电工电子技术基础（第二版）-电子教案-李中发 第8章 基本放大电路.pdf

电工电子技术基础 电工电子技术基础 （第二版） （第二版） 主 编 李中发 主 编 李中发 中国水利水电出版社 第8章 基本放大电路 第8章 基本放大电路 学习要点 学习要点 半导体器件工作原理 半导体器件工作原理 共射放大电路组成、工作原理、性 共射放大电路组成、工作原理、性 能特点及分析方法 能特点及分析方法 射极输出器基本特点，差动放大电 射极输出器基本特点，差动放大电 路及功率放大电路工作原理 路及功率放大电路工作原理 多级放大电路概念 多级放大电路概念 8.1 半导体二极管 8.1 半导体二极管 半导体器件是用半导体材料制成的电子器 件。常用的半导体器件有二极管、三极管、 场效应晶体管等。半导体器件是构成各种 电子电路最基本的元件。 8.1.1 PN结 半导体：导电性能介于导体和绝缘体之 半导体 间的物质，如硅(Si)、锗(Ge) 。硅和锗是 4价元素，原子的最外层轨道上有4个价 电子。 1．半导体的导电特征 1．半导体的导电特征 热激发产生自由电子和空穴 每个原子周围有四个相邻的原子，原子之间通 过共价键紧密结合在一起。两个相邻原子共用 共价键 一对电子。 室温下，由于热运动少数价电子挣脱共价键的 束缚成为自由电子，同时在共价键中留下一个 空位这个空位称为空穴。失去价电子的原子成 空穴 为正离子，就好象空穴带正电荷一样。 在电子技术中，将空穴看成带正电荷的载流子。 空穴运动 （与自由电子的运动不同） 有了空穴，邻近共价键中的价电子很容易过来填补这个 空穴，这样空穴便转移到邻近共价键中。新的空穴又会 被邻近的价电子填补。带负电荷的价电子依次填补空穴 的运动，从效果上看，相当于带正电荷的空穴作相反方 向的运动。 本征半导体中有两种载流子：带负电荷的自由电子和带正 电荷的空穴 热激发产生的自由电子和空穴是成对出现的，电子和空穴 又可能重新结合而成对消失，称为复合。在一定温度下自 复合 由电子和空穴维持一定的浓度。 在纯净半导体中掺入某些微量杂 质，其导电能力将大大增强。 N型半导体 N型半导体 在纯净半导体硅或锗中掺入磷、砷等5价元素，由于这 类元素的原子最外层有5个价电子，故在构成的共价键 结构中，由于存在多余的价电子而产生大量自由电子， 这种半导体主要靠自由电子导电，称为电子半导体或N 型半导体，其中自由电子为多数载流子，热激发形成的 空穴为少数载流子。 自由电子 多数载流子（简称多子） 空 穴 少数载流子（简称少子） P型半导体 P型半导体 在纯净半导体硅或锗中掺入硼、铝等3价元素，由于 这类元素的原子最外层只有3个价电子，故在构成的 共价键结构中，由于缺少价电子而形成大量空穴， 这类掺杂后的半导体其导电作用主要靠空穴运动， 称为空穴半导体或P型半导体，其中空穴为多数载流 子，热激发形成的自由电子是少数载流子。 空 穴 多数载流子（简称多子） 自由电子 少数