电工学下第一章详解.ppt

绪 论 二、模拟电路与数字电路 1. 信号：是反映消息的物理量 二、模拟电路与数字电路 14.1.2 N型半导体和 P 型半导体 14.1.2 N型半导体和 P 型半导体 14.2 PN结及其单向导电性 14.2.1 PN结的形成 14.2.2 PN结的单向导电性 2. PN 结加反向电压 (反向偏置) 2. PN 结加反向电压 (反向偏置) 掺杂后自由电子数目 大量增加，自由电子导 电成为这种半导体的主 要导电方式，称为电子 半导体或N型半导体。 掺入五价元素 p+ 多余电子 磷原子 在常温下即可变为自由电子 失去一个电子变为正离子 在本征半导体中掺入微量的杂质 (某种元素) , 形成杂质半导体。 在N 型半导体中自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子。 掺杂后空穴数目大量增加，空穴导电成为这种半导体的主要导电方式，称为空穴半导体或 P 型半导体。 掺入三价元素 在P 型半导体中空穴是多数载流子, 自由电子是少数载流子。 B– 硼原子 接受一个电子变为负离子 空穴 无论N型或P型半导体都是中性的，对外不显电性。 多子的扩散运动 内电场 少子的漂移运动 浓度差 P 型半导体 N 型半导体 空间电荷区也称 PN 结 扩散和漂移这 一对相反的运动 最终达到动态平 衡，空间电荷区 的厚度固定不变。 － － － － － － － － － － － － － － － － + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + － － － － － － － － 形成空间电荷区 扩散的结果使空间电荷区变宽。 内电场越强，漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。 1. PN 结加正向电压 (正向偏置) P接正、N接负 内电场被削弱，多子的扩散加强，形成较大的扩散电流。 PN 结加正向电压时，PN结变窄，正向电流较大，正向电阻较小，PN结处于导通状态。 PN 结变窄 外电场 IF 内电场 P N － － － － － － － － － － － － － － － － － － + + + + + + + + + + + + + + + + + + + – 外电场 P接负、N接正 内电场 P N + + + － － － － － － + + + + + + + + + － － － － － － － － － + + + + + + － － － – + 下一页 返回 上一页 退出 章目录 第1单元 常用半导体器件 模拟电子技术 第1单元 常用半导体器件 模拟电子技术 主编 曾令琴 * 上页 下页 返回 模拟电子技术基础 下一页 返回 上一页 退出 章目录 一、电子技术的发展 二、模拟电路与数字电路 电子技术就是研究电子器件、电子电路及其应用的科学技术。 1．电子器件 电子器件的发展历程 什么是电子技术? 一、电子技术的发展 第一代电子器件 电子管 离子管 电真空器件 (1) 电子管 d. 电子受外加电场和磁场的作用，在真空中运动就形成了电子管中的电流。 电子管的结构和工作原理 a. 有密封的管壳，内部抽到高真空。 b. 在热阴极电子管中，有一个阴极。 c. 阴极可由灯丝加热，使温度升高，发射出电子。 电子管的主要特点: a. 体积大、重量重、耗电大、寿命短。 b. 目前在一些大功率发射装置中使用。 (2) 离子管 a. 与电子管类似,也抽成高真空。 b. 管子中的电流，除了电子外，也有正离子。 第二代电子器件——晶体管 晶体管是用半导体材料制成的，也称为半导体器件(semiconductor device)或者固体器件(solid-state device)。 晶体管的主要特点: a. 体积小、重量轻。 b. 寿命长、功耗低。 2．电子电路 电子器件与电阻器、电感器、电容器、变压器、开关等元件适当地连接起来所组成的电路。 电子电路的主要特点: 控制方便、工作灵敏、响应速度快等。 (3) 电子电路必须采用非线性电路的分析方法来分析 电子电路与普通电路的主要区别: (1) 电子电路包含有电子器件 (2) 电子器件的特性往往是非线性的 电子电路 分立电路 集成电路 分立电路:由各种单个的电子器件和元件构成的电路 (3) 体积大，功耗大，可靠性低。 分立电路的主要特点: (1) 把许多元件和器件焊接在印制电路板上。 (2) 焊点多，容易造成虚焊。 8路数字显示抢答器电路 集成电路（IC—integrated circuit）—— 把许多晶体管与电阻等元件制作在同一块硅晶片上的电路. (1) 体积小，重量轻。 集成电路的主要特点: (2) 功耗小。 (3) 可靠性高。 (