电子技术基础项目化教程 课件全套 项目1--7 半导体器件的认识 ---组合逻辑电路的设计.ppt

《电子技术基础》课程简介

•《电子技术基础》是电子信息类和机电自动

化类专业入门性质的重要技术基础课程，也是一

门实践性很强的课程，通过本课程的学习使学生

掌握电子技术方面的基本理论、基础知识和基本

技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，并

为学习后续课程和今后在实际工作中应用电子技

术打好基础。

本书采用项目导向，任务驱动的模式编写，

通过项目和任务，培养学生分析问题、解决问题

的能力和团队协作精神，围绕项目和任务将每个

知识点渗透于教学中，增强课程内容与职业岗位

能力要求的相关性。

本课程的基本内容包括：

半导体器件的认识、常用测量仪器仪表的

使用、直流稳压电源的设计、分立元件放大电

路的设计、集成运算放大电路的应用、逻辑代

数与逻辑门电路、组合逻辑电路的设计和时序

逻辑电路的设计等。

《电子技术基础》课程简介

•《电子技术基础》是电子信息类和机电自动

化类专业入门性质的重要技术基础课程，也是一

门实践性很强的课程，通过本课程的学习使学生

掌握电子技术方面的基本理论、基础知识和基本

技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，并

为学习后续课程和今后在实际工作中应用电子技

术打好基础。

本书采用项目导向，任务驱动的模式编写，

通过项目和任务，培养学生分析问题、解决问题

的能力和团队协作精神，围绕项目和任务将每个

知识点渗透于教学中，增强课程内容与职业岗位

能力要求的相关性。

本课程的基本内容包括：

半导体器件的认识、常用测量仪器仪表的

使用、直流稳压电源的设计、分立元件放大电

路的设计、集成运算放大电路的应用、逻辑代

数与逻辑门电路、组合逻辑电路的设计和时序

逻辑电路的设计等。

1.项目内容

2.知识点

3.能力要求

1.1项目分析

用半导体制成的电子器件，统称为半导体器件。半

导体器件具有耗电少、寿命长、重量轻、体积小、工作可

靠、价格低廉等优点，因此在电子技术的各个领域中得到

了广泛应用。

1.项目内容

本项目先讨论了半导体的导电特性和PN结的基本原

理，然后讨论了二极管、晶体管、场效应晶体管和特殊用

途的二极管等的结构、工作原理、特性曲线、主要参数及

其应用等。

2.知识点

①半导体材料的导电特性和PN结的基本原理；

②二极管结构、伏安特性、主要参数及相关应用；

③晶体管的结构、伏安特性、电流分配原理、工作状

态和条件；

④特殊二极管的应用。

3.能力要求

①会识别二极管、能测绘其伏安特性；

②会识别晶体管、能分析其电流分配情况；

③能测绘晶体管的输入、输出特性曲线；

④能熟练应用二极管、特殊二极管和场效应晶体管。

1.2.1半导体的基础知识

自然界中根据导电能力分为导体、绝缘体和半导体。常

用的导体一般为银、铜、铝等物体；绝缘体为橡胶、塑料、

胶木等；导电能力介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体

。自然界中属于半导体的物质很多，用来制造半导体器件的

材料主要是硅（Si）、锗(Ge)和砷化镓(GaAs)等，硅用得最

广泛。其次是锗。

将上述的半导体材料进行特殊加工，使其成为性能可控

，即可用来制造构成电子电路的基本元件—半导体器件。

1.半导体的特性

半导体除了在导电能力方面不同于导体和绝缘体外，

它还具有以下一些其他特点：当半导体受光照射或热刺激

时，其导电能力将发生显著改变；掺杂性，即在纯净半导

体中掺入微量杂质，其导电能力也会显著增加。

利用半导体的这些特性可制成二极管、晶体管、场效

应管；还可制成各种不同性能、不同用途的半导体器件，

例如光电二极管、光电晶体管、光敏电阻和热敏电阻等。

2.本征半导体和杂质半导体

（1）本征半导体

纯净的、结构完整具有晶体结构的半导体称为本征半

导体。

1）本征半导体的原子结构和单晶体结构

常用的半导体材料硅和锗都是四价元素，其原子最外层

轨道上有四个电子（称为价电子）。为便于讨论，采用图1-

1所示的简化原子结构模型。在单晶体结构中，相邻两个原

子的一对最外层电子成为共有电子，它们不仅受到自身原子

核的作用，同时还受到相邻原子核的吸引。

图1-1硅和锗简化原子模型

图1-2本征半导体共价键

晶体结构示意图

于是，两个相邻的原子共有一对价电子，组成共价键结