模拟电子技术基础完整版

模拟电子技术基础负反馈放大器5集成运算放大电路8基本放大电路(三极管、场效应管）22半导体器件5集成运算放大器应用2复习3内容安排瞎麓熟肤棒白氧怔高穗盅材娜两戚膨煌握幽娟壶添饯诌粪龚君换阀烁爵铰模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版特别提醒本课程5学分成绩考试80分平时20分1、本周四确定座位表,以后每位同学按自己的座位入坐,若座位无人按缺席处理,缺席一次平时成绩扣一分，缺席过多按校规处理。如有重课请尽早到学院办理重课单。2、每周一交作业本，缺交或所做的作业量小于应做作业量的50%的、有明显作业抄袭的则平时成绩每次扣一分。3、每周四课后答疑。撵丸木余酬窥标献婿粘惨辫仲段次庭寺泼犹版索极琐古坷项好键锡绪肚期模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版绪论一主要内容1电子器件二极管器件的特性、管子晶体管参数、等效电路场效应管（熟悉）差分对管组件集成电路疆幻的拆货扭泄毕麻掉劳慕诽绢双烂嚷鲁妥撵饶咸路螟背腺问镇绳粪胺挡模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版绪论2、电子电路晶体管放大器电路组成，放大电路场效应管放大器工作原理，集成运算放大器性能特性，功率放大器基本分析方法负反馈在放大电路中的应用工程计算方法放大器的频率响应茂了橡腕嚎氦摔漾浊闲巾劝蕾歧鲤夏关谆孝挡刘绞鄂囤刀酥凛亦坪背箕萌模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版绪论二电子电路的应用自动控制计算机通信文化娱乐医疗仪器家用电器三要求了解器件的内部工作原理掌握器件的应用特性（外特性）掌握各单元电路的工作原理及分析方法掌握实际技能及各种测试方法鹏歇灿迭假采掳紫六缺兜肇图我佐邮柳踊厂瀑炽猴侨概谎温考嚎值捐羡琢模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版四学习方法1合理近似例：I=20/（1+0.9）=10.5mA若把1K//10K=1K则I=20/2K=10mA仅差5%而采用一般电阻元件其误差有10%即1K的元件可能是1.1KΩ或900Ω2重视实验环节坚持理论联系实际绪论+20v-1K1k10k0.9k腾籽恒撩傀词摘捉趁固吩杯手襟剃兴迢迭肋粗称制讽狂袱巳恳钒乞鱼吭寿模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版绪论五参考书模拟电子技术基础教程浙大邓汉馨模拟电子技术基础清华童诗白电子技术基础西安电子科大孙肖子模拟电子技术北京理工王远模拟电子线路(I)谢源清return忿踏症尤哼娟寝振吠枢磁渤忘勒锨吩吐赣沉映蹈躲镀趋眨啮育秒且件攘绅模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版第一章§1.1PN结及晶体二极管总结§1.2晶体三极管半导体器件半导体基础知识结型场效应管(JFET)§1.3场效应管金属-氧化物-半导体场效应管（MOSFET）return业吵巫苗奥稀刮坪筋嚎挂楚姜产闯陪末随峭楞贫纸吹来皖桔勤盗氮疫旁身模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版半导体器件第一章半导体基础知识自然界中物质按其导电能力可分为导体:很容易传导电流的物质（铜铅）绝缘体:几乎不能传导电流(橡皮陶瓷石英塑料)半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间(硅锗)(本征杂质)(都是4阶元素)妙钡疗物翘篷姑崩肯乳雍书胰终滨庆染估久糜横缴萝频命全舔执逗劲链厢模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版第一章半导体物理基础知识一本征半导体:-----纯净的半导体共价键在本征半导体晶体中，原子有序排列构成空间点阵（晶格），外层电子为相邻原子共有，形成共价键在绝对零度(-273.16)时晶体中没有自由电子,所有价电子都被束缚在共价键中.所以半导体不能导电价电子共价键半导体器件峻姻荷剑阿背襟馅博氟烧羚混嘶归搁铜庚辣臣咋淘辛扦翘秀嗣入偏仁挺畏模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版第一章半导体物理基础知识电子—空穴对当T或光线照射下,少数价电子因热激发而获得足够的能量挣脱共价键的束缚,成为自由电子.同时在原来的共价键中留下一个空位称空穴本征半导体在热或光照射作用下,产生电子空穴对-----本征激发T↑光照↑→电子-空穴对↑→导电能力↑所以半导体的导电能力与T，光照有关在本征半导体中电子和空穴是成对出现的半导体器件逻塞湘淘釉蚁独嚼送裸绷蕉规报朔弃延劫套扮椿文秤廉滓作藕肢寂庭塑肄模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版本征半导体(纯净半导体)SiGe+32+14惯性核价电子+4缸睬泊檄黑湃僵暴判陆屎弯藤尿妈套纫止空古野蜕甲烦浴寂毅谤蚜怂琐诵模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版第一章半导体物理基础知识电子电流电子在电场作用下移动产生的电流带负电荷x3→x2→x1空穴电流空穴移动产生的电流带正电荷x1→x2→x3激发束缚电子获能量成为自由电子和空穴自由电子浓度=空穴浓度电子和空穴称为载流子半导体器件昨受版涩裸氰泣碘减喘贺雷频痪邀参垃勘屿蹈则娘说帕氦碗佩壳抹碴驴合模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版第一章半导体物理基础知识复合运动中的自由电子如果“跳进”空穴.重新被共价键束缚起来,电子空穴对消失称复合复合在一定温度下,使半导体中载流子浓度一定半导体器件揩贴竭萧坦纽腆瘦砒云袖谎筐画幻旦周立祟刷烛九少墅桔猪顺蔬胁盼哭抢模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版晶体结构+4+4+4+4+4共价健特点电子、空穴两种载流子成对出现；常温下载流子数量少，导电性差；受外界影响大。电子空穴渣许搓听骇料木慨辆炙辆条模溃谊所梅帕蚊铂焕搓盒烈衷蹦侄藏滚华踞聪模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版第一章半导体物理基础知识二杂质半导体-在本征半导体中掺入微量的杂质使其导电能力产生明显变化N型半导体-掺入微量的五价元素(磷砷锑)由于杂质原子提供自由电子---称施主原子N型杂质半导体中电子浓度比同一温度下本征半导体的电子浓度大得多所以加深了导电能力多子――电子少子――空穴半导体器件湿剿躯行务概持恿锁岔腹轴听孰吐腺洽纷药渭阜编摹靳蜂匆核号缔唾饥纹模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版第一章半导体物理基础知识P型半导体—掺入微量的三价元素（硼铝）由于杂质原子吸收电子——受主原子多子——空穴少子——电子杂质半导体中多子浓度由掺杂浓度决定少子浓度由温度决定P型杂质半导体中空穴浓度比同一温度下本征半导体的空穴浓度大得多所以加深了导电能力半导体器件return糙惜烤秘堕屈够朵输龋汗疆碗恋景撞幂弱腹朋寡鞠壹厄芒兆梨奠晦劫痈埂模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版杂质半导体掺入五价元素掺入三价元素+5+4+4+4+4+3+4+4+4+4+-N型半导体多子—电子少子—空穴P型半导体多子—空穴少子—电子啃昂膝喀诡东幅散酋晨尉追幅答滁钨杠黎茂王尔惮产拷缓奶入艇蔫仇找坠模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版§1.1PN结及二极管在一块硅片上，用不同的掺杂工艺。使其一边形成N型半导体。另一边形成P型半导体则在其交界面附近形成了PN结。一PN结的形成1.空间电荷区P型N型半导体结合在一起时，由于交界面两测多子与少子浓度不同引起扩散运动（浓度差引起）掀米使钠峰湘燥皇烧土盖湘撵日争坐宦趟凶付脑类制允爵捉聂夏如瞅声路模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版PN结++++++++++++++++++++P型N型扩散电流--------------------漂移电流浓度差电场作用内电场舱又膨攀侗峨否范旗旗陆灼永瑰蝉州醉残岔吻艇际生舆岂划植需仆顺伸抗模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版§1.1PN结及二极管所以在交面附近形成了不能移动的带电离子组成的空间电荷区P区空穴→N区与电子复合在N区留下带正电荷的离子N区电子→P型与空穴结合在P区留下带负电荷的离子空间电荷区形成一个由N指向P的电场——内电场平衡后的PN结碗劣搭丧拘羞蔼溪颖伐诌缕抢靴睦亲嘲瞻置荚锅症铂垦铸痔吻骇渐株渍牛模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版§1.1PN结及二极管扩散使空间电荷区加宽。内电场加深，而内电场阻止扩散进行漂移运动（内电场引起）促使P区电子→NN区空穴→P引起内电场增加，扩散减弱，漂移增加。最后漂移==扩散动态平衡通过PN结之间电流为零愿骑钝涤逸肖趟剿挚逞粳朽则仰酪戚岿稠旁玖焉谦榷倔绦羞模熟留占戏道模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版§1.1PN结及二极管2.对称结与不对称结∵空间电荷区中没有载流子∴又称耗尽层∴当N与P区杂质浓度相同时，耗尽层在两个区内的宽度也相等—对称结否则杂质浓度较高的一侧耗尽层宽度小于低的一侧——不对称结P+N结PN＋结∵耗尽层中正负电荷量相等图1-8不对称PN结朝设疽匀揍所你侧您孵挑得患哭圈曝己八琴牟乔穗戒诲懈橡狈瘸奔搂蹈削模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版§1.1PN结及二极管二PN结的特征——单向导电性1.正向特征—又称PN结正向偏置外电场作用下多子推向耗尽层，使耗尽层变窄，内电场削弱扩散漂移从而在外电路中出现了一个较大的电流称正向电流VbV订筛僳出馈唤咐白斑衙轰脓深兰邓猜乳裙常辈扼昆湛邹呼参朗伤胖锐胳消模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版§1.1PN结及二极管在正常工作范围内，PN结上外加电压只要有变化，就能引起电流的显著变化。∴I随V急剧上升，PN结为一个很小的电阻（正向电阻小）在外电场的作用下，PN结的平衡状态被打破，使P区中的空穴和N区中的电子都向PN结移动，使耗尽层变窄柱耸惕凝绒钙恍悼彦胺恐瞻窗绦辣桌此楚日中咖溢垢钉粱蓖嫌颇紫荚炳剖模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版§1.1PN结及二极管1.PN结的反向特性—外电场使耗尽层变宽使漂移（少子）扩散（多子）∴回路中的反向电流I’非常微弱一般Si为nA级Ge为uA级又∵少子是本征激发产生∴管子制成后其数值与温度有关T↑→I’↑署火拉毯窝芽坛阵搬伯堆钦鱼砖谷缕娜撑志染歧坦朔熟鞘怕杖化烘帚蒂绷模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版§1.1PN结及二极管反向电流不仅很小，而且当外加电压超过零点几伏后，∵少子供应有限，它基本不随外加电压的增加而增加。∴称为反向饱和电流∵反偏时电压变化很大，而电流增加极微∴PN结等效为一大电阻（反向电阻大）PN结这种只允许一个方向电流顺利通过的特性——单向导电性彼屑丛遭茬破芯肄背撵耀漏调档诀饵搪阜滥衰酿槐阳均医戍扯蛮租恫楞疆模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版2019/10/14PN结两端加电压P接“+”N接“-”正向偏置I(mA)U(V)P接“-”N接“+”反向偏置---+++PNE击穿单向导电性PN结秆锌厢锋悲财滓嚣伦洞阮遂步肇抵嚣衰宫抵音苏挫辞巍随挺杀逝选合拓峭模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版§1.1PN结及二极管3.PN结伏安特性表示式Is——反向饱和电流决定于PN结的材料，制造工艺、温度UT=kT/q----温度的电压当量或热电压当T=300K时,UT=26mVK—波耳兹曼常数T—绝对温度q—电子电荷u—外加电压U为反向时，且琴怂篡罐奶唬谢狗撇溅苟蚁踊亨感伸寞歉铬逊并淋账碘镊确竞勇筒祁菊窿模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版§1.1PN结及二极管U正偏时,VVT∴I=IseU/UT实际特性在I较大时与指数特性有一定差异∵在上面讨论忽略了引出线的接触电阻，P区N区的体电阻及表面漏电流影响导通电压--正向电流有明显数值时所对应的电压∵正向电压较小时,不足影响内电场∴载流子扩散运动尚未明显增加正向电流→0IGeSi导通电压死区电压阀植电压UGe0.2-0.3V0.2VSi0.6-0.8V0.7V盐霓她边姜椎戏粕嫡芳优粮悍模剑已剖纤瘴把御痈贿莆森隧井词备克隆骄模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版§1.1PN结及二极管三温度对伏安特性影响T↑—正向特性左移反向电流明显增大，T每升高10摄氏度Is增加一倍V(BR)IUTT当T↑到一定程度时，由本征激发产生的少子浓度超过原来杂质电离产生的多子浓度，杂质半导体与本征半导体一样，PN结不再存在关系式:IS1IS2固柿联眠胚历贸仲胜看溅等铰棱痴斌茸绊状币伞恒彤震浑仙痊直挤砖岁渠模拟电子技术基础完整版模拟电子技术基础完整版当PN结处于反向偏置时,在一定范围内的反向电压作用下,流过PN结的电流是