第一章：半导体器件的基本特性.ppt

电子技术基础（模电、数电） 一、课程的性质及任务 1. 本课程是一门电子技术方面的入门技术基础课，是研究各种半导体器件、电子线路及应用的一门学科。 2. 学生通过本课程的学习，掌握一些有关电子技术的基本理论、基本知识，为今后进一步学习打下一定的基础。 二 研究对象 1.电子器件的特性、参数； 2.电子线路分析的基本方法：即模拟电路和数字电路的分析方法。 3.有关应用。 三 研究方法 电子技术的研究方法与电路不同，它具有更强的工程性质，在分析中常用工程近似法突出主要问题，使分析过程得以简化。 讲授内容 第一章 半导体二极管及基本电路 第二章 晶体管及基本放大电路 第三章 场效应管及放大电路 第四章 反馈放大电路 第五章 集成电路运算放大器及应用 第八章 数字电路基础 第九章 逻辑代数与逻辑函数 第十章 组合逻辑电路 第十一章 双稳态触发器 第十二章 时序逻辑电路 第十三章 数模和模数转换器 绪论 电子技术发展概况 1906年真空三极管的诞生，标志着第一代电子器件——真空管开始形成。 20世纪40年代后期，出现了一种新型的电子器件——半导体器件，它被称为第二代电子器件。 1959年第三代电子器件——集成电路诞生。 集成电路的发展经历了小规模、中规模、大规模和超大规模等不同阶段。第一块集成电路上只有四只晶体管，而目前的集成电路已经可以在一片硅片上集成几千万只，甚至上亿只晶体管。 绪论 相关概念 1. 电子技术 电子技术是研究电子器件、电子电路及应用技术的一门科学技术，是发展迅速的学科之一。 电子器件的作用是实现信号的产生、放大、调制、探测、储存及运算等，常见的有真空管、晶体管和集成电路。 电子电路是组成电子设备的基本单元，由电阻、电容、电感等元件和电子器件构成，完成某种特定功能。 绪论 2. 模拟信号与数字信号 模拟信号是指幅值随时间连续变化的信号，如正弦波，是一种常用来分析电路特性的模拟信号的波形,其特点是在一定动态范围内可任意取值。常用十进制数表示。 数字信号的时间变量是离散的，幅值是跃变的，如矩形波，其特点是在一定时间内可取的值是有限的，常用二进制数表示。 绪论 3.模拟电路与数字电路 模拟电路处理的信号是模拟信号，重点研究信号在处理过程中的波形变化及器件和电路对信号波形的影响。电路中电子器件常工作在放大（线性）状态。模拟电路主要采用电路分析的方法，具体有图解分析法和微变等效电路分析法。 数字电路处理的信号是数字信号，重点研究电路输入和输出之间的逻辑关系。电路中电子器件经常工作在时通时断的开关（非线性）状态，分析时常采用逻辑代数、真值表、卡诺图和状态转换图等方法。 绪论 学习重点 重点应放在最基本的电路结构、工作原理、分析方法、组合规律以及典型应用等方面。 在学习中，对待器件、电路、应用三者的关系是：器件、电路、应用结合，器件为电路所用，以典型电路推动应用。 第一章 半导体二极管及其基本电路 本章主要内容 1.1 半导体的基础知识 1.2 PN结及半导体二极管 1.3 二极管基本电路及分析方法 1.4 特殊二极管 半导体： 一：半导体 定义：纯净的、不含其它杂质的半导体。 二：本征半导体的晶体结构 三：本征半导体二种载流子 温度升高后，本征半导体结构图 温度升高后，本征半导体结构图 温度升高后，本征半导体结构图 温度升高后，本征半导体结构图 1.1.2. 杂质半导体 杂质半导体的示意表示方法 杂质半导体的示意表示方法 【半导体知识】小结 1.2.1. PN结的形成 耗尽层 耗尽层 由上可知，PN结中进行着两种载流子的运动： 空间电荷的变化趋势：【注意：此时为无外加电压状态】 1.2.2. PN结的单向导电性 1：PN结外加正向电压 PN结加正向电压时导通 PN结加正向电压时导通 PN结加正向电压时导通 PN结加正向电压时导通 PN结加正向电压时导通 PN结外加反向电压 PN结加反向电压时截止 PN结加反向电压时截止 PN结加反向电压时截止 PN结加反向电压时截止 归纳： PN结加正向电压时，具有较大的正向扩散电流，呈现低电阻， PN结导通； PN结加反向电压时，具有很小的反向漂移电流，呈现高电阻， PN结截止。 三 PN结电流方程 四、 PN伏安特性 1.2.3 半导体二极管 二极管的几种常见结构 几种常见二极管实物图 2: 二极管的V-I特性 3 半导体二极管的主要参数 IF：最大整流电流 1.3 二极管基本电路及分析方法 二极管的应用很广，其基本电路有整流电路、开关电路、限幅电路等。由于二极管是非线性器件，分析电路时常采用