔：电路中最简单的单孔
回路。
R3
－
c
1. 基尔霍夫电流定律(Kirchhoff’s Current Law)
解之
回路U 1 U S 2 R1RI12I2 R3RI33I3U S1 UON 0
I1
U(6S11U 1ON.5 2 1.53)V
R11.4(41V )R3
6 0.7
I1
75I1(10.0530m) A2 0.03mA ＋
I3 I(311.5)3Im1 A51 0.03
US1 －
R1
＋7V
1
R3 1kΩ
6V
βI1 I3
2
I2
R2 1kΩ ＋ US2
1.53mA
6V －
2.2 叠加定理与等效电源定理
应用叠加定理与等效电源定理，均要求电路必须 是线性的。线性电路具有什么特点呢？
线性电路的特点:
⑴ 齐次性 设电路中电源的大小为x(激励)，因该激励 在电路某支路产生的电流或电压为y(响应)，则有: y=kx k为常数
⑵ 叠加性 设电路中多个激励的大小分别为x1、x2、 x3…，在电路某支路产生相应的电流或电压(响应) 为y1(=k1x1)、y2=(k2x2)、y3=(k3x3) …，则全响应为：
电工电子技术基础完整ppt课件
电工电子技术与技能
直流电流、电阻的测量
4． 直流电流的测量 （1）测量时，万用表必须串入被测电路，不能并联。 （2）必须注意表笔的正、负极性。测量时，红表笔接电路断口高电 位端，黑表笔接低电位端。 （3）在不清楚被测电流大小情况下，量程宜大不宜小。严禁在测量 中拨动转换开关选择量பைடு நூலகம்。 5． 电阻的测量 （1）正确选择电阻倍率档，使指针尽可能接近标度尺的几何中心， 可提高测量数据的准确性。 （2）严禁在被测电路带电的情况下测量电阻。 （3）测量时，直接将表笔跨接在被测电阻或电路的两端，注意不能 用手同时触及电阻两端，以避免人体电阻对读数的影响。 （4）测量热敏电阻时，应注意电流热效应会改变热敏电阻的阻值。
电工电子技术与技能
第1单元 电路基础
1.
直流电路
2
电容与电感
3
磁场及电磁感应
4
单相正弦交流电路
5
三相正弦交流电路
电工电子技术与技能
1.1 实训室认识及安全电压
1.2
电路
1.3
电路常用物理量
1.4
电阻元件与欧姆定律
1.15.5
电电阻阻的的连连接接
1.6
基尔霍夫定律
电工电子技术与技能
实训室认识及安全用电
图3．16 ZC-8型接地电阻测定仪外形及附件
电工电子技术与技能
使用方法
ZC-8型接地电阻测定仪测量连接如图3．18所示。
图3．5 直流电流的测量
图3．6 用分流器扩大量程
电工电子技术与技能
电压的测量
测量电压时，电压表必须与被测电路并联。 1.交流电压的测量 测量交流电压通常采用电磁式电压表。 在测量量程范围内将电压表直接并入被测电路即可，如图3．8所示。 用电压互感器来扩大交流电压表的量程，如图3．9所示。
电工与电子技术基础PPT通用课件
电荷量
时间
电流
2、电流的测量 （1）对交、直流电流应分别使用交流电流表、直流电流表 （或万用表的相应档位）测量。 （2）电流表或万用表必须串联到被测的电路中。 直流电流表表壳接线柱上标明的“+” “-”记号，应和电路的极性相一致，不能接错，否则指针要反转，既影响正常测量，也容易损坏电流表。 被测电流的数值一般在电流表量程的1/2以上，度数较为准确。因此在测量之前应先估计被测电流大小，以便选择适当量程的电流表。若无法估计，可先用电流表的最大量程挡测量，当指针偏转不到1/3刻度时，再改用较小的挡去测量，直到测得正确数值为止。 为了在接入电流表后对电路原有工作状况影响较小，电流表内阻应尽量小。 不允许将电流表与负载并联，也不允许将电流表不经任何负载而直接连接到电源的两极，因电流表内阻很小，这样会造成电源短路甚至损坏电流表。
四、电阻的测量 1.用万用表测量电阻 注意事项： 准备测量电路中的电阻时，应先切断电源，切不可带电测量，然后进行机械调零。 首先估计被测电阻的大小，选择适当的倍率挡，然后进行欧姆调零，即将两只表笔相触，旋动调零电位器，使指针指在零位。 测量时双手不可碰到电阻引脚及表笔金属部分，以免接入人体电阻，引起测量误差。 测量电路中某一电阻时，应将电阻的一端断开
第一章 直流电路
1-1 电路的基本概念 1-2 电流、电压及其测量 1-3 电阻及其测量 1-4 简单电路的分析 1-5 复杂电路的分析
&1-1 电路的基本概念
学习目标 1、了解电路的基本组成、电路图的主要类型和作用。 2、熟悉电路的三种工作状态。 3、了解汽车单线制电路的特点。
&1-3 电阻及其测量
学习目标 1、掌握电阻的概念，了解导体、半导体何绝缘体的特点。 2、能正确识读色环电阻，会用万用表测量电阻。 3、了解敏感电阻器的特点和应用。 4、掌握直流电桥的平衡条件，了解直流电桥在测量电路中的 应用。
最新版《电子电路基础》精品课件第八讲2.1 基本逻辑门电路
2.2 TTL逻辑门电路
2.2.1 ＴＴＬ与非门电路 2.2.2 其它形式的ＴＴＬ门电路
2.2.1 ＴＴＬ与非门电路
１.ＴＴＬ与非门的基本电路 ２.ＴＴＬ与非门电路工作原理 ３.ＴＴＬ与非门的主要参数
１.ＴＴＬ与非门的基本电路
２.ＴＴＬ与非门电路工作原理
• 输入全高，输出为低 • 输入有低，输出为高 • 实现了与非的逻辑关系
L A B C
３.ＴＴＬ与非门的传输特性
4 .ＴＴＬ与非门电路的改进
5. ＴＴＬ与非门的主要参数
（1）输出高电平UOH （2）输出低电平UOL （3）高电平输入电流ＩＩH （4）输入短路电流ＩIS （5）扇出系数N （6）开门电平UON （7）关门电平U0FF （8）空载功耗 （9）平均传输延迟时间
扇出系数N
2.2.2 其它形式的ＴＴＬ门电路
• 集电极开路门(ＯＣ门)
三态门(ＴＳＬ)
OC门用于总线传输
2.3 CMOS门电路
2.3.1 ＣＭＯＳ反相器 2.3.2 其它形式的ＣＭＯＳ逻辑门 2.3.3 ＣＭＯＳ三态门及传输门
2.3.1 ＣＭＯＳ反相器
CMOS反向器的传输特性
2.3.2 其它形式的ＣＭＯＳ逻辑门
1.ＣＭＯＳ与非门
2. COMOS或非门
2.3.3 ＣＭＯＳ三态门及传输门
1. ＣＭＯＳ三态门
2.ＣＭＯＳ传输门ＴＧ
2.1 基本逻辑门电路
2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 基本逻辑运算 二极管与门及或门电路 非门电路 ＤＴＬ与非门
2.1.1 基本逻辑运算
基本的逻辑运算分为与、或、非三种 1.与运算 L=A· B
只有当一件事的几个条件全部具备时，这件事才会发生
电子电路设计基础PPT课件
详细描述
滤波器设计主要涉及选择合适的滤波器类型（如低通、高通、带通、带阻等）和确定相 关参数（如截止频率、通带增益、阻带衰减等），常用的设计方法有巴特沃斯滤波器和
切比雪夫滤波器等。
振荡器设计
总结词
振荡器用于产生一定频率和幅度的正弦波信 号。
详细描述
振荡器设计关键在于确定起振条件、调节频 率和幅度稳定性等参数，常见的振荡器类型
电感
总结词
电感是电子电路中用于存储磁能的元 件。
详细描述
电感由导线绕成线圈组成，其电感量 取决于线圈的匝数、线圈的直径、线 圈的长度以及线圈的材料。电感具有 阻止电流变化的特性，常用于滤波、 振荡和延迟等电路中。
二极管
总结词
二极管是电子电路中常用的半导体元 件，具有单向导电性。
详细描述
二极管由一个PN结组成，正向偏置时 导通，反向偏置时截止。二极管具有 整流、检波、开关等应用，广泛用于 各种电子设备和电路中。
集成电路设计
将多个电子元件集成在一块芯片上。
集成电路设计是将多个电子元件集成在一块 芯片上的过程。集成电路可以实现复杂的电 路功能，提高设备的可靠性和性能。集成电 路设计涉及多个领域的知识，包括电路设计 、版图绘制、工艺制造等。随着技术的发展 ，集成电路的规模越来越大，功能越来越复 杂，成为现代电子系统不可或缺的重要组成
部分。
06
设计工具与技术
EDA工具
总结词
EDA工具是电子设计自动化的简称，是电子设计过程中 不可或缺的工具。
详细描述
EDA工具包括原理图编辑、电路仿真、布局布线、可靠 性分析等多种功能，能够帮助设计师快速完成电路设计 、优化和验证。常见的EDA工具有Altera Quartus、 Xilinx ISE、Mentor Graph总结词
电路电子基础知识培训 ppt课件
无机合成实心电阻器（N）
有机合成实心电阻器（S） 合成膜电阻器（H） 热分解碳膜电阻器（T） 金属膜电阻器（J） 化学沉积膜电阻器（C） 金属氧化膜电阻器（Y） 块金属膜线电阻器
滑线电阻器
金属玻璃釉电阻器（I）
可变电阻器
可调绕线电阻器
电阻的符号及检测（1）
1、电路符号：
R1
或
R1
10K
10K
字母R表示
电阻器
电阻器简称电阻。 作用：稳定和调节电路中的电流或电压；具有限
流、分压、消耗电能的作用。 分类：分类方法很多，按阻值变化可分两大类：
固定电阻和可变电阻。
电阻的分类
电阻器
固定电阻器
大功率绕线电阻器
绕线电阻器（X）
通用绕线电阻器 精密绕线电阻器
高频绕线电阻器
实心电阻器 非绕线电阻器 膜式电阻器
R56uF表示0.56uF 另外还有:三色环表示法，和电阻四色法类似。
字母 误差
C
D
F
±0.25pF ±0.5pF ±1%
J ±5%
K
M
±10% ±20%
电容识别与检测（3）
1、电容又分极性电容与非极性电容；极性电容有正负极，不可接反， 否则很容易爆炸。
2、一般低频直流电路选用价格较低纸介或金属化介质电容或低频陶瓷 电容。
如图：四色环普通碳膜电阻 橙 橙 绿 金 =3 3 *105 ± 5% 欧姆=3.3兆欧
如图：五色环精密金属膜电阻 棕 紫 灰 红 棕 =1 7 8 *102 ±1% 欧姆=17.8千欧
如图：贴片电阻 直标法：1R0=1欧姆 1k5=1.5千欧 4322= 4 3 2*102±1%欧姆=43.2千欧 R10=0.1欧姆
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北京邮电大学出版社
PNP型三极管组成的基本共射 放大电路如图1-17所示。比 较图1-17和图1-16可以看到， 为了使三极管工作处在放大 状态，要求发射结正向偏置、 集电结反向偏置，为此在图117中，在输入回路所加基极 直流电源VBB及输出回路所加 集电极直流电源VCC反向了， 相应的直流电流IB、IC和IE也 都反向了，这也是NPN型和 PNP型三极管符号中发射极指 示方向不同的含义所在。对 于交流信号，这两种电路没 有任何区别
二极管所产生的交流电流与交流电压的关系。在直流工作点Q一定， 在二极管加有交流电压u，产生交流电流i，交流等效电阻rD定义为
du u rD di Q i Q
北京邮电大学出版社
1.3.3 二极管的等效电阻
当二极管上的直流电压UD足够大时
在常温情况下，二极r1D 管 d在dui 直Q 流U工1T 作IS 点 eUQuT 的Q 交 UI流QT 等效电阻rD 为
在无外电场和无其它激发作用下，参与扩散运动的多子数 目等于参与漂移运动的少子数目，从而达到动态平衡。
北京邮电大学出版社
1.2 PN结及其特性
1.2.2 PN结的导电特性
PN结外加正向电压 时处于导通状态
PN结外加反向电压 时处于截止状态
势垒区
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
P区
N区
I
V
R
图1-5 PN结加正向电压处于导通状态
பைடு நூலகம்
势垒区
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕⊕⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕⊕⊕ ⊕ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕⊕⊕ ⊕
P区
N区
IS
V
R
图1-6 PN结加反向电压处于截止状态
北京邮电大学出版社
1.3 半导体二极管
将PN结用外壳封装起来，并加 上电极引线就构成了半导体二 极管，简称二极管。由P区引出 的电极为正极，由N区引出的电 极为负极
由于杂质原子可以供电子，故称之为施主原子。
北京邮电大学出版社
1.1 半导体及其特性
P型半导体： 在本征半导体中掺入少
量的三价元素，如硼、 铝和铟，使之取代一个 四价元素在晶体中的位 置，形成P型半导体。 由于杂质原子中的空位 吸收电子，故称之为受 主杂质。 在P型半导体中，空穴为 多子，自由电子为少子， 主要靠空穴导电。
变化量之比。rD愈小，稳压管的稳压特性愈好。对于不同型号的管子， rD将不同，从几欧到几十欧。对于同一只管子来说，工作电流愈大， rD愈小。
北京邮电大学出版社
例 1-3 图13是由稳压二极管 DZ组成的电路，其稳压值为 UZ。设电路的直流输入电压Ui， 试讨论输出Uo的值。
解：由戴维南电源等效定理， 图13等效的等效定理如右图 所示，其中
北京邮电大学出版社
1.2 PN结及其特性
1.2.1 PN结的原理 采用不同的掺杂工艺，将P型半导体与N型半导体制作在一起，使这两种杂质
半导体在接触处保持晶格连续，在它们的交界面就形成PN结。
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1.2 PN结及其特性
在PN结中，由于P区的 空穴浓度远远高于N区， P区的空穴越过交界面向 N区移动；同时N区的自 由电子浓度也远远高于P 区，N区的电子越过交界 面向P区移动；在半导体 物理中，将这种移动称 作扩散运动
电子电路基础
林家儒 编著
目录
第一章 半导体器件基础 第二章 放大电路分析基础 第三章 放大电路的频率特性分析 第四章 场效应管放大电路特性分析 第五章 负反馈放大电路 第六章 功率放大电路 第七章 差动放大电路 第八章 运算放大器和电压比较器 第九章 正弦波振荡器 第十章 直流电源
晶体中的共价键具有很强的结 合力，在常温下仅有极少数的 价电子受热激发得到足够的能 量，挣脱共价键的束缚变成为 自由电子。与此同时，在共价 键中留下一个空穴。
北京邮电大学出版社
1.1 半导体及其特性
运载电流的粒子称为载流子。在本征半导体中，自由电子和空穴都是载流子， 这是半导体导电的特殊性质。
北京邮电大学出版社
1.3 半导体二极管
反向击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。 在高掺杂浓度的情况下，因势垒区宽度很小，反向电压较
大时，破坏了势垒区内共价键结构，使价电子脱离共价键 束缚，产生电子空穴对，致使电流急剧增大，这种击穿 称为齐纳击穿。 另一种击穿为雪崩击穿。当反向电压增加到较大数值时， 外加电场使少子漂移速度加快，从而与共价键中的价电子 相碰撞，把价电子撞出共价键，产生新的电子—空穴对。 新产生的电子空穴被电场加速后又撞出其它价电子，载 流子雪崩式地增加，致使电流急剧增加，这种击穿称为雪 崩击穿。
半导体在受热激发下产生自由电子和空穴对的现象称为本征激发。 在一定温度下，本征半导体中载流子的浓度是一定的，并且自由电子与空穴
的浓度相等。
北京邮电大学出版社
1.1 半导体及其特性
1.1.2杂质半导体及其特性 定义：掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。 根据掺入杂质元素的不同，可形成N（Negative）型半导体和P（Positive）型
北京邮电大学出版社
1.3.5 稳压二极管
稳压二极管是一种硅材料制成的面接触型晶体二极管，简 称稳压管。稳压管在反向击穿时，在一定的电流范围内(或 者说在一定的功率损耗范围内)，端电压几乎不变，表现出 稳压特性，因而广泛用于稳压电源与限幅电路之中。
符稳 号压
管 的 伏 安 特 性 及
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1.4.2 三极管的电流放大原理
放大电路的组成 图所示的是由NPN型三极管
组成的基本共射放大电路。ui 为交流输入电压信号，它接 入基极-发射极回路，称为输 入回路；放大后的信号在集 电极-发射极回路，称为输出 回路。由于发射极是两个回 路的公共端，故称该电路为 共射放大电路。为了使三极 管工作处在放大状态，在输 入回路加基极直流电源VBB， 在输出回路加集电极直流电 源VCC，且VCC大于VBB，使发 射结正向偏置、集电结反向 偏置。
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1.4.1三极管的结构及符号
发射区与基区间的PN结称为发射结（简称E结），基区与 集电区间的PN结称为集电结（简称C结）。
半导体三极管并不是简单地将两个PN结背靠背地连接起来。 关键在于两个PN结连接处的半导体晶体要保持连续性，并 且中间的基区面积很小且杂质浓度非常低；此外，发射区 的掺杂浓度很高且面积比基区大得多，但比集电区小；集 电区面积很大，掺杂浓度比基区高得多，但比发射区低得 多。
势垒区
⊝ ⊝ ⊝ ⊝ ⊕⊕ ⊕ ⊕
⊝⊝ ⊝⊝
⊝ ⊝ ⊕⊕ ⊕ ⊕ ⊝ ⊝ ⊕⊕ ⊕ ⊕
P区
N区
图1-4b PN结势垒形成示意图
Ψ
0
x
势垒高度
图1-4c PN结势垒分布示意图
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1.2 PN结及其特性
在势垒区两侧半导体中的少数载流子，由于杂乱无章的运 动而进入势垒区时，势垒区的电场使这些少子作定向运动。 少子在电场作用下的定向运动称作漂移运动。
空穴 负离子
正离子
自由电子
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
P区
N区
图1-4a PN结载流子扩散运动
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1.2 PN结及其特性
扩散到P区的自由电子与 空穴复合，而扩散到N区 的空穴与自由电子复合， 在PN结的交界面附近多 子的浓度下降，P区出现 负离子区，N区出现正离 子区，它们是不能移动 的，人们称此正负电荷 区域为势垒区总的电位 差称为势垒高度
U
R2 R1 R2
U i、R＝R1
//
R2
当 U U时Z ，稳压管稳压，输
出 U o U；Z
当 U U时Z ，稳压管截止，输
出 Uo
U。 所以，
Ui
时，输 R1
R2 R2
U
Z
出
；U否o 则U ，Z
。
Uo
R2 R1 R2
Ui
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1.4 半导体三极管及其工作原理
1.4.1三极管的结构及符号
UT
kT q
26mV
u
i I S (eUT 1)
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1.3.3 二极管的等效电阻
直流等效电阻也称静态等效电阻。如图1-9所示，在二极管的两端加 直流电压UQ、产生直流电流IQ，此时直流等效电阻RD定义为
交流等效电阻表示，在二极管R直D流工UI作QQ 点确定后，交流小信号作用于
(2) 反向击穿电压UBR：UBR是二极管反向电流明显增大，超过某个规定 值时的反向电压。
(3) 反向电流IS：IS是二极管未击穿时的反向饱和电流。IS愈小，二极管 的单向导电性愈好，IS对温度非常敏感。
(4) 最高工作频率fM：fM是二极管工作的上限频率。
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例1-1 图10(a)是由理想二极管D组成的电路，理想二极管是指二极管的导通电压 UD为0、反向击穿电压UBR为，设电路的输入电压ui如图10(b)所示，试画出输出uo 的波形 解：由二极管的单向导电特性，输入信号正半周时二极管导通，负半周截止，故 输出uo的波形如右图所示。
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1.4.2 三极管的电流放大原理
电流放大原理 三极管的电流放大表现为小的基极电流变化，引起较
大的集电极电流变化。
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当交流输入电压信号ui 0时，直流电源VBB和VCC分别作用于放大电路的输 入回路和输出回路，使发射结正向偏置、集电结反向偏置。因为发射结加正 向电压，并且大于发射结的开启电压，使发射结的势垒变窄，又因为发射区 杂质浓度高，所以有大量自由电子因扩散运动源源不断地越过发射结到达基 区，从而形成了发射极电流IE。
PNP型三极管组成的基本共射 放大电路如图1-17所示。比 较图1-17和图1-16可以看到， 为了使三极管工作处在放大 状态，要求发射结正向偏置、 集电结反向偏置，为此在图117中，在输入回路所加基极 直流电源VBB及输出回路所加 集电极直流电源VCC反向了， 相应的直流电流IB、IC和IE也 都反向了，这也是NPN型和 PNP型三极管符号中发射极指 示方向不同的含义所在。对 于交流信号，这两种电路没 有任何区别
二极管所产生的交流电流与交流电压的关系。在直流工作点Q一定， 在二极管加有交流电压u，产生交流电流i，交流等效电阻rD定义为
du u rD di Q i Q
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1.3.3 二极管的等效电阻
当二极管上的直流电压UD足够大时
在常温情况下，二极r1D 管 d在dui 直Q 流U工1T 作IS 点 eUQuT 的Q 交 UI流QT 等效电阻rD 为
在无外电场和无其它激发作用下，参与扩散运动的多子数 目等于参与漂移运动的少子数目，从而达到动态平衡。
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1.2 PN结及其特性
1.2.2 PN结的导电特性
PN结外加正向电压 时处于导通状态
PN结外加反向电压 时处于截止状态
势垒区
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
P区
N区
I
V
R
图1-5 PN结加正向电压处于导通状态
பைடு நூலகம்
势垒区
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕⊕⊕ ⊕
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕⊕⊕ ⊕ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕⊕⊕ ⊕
P区
N区
IS
V
R
图1-6 PN结加反向电压处于截止状态
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1.3 半导体二极管
将PN结用外壳封装起来，并加 上电极引线就构成了半导体二 极管，简称二极管。由P区引出 的电极为正极，由N区引出的电 极为负极
由于杂质原子可以供电子，故称之为施主原子。
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1.1 半导体及其特性
P型半导体： 在本征半导体中掺入少
量的三价元素，如硼、 铝和铟，使之取代一个 四价元素在晶体中的位 置，形成P型半导体。 由于杂质原子中的空位 吸收电子，故称之为受 主杂质。 在P型半导体中，空穴为 多子，自由电子为少子， 主要靠空穴导电。
变化量之比。rD愈小，稳压管的稳压特性愈好。对于不同型号的管子， rD将不同，从几欧到几十欧。对于同一只管子来说，工作电流愈大， rD愈小。
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例 1-3 图13是由稳压二极管 DZ组成的电路，其稳压值为 UZ。设电路的直流输入电压Ui， 试讨论输出Uo的值。
解：由戴维南电源等效定理， 图13等效的等效定理如右图 所示，其中
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1.2 PN结及其特性
1.2.1 PN结的原理 采用不同的掺杂工艺，将P型半导体与N型半导体制作在一起，使这两种杂质
半导体在接触处保持晶格连续，在它们的交界面就形成PN结。
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1.2 PN结及其特性
在PN结中，由于P区的 空穴浓度远远高于N区， P区的空穴越过交界面向 N区移动；同时N区的自 由电子浓度也远远高于P 区，N区的电子越过交界 面向P区移动；在半导体 物理中，将这种移动称 作扩散运动
电子电路基础
林家儒 编著
目录
第一章 半导体器件基础 第二章 放大电路分析基础 第三章 放大电路的频率特性分析 第四章 场效应管放大电路特性分析 第五章 负反馈放大电路 第六章 功率放大电路 第七章 差动放大电路 第八章 运算放大器和电压比较器 第九章 正弦波振荡器 第十章 直流电源
晶体中的共价键具有很强的结 合力，在常温下仅有极少数的 价电子受热激发得到足够的能 量，挣脱共价键的束缚变成为 自由电子。与此同时，在共价 键中留下一个空穴。
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1.1 半导体及其特性
运载电流的粒子称为载流子。在本征半导体中，自由电子和空穴都是载流子， 这是半导体导电的特殊性质。
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1.3 半导体二极管
反向击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。 在高掺杂浓度的情况下，因势垒区宽度很小，反向电压较
大时，破坏了势垒区内共价键结构，使价电子脱离共价键 束缚，产生电子空穴对，致使电流急剧增大，这种击穿 称为齐纳击穿。 另一种击穿为雪崩击穿。当反向电压增加到较大数值时， 外加电场使少子漂移速度加快，从而与共价键中的价电子 相碰撞，把价电子撞出共价键，产生新的电子—空穴对。 新产生的电子空穴被电场加速后又撞出其它价电子，载 流子雪崩式地增加，致使电流急剧增加，这种击穿称为雪 崩击穿。
半导体在受热激发下产生自由电子和空穴对的现象称为本征激发。 在一定温度下，本征半导体中载流子的浓度是一定的，并且自由电子与空穴
的浓度相等。
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1.1 半导体及其特性
1.1.2杂质半导体及其特性 定义：掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。 根据掺入杂质元素的不同，可形成N（Negative）型半导体和P（Positive）型
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1.3.5 稳压二极管
稳压二极管是一种硅材料制成的面接触型晶体二极管，简 称稳压管。稳压管在反向击穿时，在一定的电流范围内(或 者说在一定的功率损耗范围内)，端电压几乎不变，表现出 稳压特性，因而广泛用于稳压电源与限幅电路之中。
符稳 号压
管 的 伏 安 特 性 及
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1.4.2 三极管的电流放大原理
放大电路的组成 图所示的是由NPN型三极管
组成的基本共射放大电路。ui 为交流输入电压信号，它接 入基极-发射极回路，称为输 入回路；放大后的信号在集 电极-发射极回路，称为输出 回路。由于发射极是两个回 路的公共端，故称该电路为 共射放大电路。为了使三极 管工作处在放大状态，在输 入回路加基极直流电源VBB， 在输出回路加集电极直流电 源VCC，且VCC大于VBB，使发 射结正向偏置、集电结反向 偏置。
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1.4.1三极管的结构及符号
发射区与基区间的PN结称为发射结（简称E结），基区与 集电区间的PN结称为集电结（简称C结）。
半导体三极管并不是简单地将两个PN结背靠背地连接起来。 关键在于两个PN结连接处的半导体晶体要保持连续性，并 且中间的基区面积很小且杂质浓度非常低；此外，发射区 的掺杂浓度很高且面积比基区大得多，但比集电区小；集 电区面积很大，掺杂浓度比基区高得多，但比发射区低得 多。
势垒区
⊝ ⊝ ⊝ ⊝ ⊕⊕ ⊕ ⊕
⊝⊝ ⊝⊝
⊝ ⊝ ⊕⊕ ⊕ ⊕ ⊝ ⊝ ⊕⊕ ⊕ ⊕
P区
N区
图1-4b PN结势垒形成示意图
Ψ
0
x
势垒高度
图1-4c PN结势垒分布示意图
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1.2 PN结及其特性
在势垒区两侧半导体中的少数载流子，由于杂乱无章的运 动而进入势垒区时，势垒区的电场使这些少子作定向运动。 少子在电场作用下的定向运动称作漂移运动。
空穴 负离子
正离子
自由电子
⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊝ ⊝ ⊝ ⊝⊕ ⊕ ⊕ ⊕
P区
N区
图1-4a PN结载流子扩散运动
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1.2 PN结及其特性
扩散到P区的自由电子与 空穴复合，而扩散到N区 的空穴与自由电子复合， 在PN结的交界面附近多 子的浓度下降，P区出现 负离子区，N区出现正离 子区，它们是不能移动 的，人们称此正负电荷 区域为势垒区总的电位 差称为势垒高度
U
R2 R1 R2
U i、R＝R1
//
R2
当 U U时Z ，稳压管稳压，输
出 U o U；Z
当 U U时Z ，稳压管截止，输
出 Uo
U。 所以，
Ui
时，输 R1
R2 R2
U
Z
出
；U否o 则U ，Z
。
Uo
R2 R1 R2
Ui
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1.4 半导体三极管及其工作原理
1.4.1三极管的结构及符号
UT
kT q
26mV
u
i I S (eUT 1)
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1.3.3 二极管的等效电阻
直流等效电阻也称静态等效电阻。如图1-9所示，在二极管的两端加 直流电压UQ、产生直流电流IQ，此时直流等效电阻RD定义为
交流等效电阻表示，在二极管R直D流工UI作QQ 点确定后，交流小信号作用于
(2) 反向击穿电压UBR：UBR是二极管反向电流明显增大，超过某个规定 值时的反向电压。
(3) 反向电流IS：IS是二极管未击穿时的反向饱和电流。IS愈小，二极管 的单向导电性愈好，IS对温度非常敏感。
(4) 最高工作频率fM：fM是二极管工作的上限频率。
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例1-1 图10(a)是由理想二极管D组成的电路，理想二极管是指二极管的导通电压 UD为0、反向击穿电压UBR为，设电路的输入电压ui如图10(b)所示，试画出输出uo 的波形 解：由二极管的单向导电特性，输入信号正半周时二极管导通，负半周截止，故 输出uo的波形如右图所示。
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1.4.2 三极管的电流放大原理
电流放大原理 三极管的电流放大表现为小的基极电流变化，引起较
大的集电极电流变化。
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当交流输入电压信号ui 0时，直流电源VBB和VCC分别作用于放大电路的输 入回路和输出回路，使发射结正向偏置、集电结反向偏置。因为发射结加正 向电压，并且大于发射结的开启电压，使发射结的势垒变窄，又因为发射区 杂质浓度高，所以有大量自由电子因扩散运动源源不断地越过发射结到达基 区，从而形成了发射极电流IE。