电子技术PPT课件

4. 二极管应用：
+6V
R
UA
DA
UF
UB
DB
DA，DB为硅管，UA = 3V，UB = 0V ：UF=? UF = 0.7V —— DB 起钳位作用，DA起隔离作用
u2
1V
0.3V
R
O
ωt
－0.3V
ui
D1
D2
uo
uo
O
ωt
D1、D2 起限幅作用
二*、光电二极管 三*、发光二极管 四*、光电耦合器
一、普通二极管
1. 基本结构 按PN结分 按材料分 按用途分
阳P 点接触型 极 面接触型 A 硅管 锗管
普通管 整流管
……
N阴 极
K
2. 伏安特性
B
I
锗
A
O
B
正向： 死区（ OA 段）
硅
硅管约 0.5 V，
锗管约 0.2 V；
A 正向导通区
U 硅管约 0.7 V， 锗管约 0.3 V。
（温度增加，曲线左移）
N区
－ － － － － － ＋＋ ＋＋ ＋＋ ＋ ＋ ＋
－ － － － － － ＋＋ ＋＋ ＋＋ ＋ ＋ ＋
－ － － － － － ＋ ＋＋ ＋ ＋ ＋ ＋
－ － － － － － ＋＋ ＋＋ ＋ ＋ ＋ ＋
内电场越强，多数载流子的运动越难以进行。
P区
漂移运动
N区
－ － － － － － ＋＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
二、杂质半导体 —— 掺入少量杂质的半导体 (1) N 型
自由电子 ＞
空穴
（多数载流子） （少数载流子）
(2) P 型
空穴
＞ 自由电子
（多数载流子） （少数载流子）
掺杂
温度
三、PN 结
1、PN 结的形成
P区
扩散运动
N区
－－－－－－ ＋＋＋＋＋＋
－－－－－－ ＋＋＋＋＋＋Leabharlann －－－－－－ ＋＋＋＋＋＋
◆ 学时：32 （讲课）+ 12 （实验）
◆ 学习要求： 认真听讲、按时完成作业。 作业于章节结束后的下次课课前交。
◆ 考试要求：平时成绩占10%（7次作业+3次课堂测验）
◆ 教材、参考书： 《电工学》（少学时） 唐介主编 《电工学学习指导与解题能力训练》 唐介主编
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第8章 直流稳压电源
－－－－－－ ＋＋＋＋＋＋
扩散运动：多数载流子由于浓度的差别而形成的运动。
PN 结
P区
内电场 N区
－－－－－－ ＋＋＋＋＋＋
－ － － － － －耗尽＋层 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
－－－－－－ ＋＋＋＋＋＋
势垒区
－－－－－－ ＋＋＋＋＋＋
多数载流子的扩散运动继续进行，使 PN 结加宽，内 电场增强。
P区
－ － － － － － ＋＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
－－－－－－ ＋ ＋＋ ＋＋＋
－ － － － － － ＋＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
漂移运动：少数载流子在内电场作用下的运动。 漂移运动使 PN 结变薄，内电场削弱。 内电场削弱，又有利于多数载流子的扩散运动，而不利 于少数载流子的漂移运动。
P区
N区
－－－－－－ ＋＋＋＋＋＋
－－－－－－ ＋＋＋＋＋＋
－－－－－－ ＋＋＋＋＋＋
－－－－－－ ＋＋＋＋＋＋
多数载流子的扩散运动与少数载流子的漂移运动达到动 态平衡 —— 平衡的 PN 结。
2. PN 结的特性
Ｐ
正向偏置
偏置 反向偏置
I
多子运动
主要特性： 单向导电性
外电场
Ｐ
I≈0
少子运动
正向导通
N
R 反向截止 N
外电场
R
8.2 半导体二极管
反向：截止区（ OB 段） I 近似为 0； 击穿区管子被击穿
（普通管：永久性损坏）
I
I
O
UD
U
U O
(a) 近似特性
(b) 理想特性
因通常使用二极管时应保证其工作在正向导通或反向截止 状态，故认为二极管正偏则导通，反偏则截止。
—— 单向导电性
3. 主要参数（选择二极管）
(1) IF ： 额定正向平均电流 (2) UF ：正向电压降 (3) UR ：最高反向工作电压 (4) IRm ：最大反向电流
第 8 章 直流稳压电源
8.1 半导体的基础知识 8.2 半导体二极管 8.3 直流稳压电源的组成 8.4 整流电路 8.5 滤波电路 8.6 稳压电路
8.1 半导体基础知识
半导体有两种载流子：自由电子、空穴
一、本征半导体 —— 纯净的具有晶体结构的半导体
特点： (1) 载流子的数量少且成对出现 (2) 载流子的数量受温度影响较大，温度高数量就多 (3) 导电能力很差
电子技术是在19世纪末叶无线电发明之后才发展起来的。 1、第一代：电子管
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第一台电子计算机
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2、第二代：晶体管（1948年） 体积小、重量轻、功耗小、寿命长
里程碑
3、第三代：集成电路（1958年）
<100/片
体积更小、重量更轻、功耗更小、可靠性高
4、第四代：中、大规模集成电路（1966年） <10000/片 5、第五代：超大规模集成电路（1975年） 10000以上/片
Ta
+
+
D4
+
u1
u2
D1 D3
RL uo
－
－
D2
－
b
单相桥式整流电路
负半周: u2 < 0，D2和D4导通, uo=－u2
电子技术
绪论
电工学
电工技术 （1~7） 电子技术 （8~14）
一、课程的主要内容
电子技术是研究电子器件及其应用的科学。 1、模拟电子技术 处理的是模拟信号，即随时间连续变化的信号。 2、数字电子技术 处理的是数字信号，即在时间和数值上不连续的信号。
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电子元件图例
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二、电子技术的发展历史
8.3 直流稳压电源的组成
~
大小不合
大小合适
脉动
适的交流
的交流
直流
交流
电源变
整流
电源
压器
电路
滤波 电路
不稳定 的直流
稳定 直流
稳压 电路
直流 负载
8.4 整流电路
交流
整流 逆变
直流
Ta
+
+
D4
u2 +
u1
u2
O
RL
uo uo
ωt
－
－
－ O
ωt
b
单相半波整流电路
正半周: u2＞0，D1和D3导通, uo= u2
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集成电路之父 罗伯特•诺伊斯[Robert Noyce] 杰克•基尔比[Jack Kilby]
1958年，二人同时发明集成电路。 1969年法庭将集成电路的发明专利授予了基尔比， 而将关键的内部连接技术专利授予诺伊斯； 前者于1990年离世，后者于2000年获诺贝尔物理学奖。
Robert Noyce
罗伯特•诺伊斯[Robert Noyce]
Jack Kilby
戈登•摩尔[Gordon Moore]
Intel
安迪• 格罗夫[Andy Grove]
摩尔定律：IC上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会 增加一倍，性能也将提升一倍。
戈登•摩尔[Gordon Moore]
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四、学习要求与参考书