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电子电路基础WORD版.doc

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.28M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    通信电子电路基础 关于本课程 第一章 半导体器件 §1-1 半导体基础知识 §1-2 PN 结 §1-3 二极管 §1-4 晶体三极管 §1-5 场效应管 第二章 基本放大电路 §2-1 晶体三极管基本放大电路 §2-2 反馈放大器的基本概念 §2-3 频率特性的分析法 §2-4 小信号选频放大电路 §2-5 场效应管放大电路 第三章 模拟集成电路 §3－1 恒流源电路 §3－2 差动放大电路 §3－3 集成运算放大电路 §3－4 集成运放的应用 §3－5 限幅器（二极管接于运放输入电路中的限幅器） §3－6 模拟乘法器 第四章 功率放大电路 §4－1 功率放大电路的主要特点 §4－2 乙类功率放大电路 §4－3 丙类功率放大电路 §4－4 丙类谐振倍频电路 第五章 正弦波振荡器 LC 正弦波振荡电路 LC 振荡器的频率稳定度 §5－1 反馈型正弦波振荡器的工作原理 §5－2 §5－3 §5－4 石英晶体振荡器 §5－5 RC 正弦波振荡器 第六章 线性频率变换 ──振幅调制、检波、变频 1
    §6－1 调幅波的基本特性 §6－2 调幅电路 §6－3 检波电路 §6－4 变频 第七章 非线性频率变换 ──角度调制与解调 §7－1 概述 §7－2 调角信号分析 §7－3 调频及调相信号的产生 §7－4 频率解调的基本原理和方法 第八章 反馈控制电路 §8－1 自动增益控制（AGC） §8－2 自动频率控制（AFC） §8－3 自动相位控制（APC）PLL 第一章 半导体器件 §1-1 半导体基础知识 一、什么是半导体 §1-1 半导体基础知识 §1-2 PN 结 §1-3 二极管 §1-4 晶体三极管 §1-5 场效应管 半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。（导电能力即电导率） （如：硅 Si 锗 Ge 等＋4 价元素以及化合物） 二、半导体的导电特性 本征半导体――纯净、晶体结构完整的半导体称为本征半导体。 硅和锗的共价键结构。（略） 1、 半导体的导电率会在外界因素作用下发生变化 2
     掺杂──管子  温度──热敏元件  光照──光敏元件等 2、 半导体中的两种载流子──自由电子和空穴  自由电子──受束缚的电子  空穴 ──电子跳走以后留下的坑 （＋） （－） 三、杂质半导体──N 型、P 型 （前讲）掺杂可以显著地改变半导体的导电特性，从而制造出杂质半导体。  N 型半导体 （自由电子多） 掺杂为＋5 价元素。 如：磷；砷 P──＋5 价 使自由电子大大增加 原理： Si──＋4 价 P 与 Si 形成共价键后多余了一个电子。 载流子组成： o 本征激发的空穴和自由电子──数量少。 o 掺杂后由 P 提供的自由电子──数量多。 o 空 穴──少子 o 自由电子──多子  P 型半导体 （空穴多） 掺杂为＋3 价元素。 如：硼；铝 使空穴大大增加 原理： Si──＋4 价 B 与 Si 形成共价键后多余了一个空穴。 B──＋3 价 载流子组成： o 本征激发的空穴和自由电子──数量少。 o 掺杂后由 B 提供的空 穴──数量多。 o 空 穴──多子 o 自由电子──少子 结论：N 型半导体中的多数载流子为自由电子； P 型半导体中的多数载流子为 空穴 。 3
    §1-2 PN 结 一、PN 结的基本原理 1、 什么是 PN 结 将一块 P 型半导体和一块 N 型半导体紧密第结合在一起时，交界面两侧的那部分区域。 2、 PN 结的结构 分界面上的情况： 扩散运动： P 区： 空穴多 N 区： 自由电子多 多的往少的那去，并被复合掉。留下了正、负离子。 （正、负离子不能移动） 留下了一个正、负离子区──耗尽区。 由正、负离子区形成了一个内建电场（即势垒高度）。 方向：N--> P 大小： 与材料和温度有关。 （很小，约零点几伏） 漂移运动： 由于内建电场的吸引，个别少数载流子受电场力的作用与多子运动方向相反作运动。 结论：在没有外加电压的情况下，扩散电流和漂移电流的大小相等，方向相反。总电流为 零。 二、PN 结的单向导电特性 1、 外加正向电压时：（正偏） 4
    结论： 势垒高度  PN 结宽度（耗尽区宽度）  扩散电流  2、 外加反向电压时： （反偏） 结论： 势垒高度  PN 结宽度（耗尽区宽度）  扩散电流 （趋近于 0）  此时总电流＝反向饱和电流（漂移电流）：I5 注：反向饱和电流 I5 只与温度有关，与外加电压无关。 【PN 结的反向击穿】：  齐纳击穿：势垒区窄，较高的反向电压形成的内建电场将价电子拉出共价键，导致反向 电流剧增。< 4V  雪崩击穿：势垒区宽，载流子穿过 PN 结时间长，速度高，将价电子从共价键中撞出来， 撞出来的电子再去撞别的价电子，导致反向电流剧增。 >7V 当反向电压在 4V 和 7V 之间的时候，两种击穿均有。 【PN 结的电容效应】：  势垒电容：外加电压变化引起势垒区宽窄的变化引起。它与平行板电热器在外加电压作 用下，电容极板上积累电荷情况相似。对外等效为非线性微变电容。（反偏减小，正偏 增大）  扩散电容：当 PN 结外加正向电压时，由于扩散作用，从另一方向本方注入少子，少子注 入后，将破坏半导体的电中性。为了维持电中性，将会有相同数量的异性载流子从外电 路进入半导体，在半导体中形成空穴－电子对储存。外电压增量引起空穴－电子对存储 就象电容充电一样。 5
    PN 结等效为：两个扩散电容＋一个势垒电容。（对外等效为三个容性电流相加。等效对外 不对内） 反偏：扩散电流＝0，以势垒电容为主。 正偏：扩散电流很大，以扩散电容为主。 §1-3 二极管 一、构成与符号 二、伏安特性曲线 1.正向特性： 正向电压较小时，正向电流几乎为 0──死区。 当正向电压超过某一门限电压时，二极管导通，电流随电压的增加成指数率的关系迅 速增大。 门限电压（导通电压）──UD ：硅管 ──0.5-0.7V 6
    锗管 ──0.1-0.2V 2．反向特性： 当外加电压小于反向击穿电压时，反向电流几乎不随电压变化。 当外加电压大于反向击穿电压 UB时，反向电流随电压急剧增大（击穿）。 3．伏安特性解析式 在理想条件下，PN 结的伏安（电流与结电压）关系式：──呈指数关系 式中： q──电子电荷量 K──波尔兹曼常数 T──绝对温度 0K(-273C) 令： （室温下 UT = 26mV ） 伏安关系式简化为： 当电压超过 100mV 时，公式可以简化为： 加正向电压时： 加反向电压时： I=-IS 4．二极管的等效电阻 从二极管的伏安特性曲线上可以看出：二极管是非线性元件，等效电阻的大小与 Q 点有 关。  直流电阻（静态电阻）── 7
     交流电阻 ── 例：用万用表测电阻和二极管换不同档测量电阻，结果一样吗？ 特殊二极管：稳压二极管；变容二极管；发光二极管； 二极管应用： 1． 整流：略 2． 稳压：稳压管稳压电路。P22 Fig 1-3-16 3． 限幅器：二极管限幅器。P24-26 串联、并联、双向。 例：P52 1－2 §1-4 晶体三极管 一、结构及符号    b 区极薄 C 结面积 > e 结 e 区搀杂浓度最大，b 区搀杂浓度最低。 （不能将两个二极管兑成一个三极管来用） 二、晶体管的四种工作状态 状态 放大 截止 饱和 倒置 发射结电压 集电结电压 正 反 正 反 反 反 正 正 三、放大状态下晶体管中的电流 注： 交流有效值── 大写小写； 交流值── 小写小写 ； 瞬时值 ── 小写大写 ； 静态值── 大写大写 ； 8
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