电气课件王模电第一章.pptx

模拟电子技术基础 主讲教师：王东起 石油大学胜利学院电气信息工程系 前言： 1、研究对象：模拟电子技术基础是一门介绍电子器件、电子电路和电子技术应用的专业基础课程。 2、研究方法：以器件为基础、以“放大”为主线，以传递“模拟信号”为目的，研究各种模拟电子电路的工作原理、特点及性能指标等。具体为： 电子元器件的工作原理（二极管、三极管和集成运放）。 基本单元电路－放大器的构成原理及互联。 电子电路的分析方法 *掌握基本概念、基本电路、基本分析方法、基本实验技能。 *能够对一般性的、常用的电子电路进行分析，同时对较简单的单元电路进行设计。 *具有能够继续深入学习和接收电子技术新发展的能力，将所学知识用于本专业的能力。 3. 教学目标： 4、电子技术分类： 模拟信号：在时间和幅值上都是连续的信号。 用于传递、加工和处理模拟信号的电路称为模拟电路，其器件称模拟器件。 数字信号：在时间和幅值上都是离散的信号。 对模拟信号在一定的时间间隔上采样，则模拟信号在时间上离散了；对各采样值进行量化，则采样信号幅度也离散了。 处理数字信号的电子电路称为数字电路或数字逻辑电路。 （1）按信号性质分：模拟电子，数字电子。 （2）按频率分：高频电子，低频电子。 （3）按线性分：线性电子，非线性电子。 本学期为模拟低频部分（通常1Mhz以下）。 5、电子器件 在真空、气体或固体中，能控制电子运动规律所制成的器件统称为电子器件。分为真空管电子器件和固体电子器件两大类。 第一代：电真空器件 第二代：晶体管 第三代：集成电路 1. 注意系统与电路、电路与器件的关系；以电路为主 2. 注意分析与综合的关系；重点掌握基本概念、基本电路、基本方法。 （1）与电工学相比较：       电工学--强电（直流电、交流电）系统，工作电流大的可达几百-几千A。        模拟电子--弱电系统，工作电流一般mA-μA级，着重电子线路分析。   （2）直流电与交流电共存于同一电路。分清直流通路与交流通路。   （3）属于非线性电路。可在一定条件下等效为交流线性电路进行近似分析。 5、 3.注意工程上简化分析的条件与处理方法； 4. 注意理论与实践相结合： 注重物理概念； 对课后习题予以充分重视，独立完成； 充分利用实验来消化、理解课程的理论内容； 借助Pspice程序或其它EWB软件进行仿真实验； 模拟电路教学内容 半导体器件基础；基本放大电路；集成运算放大电路；电路中负反馈技术；信号的运算和处理；波形产生与变换；功率电子电路和直流稳压电源等。 第一章 半导体二极管及其电 路分析 第一章 常用半导体器件 基本要求： 1.正确理解基本概念：半导体、载流子、PN结及二极管单向导电性的机理。 2.熟练掌握极二管的外特性（伏安特性曲线）。 3.熟练掌握二极管的模型及二极管电路的分析。 4.熟悉二极管的主要参数。 §1.1 半导体的基本知识 导体、半导体和绝缘体 导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。 绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。 半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。 电阻率 半导体的导电机理不同于其它物质，所以它具有不同于其它物质的特点。例如： 当受外界热和光的作用时，它的导电能 力明显变化。称为热敏特性和光敏特性。 往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使它的导电能力明显改变。当掺微量杂质，可提高几万—几十万倍。称为掺杂特性 1.1.2 本征半导体 一、本征半导体的结构特点 通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。 现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。 硅和锗的简化原子结构模型 硅或锗的共价键结构示意图 惯性核 本征半导体：完全纯净的、结构完整的半导体晶体。称为本征半导体。纯度达99.9999999℅ 在硅和锗晶体中，原子按四角形系统组成晶体点阵，每个原子都处在正四面体的中心，而四个其它原子位于四面体的顶点，每个原子与其相临的原子之间形成共价键，共用一对价电子。 硅和锗的共价键结构 共价键共 用电子对 +4表示除去价电子后的原子 共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为束缚电子，常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子，因此本