模拟电子技术项目化教程-全套PPT课件.pptx

;项目概述;项目引导;项目引导;项目引导;项目引导;半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。常用的半导体材料有硅（Si）、锗（Ge）、硒（Se）和砷化镓（GaAs）等。 ;2．本征半导体;3．杂质半导体;;1）PN结的形成 在一块完整的晶片上,通过一定的掺杂工艺, 一边形成P型半导体, 另一边形成N型半导体。在P型和N型半导体交界面的两侧, 由于载流子浓度的差别, N区的电子必然向P区扩散, 而P区的空穴要向N区扩散。P区一侧因失去空穴而留下不能移动的负离子, N区一侧则因失去电子而留下不能移动的正离子, 这些离子被固定排列在晶格上,不能自由运动, 所以并不参与导电,这样,在交界面两侧形成一个带异性电荷的离子层, 电荷的离子层, 称为空间电荷区。;4．PN结及其单向导电性;4．PN结及其单向导电性;4．PN结及其单向导电性;1．二极管的结构;二极管的分类 (1)按所用材料不同划分：硅管和锗管； (2)按制造工艺不同划分： ①点接触型：结电容（Junction capacitance）很小，允许通过的电流也很小（几十毫安以下），适用于高频检波、变频、高频振荡等场合。2AP系列和2AK系列； ②面接触型：允许通过的电流较大，结电容也大，工作频率较低，用作整流器件。如国产硅二极管2CP和2CZ系列； ③硅平面型，2CK系列开关管。 ; 二极管阳极电位高于阴极电位，称为二极管(PN结)正向偏置，简称正偏(Forward bias)； 二极管阳极电位低于阴极电位，称为二极管(PN结)反向偏置，简称反偏(Reverse bias)。 二极管正偏导通，反偏截止的这种特性称为单向导电性(Onilateral conductivity)。 ; 二极管的伏安特性曲线如图所示，分为三部分： (a)正向特性；(b)反向特性； (c)反向击穿特性。; (a)正向特性：①OA段为死区，此时正偏电压称为死区电压Uth，硅管0.5V，锗管0.1V。②AB段为缓冲区。③BC段为正向导通区。当u≥Uth时，二极管才处于完全导通状态，导通电压UF基本不变。硅管为0.7~0.8V,一般取0.7V，锗管为0.2~0.3V，通常取0.2V。当二极管为理想二极管时，UF＝0。 (b)反向特性：如图OD段所示，二极管处于截止状态，在电路中相当于开关处于关断状态。 (c)反向击穿特性：如图所示，反向电流在E处急剧??升，这种现象称之为反向击穿（Reverse breakdown），此时所对应的电压为反向击穿电压UBR。对于非特殊要求的二极管，反向击穿时会使二极管PN结过热而损坏。;3．二极管的主要参数;3）反向电流IR IR是指在室温下，二极管未击穿时的反向电流值。 4）最高工作频率 二极管的工作频率若超过一定值，就可能失去单向导电性，这一频率称为最高工作频率。主要由PN结的结电容的大小来决定。 点接触型二极管结电容较小，可达几百兆赫兹。 面接触型二极管结电容较大，只能达到几十兆赫兹。 ;任务1：整流电路;任务1：整流电路; ; ;负载上的直流电压是指一个周期内脉动电压的平均值。; ;单相桥式整流电路如图所示，其中图（b）为简化画法，图（c）为另一种画法。 ;1）电路工作原理;波形图： u2、iD、uo及iL波形如图所示。 ;2)负载上电压、电流值及纹波系数的计算 输出电压的平均值Uo(AV)和电流平均值IL（AV）及系数等均与全波整流电路相同，即UO(AV)=0.9U2，IL(AV)=0.9U2/RL， γ=0.48 。 ;任务1：整流电路;继电器驱动电路中的二极管保护电路;二极管与门电路;二极管钳位电路;3. 二极管的限幅电路应用;若将下限幅器中的二极管与电阻位置对调，则可得到将输出信号上限电平限定在某一数值上的上限幅器。;3. 二极管的限幅电路应用;任务2：滤波电路;单相桥式整流电容滤波电路图及波形图;任务2：滤波电路;任务2：滤波电路;任务2：滤波电路;任务2：滤波电路;复式滤波电路;任务3：稳压电路;任务3：稳压电路;稳压二极管实物图 ;1．稳压管的工作条件;2．稳压管主要参数 ;(4)动态内阻rZ 它是指稳压管两端电压变化量ΔUZ与相应电流变化量ΔIZ之比值。它反映管子的稳压性能，rZ越小，稳压性能越好。 ; 因稳压管与负载并联而得名，又称硅稳压管稳压电路（Zener voltage regualator）。图中R为限流电阻（Limiting current resistance）,限制IZ，防止超过IZM而损坏。 ;稳压条件：; 2. 工作原理 ;当输入直流电压最低（UImin）而负载电流最大（ILmax）时