模拟电子技术原理

模拟电子技术目录模块一常用元器件模块二分立元件小信号放大模块四低频功率放大器模块三集成放大器模拟电子技术模块五直流稳压电源模块六信号产生与处理模块一半导体器件任务1半导体的特性任务2半导体二极管任务4场效应管任务3半导体三极管return半导体的特性导体return一、物质按导电性能可分为：半导体绝缘体二、半导体的特性：热敏特性光敏特性掺杂特性任务1半导体的特性动画加热指针电流表半导体的特性任务1三、杂质半导体：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，即构成P型半导体。（a)结构（b)模型半导体的特性任务1returnN型半导体：在硅或锗的晶体中掺入少量的5价杂质元素，如磷、锑、砷等，即构成N型半导体。（a)结构（b)模型半导体的特性任务1四、PN结：

PN结：在一块本证半导体上，用工艺的办法使其一边形成N型半导体，另一边形成P型半导体，则在两种半导体的交界面处形成了PN结PNPN结的形成PN结半导体的特性任务1return半导体二极管半导体二极管：由PN结加上引线和管壳构成。PN（a)结构（b)符号任务21、点接触型：PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。(a)点接触型

二极管的结构示意图一、二极管的几种常见结构半导体二极管任务2(b)面接触型2、面接触型：PN结面积大，用于工频大电流整流电路3、平面型：往往用于集成电路制造工艺。PN结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中(c)平面型半导体二极管任务2半导体二极管外形任务2整流桥肖特基二极管整流二极管开关二极管大功率整流二极管二半导体二极管特性的测试：

任务：二极管、可调电源、万用表搭接电路，测量二极管的伏安特性。AV+-UID+-UD半导体二极管任务2半导体二极管特性的测试：U(V)-100.30.7123456UD(V)ID(A)

测量结果填入表中，并根据测量结果画出二极管的伏安特性曲线，说明二极管的特性。半导体二极管任务2伏安特性曲线死区电压反向击穿电压return半导体二极管任务2

在外加uD的作用下，二极管电流iD的数学表达式近似为：

其中UT

=kT/q称温度的电压当量，k为波尔兹曼常数，T为绝对温度，q为电子电量。常温下即T=300°K时，UT=26mv，return半导体二极管伏安特性方程任务2半导体二极管任务2三、二极管的测量1、万用表的档位？2、现象？3、结论return半导体二极管任务2四、二极管的应用问题：如何从大小和方向都变化的电流得到大小变化而方向不变的电流？搭接电路实际测试：应用一：整流半导体二极管任务2动手测试:应用二：限幅

稳压二极管是专门利用反向击穿特性的二极管。特性曲线、符号与等效电路图。稳压二极管的特性曲线和符号return1.稳压二极管半导体二极管任务2五、特殊二极管3.光电二极管：它的结构与普通二极管类似，使用时其PN结工作在反向偏置状态下，它是将光信号转变为电信号的半导体器件。

光电二极管电路符号半导体二极管任务22、发光二极管：发光二极管简称LED，是一种通以正向就会发光的二极管。4.变容二极管：利用PN结的势垒电容随外加电压的变化特性可制成变容二极管。5.光电耦合器件：将光电二极管和发光二极管组合起来就组成光电耦合器件。它以光为媒介可实现电信号的传递。半导体二极管任务2变容二极管电路符号半导体三极管有两种类型:NPN型和PNP型。

NPN结构NPN符号PNP结构PNP符号return半导体三极管任务33任务晶体三极管外形晶体三极管3任务半导体三极管3任务三极管有什么特性？RbRcUBBUCEICmAAVVUBEIBUCC连接电路并测量三极管的电流放大作用半导体三极管3任务

改变电路参数，测量电路中的各电流、电压。根据测量结果回答问题

1、当Rb由小到大变化时，UBE、UCE、IB、IC各是如何变化的？

2、当Rb由小到大变化时，UBE、UCE、IB、IC各是如何变化的？半导体三极管3任务从测试结果，能得到什么结论？

作业：通过对电路的测量，总结三极管的三个区（放大区、饱和区、截止区）的特点。

查阅相关资料，了解三极管工作在不同区时的实际应用。半导体三极管3任务问题：如何检测三极管的好坏及型号、管脚？1、选择万用表档位

3、结果2、测量

单极型半导体三极管又称场效应管（简称FET）其主要特点是输入电阻非常高可达108～1015Ω；另外还有噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、寿命长等特点。场效应管（单极型晶体管）return4任务

场效应管根据结构的不同，有结型场效应管（JFET）和金属－氧化物－半导体场效应管（MOSFET）两种类型。MOS场效应管具有制造工艺简单、占用芯片面积小、器件特性便于控制以及成品率高、成本低、功耗小等优点，因而广泛应用于集成电路中，特别是在大规模和超大规模集成电路中得到广泛的应用。4任务场效应管（单极型晶体管）1.结构电路符号

在一块N型半导体材料的两边各扩散一个高杂质浓度的P+区,就形成两个不对称的PN结，即耗尽层。把两个P+区并联在一起，引出一个电极G，称为栅极，在N型半导体的两端各引出一个电极，分别称为源极S和漏极D。一结型场效应管结构图符号4任务(以N沟道结型场效应管为例)

在D、S间加上电压UDS，则源极和漏极之间形成电流ID，我们通过改变栅极和源极的反向电压UGS，就可以改变两个PN结阻挡层的（耗尽层）的宽度，这样就改变了沟道电阻，因此就改变了漏极电流ID。所以，改变UGS的大小可以控制漏极电流。这是场效应管工作的核心部分。2.结型场效应管的工作原理return4任务(1).UGS对导电沟道的影响UGS＝0UGS<0UGS＝UPID=0UGSID=0return4任务(2).UDS、UGS对导电沟道及ID的影响UGS<0,UDG<|Up|UGS<0,UDG<|Up|预夹断UGS≤Up

IDID=0IDreturn4任务3.结型场效应管的特性曲线

场效应管的特性曲线分为转移特性曲线和输出特性曲线。(以N沟道结型场效应管为例)1)转移特性

在uDS一定时,漏极电流iD与栅源电压uGS之间的关系称为转移特性。即

在UGS(off)≤uGS≤0的范围内,漏极电流iD与栅极电压uGS的关系为：return4任务输出特性是指栅源电压uGS一定,漏极电流iD与漏极电压uDS之间的关系,即2)输出特性N沟道结型场效应管输出特性曲线return4任务绝缘栅场效应管一.N沟道增强型MOS场效应管结构图UGS≥UT时形成导电沟道1.N沟道增强型MOS场效应管结构与工作原理return4任务VDD及VGS对iD的影响return4任务（1）N沟道增强型绝缘栅场效应管的转移特性曲线如（a）图示，在uGS≥UGS（th）时,iD与uGS的关系可用下式表示:3.特性曲线2.增强型MOS管的电路符号其中ID0是uGS=2UGS（th）时的iD值。return4任务

（2）N沟道增强型绝缘栅场效应管的输出性曲线如图（b）所示。N沟道增强型场效应管特性曲线（a）转移特性;（b）输出特性return4任务二.N沟道耗