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电子技术基础讲义 第一讲 半导体器件 1、杂质半导体与PN结 本征半导体中掺入不同的杂质就形成N型半导体和P型半导体，控制掺入杂质的多少就可以有效地改变其导电性能，从而实现导电性能的可控性。半导体中有两种载流子：自由电子与空穴。载流子有两种有序运动：因浓度差异而产生的运动称为扩散运动，因电位差而产生的运动称为漂移运动。将两种杂质半导体制作在同一块硅片（或锗片）上，在它们的交界面处，上述两种运动达到动态平衡，从而形成PN结。正确理解PN结单向导电性、反向击穿特性、温度特性和电容效应，有利于了解半导体二极管、晶体管和场效应管等电子器件的特性和参数。 2、半导体二极管 一个PN结经封装并引出电极后就构成二极管。二极管加正向电压时，产生扩散电流，电流与电压成指数关系；加反向电压时，产生漂移电流，其数值很小，体现出单向导电性。、、和是二极管的主要参数。 特殊二极管与普通二极管一样，具有单向导电性。利用PN结击穿时的特性可制成稳压二极管，利用发光材料可制成发光二极管，利用PN结的光敏性可制成光电二极管。 3、晶体管 晶体管具有电流放大作用。当发射结正向偏置而集电结反向偏置时，从发射区注入到基区的非平衡少子中仅有很少部分与基区的多子复合，形成基极电流，而大部分在集电结外电场作用下形成漂移电流，体现出（或、）对的控制作用。此时，可将看成为电流控制的电流源。晶体管的输入特性和输出特性表明各极之间电流与电压的关系，β、α、 ()、、、和是它的主要参数。晶体管有截止、放大、饱和三个工作区域，学习时应特别注意使管子工作在不同工作区的外部条件。 4、场效应管 场效应管分为结型和绝缘栅型两种类型，每种类型均分为两种不同的沟道：N沟道和P沟道，而MOS管又分为增强型和耗尽型两种形式。 场效应管工作在恒流区时，利用栅一源之间外加电压所产生的电场来改变导电沟道的宽窄，从而控制多子漂移运动所产生的漏极电流。此时，可将看成电压控制的电流源，转移特性曲线描述了这种控制关系。输出特性曲线描述、和三者之间的关系。、或、、、和极间电容是它的主要参数。和晶体管相类似，场效应管有夹断区（即截止区）、恒流区（即线性区）和可变电阻区三个工作区域。 尽管各种半导体器件的工作原理不尽相同，但在外特性上却有不少相同之处。例如，晶体管的输入特性与二极管的伏安特性相似；二极管的反向特性（特别是光电二极管在第三象限的反向特性）与晶体管的输出特性相似，而场效应管与晶体管的输出特性也相似。 第二讲 放大电路简介 1、放大的概念 在电子电路中，放大的对象是变化量，常用的测试信号是正弦波。放大的本质是在输入信号的作用下，通过有源元件（晶体管或场效应管）对直流电源的能量进行控制和转换，使负载从电源中获得的输出信号能量，比信号源向放大电路提供的能量大得多，因此放大的特征是功率放大。放大的前提是不失真，换言之，如果电路输出波形产生失真便谈不上放大。 2、放大电路的组成原则 ①放大电路的核心元件是有源元件，即晶体管或场效应管； ②正确的直流电源电压数值、极性与其它电路参数应保证晶体管工作在放大区、场效应管工作在恒流区，即建立起合适的静态工作点，保证电路不失真； ③输入信号应能够有效地作用于有源元件的输入回路，即晶体管的b-e回路，场效应管的g-s回路；输出信号能够作用于负载之上。 3、放大电路的主要性能指标 放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失输出电压、下限、上限截止频率和、通频带、最大输出功率、效率。 4、放大电路的分析方法 1）静态分析就是求解静态工作点Q，在输入信号为零时，晶体管和场效应管各电极间的电流与电压就是Q点。可用估算法或图解法求解。 2）动态分析就是求解各动态参数和分析输出波形。通常，利用h参数等效电路计算小信号作用时的、和。利用图解法分析和失真情况。放大电路的分析应遵循“先静态、后动态”的原则，Q点不但影响电路输出是否失真，而且与动态参数密切相关。 5、晶体管和场效应管基本放大电路 1）晶体管基本放大电路有共射、共集、共基三种接法。共射放大电路即有电流放大作用又有电压放大作用，输入电阻居三种电路之中，输出电阻较大，适用于一般放大。共集放大电路只放大电流不放大电压，因输入电阻高而常做为多级放大电路的输入级，因输出电阻低而常做为多级放大电路的输出级，因电压放大倍数接近1而用于信号的跟随。共基电路只放大电压不放大电流，输入电阻小，高频特性好，适用于宽频带放大电路。 2）场效应管放大电路的共源接法、共漏接法与晶体管放大电路的共射、共集接法相对应，但比晶体管电路输入电阻高、噪声系数低、电压放大倍数小，适用于做电压放大电路的输入级。 6、多级放大电路的耦合方式 直接耦合放大电路存在温度漂移问题，但因其低频特性好，能够放大变化缓慢的信