《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課件-項(xiàng)目1 電子技術(shù)基礎(chǔ)技能訓(xùn)練

《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)置電子技術(shù)基本技能課程性質(zhì)及定位電子元件及其選擇常用工具和器材的使用常用電子儀表的使用電路安裝技術(shù)電路識(shí)讀的基本方法電路測試的一般方法處理電路故障的一般方法查詢技術(shù)資料的方法企業(yè)生產(chǎn)電子產(chǎn)品調(diào)試、檢驗(yàn)、維修、生產(chǎn)管理、營銷等崗位目標(biāo)崗位電類專業(yè)核心專業(yè)基礎(chǔ)技能課能力軌道

目錄

項(xiàng)目1電子技術(shù)基礎(chǔ)技能訓(xùn)練項(xiàng)目2基本放大電路的仿真與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目3負(fù)反饋放大電路與集成運(yùn)算放大器的仿真與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目4直流穩(wěn)壓電源的仿真與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目5數(shù)字邏輯基礎(chǔ)和集成門電路的的仿真與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目6組合邏輯電路的仿真與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目7時(shí)序邏輯電路的仿真與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目8數(shù)模轉(zhuǎn)換器的仿真與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目1

電子技術(shù)基礎(chǔ)技能訓(xùn)練項(xiàng)目1常用電子元器件

1.1電阻、電容、電感

1.2半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)

1.3半導(dǎo)體二極管1.4半導(dǎo)體三極管1.5場效應(yīng)管1.1.1電阻：用符號(hào)R表示1、電阻的作用：分壓、限流、偏置、濾波（與電容器組合使用）和阻抗匹配等。2、電阻的分類（1）按結(jié)構(gòu)：

固定電阻、可變電阻器1.1電阻、電容、電感（2）按制作材料：

金屬膜電阻、碳膜電阻、熱敏電阻、實(shí)心碳膜電阻器等?？勺冸娮锜崦綦娮韫饷綦娮?/p>

固定電阻

兩種：數(shù)標(biāo)法和色標(biāo)法（1）數(shù)標(biāo)法：用阿拉伯?dāng)?shù)字在電阻表面直接標(biāo)出其阻值和允許誤差等級(jí)。允許誤差三個(gè)等級(jí)：Ⅰ級(jí)：±5%，Ⅱ級(jí)：±10%，Ⅲ級(jí)：±20%(不標(biāo))3、電阻的參數(shù)標(biāo)注方法（2）色標(biāo)法：

用顏色表示電阻器標(biāo)稱值和允許誤差一般用四道或五道色環(huán)來表示，各種顏色代表不同的數(shù)字。四環(huán)電阻的四道色環(huán)，第一、二道環(huán)是數(shù)值，第三道環(huán)是表示10的冪（10n，n為顏色所表示的數(shù)字），第四道環(huán)表示允許誤差（金或銀，若無第四道環(huán)，則誤差為±20%）。色環(huán)電阻的單位一律為Ω。顏色第一位有效數(shù)第二位有效數(shù)倍率允許誤差黑00100棕11101紅22102橙33103黃44104綠55105藍(lán)66106紫77107灰88108白99109+50至-20%金10-1±5%銀10-2±10%無色±20%例如：電阻器上的色帶依次為綠、黑、橙、無色，則表示50×1000=50kΩ±20%;又如電阻器上的色標(biāo)是紅、紅、黑、金，其阻值是22×1=22Ω,誤差是±5%.

1.1.2電容在電路中一般用C+數(shù)字表示（如C25表示編號(hào)為25的電容）。1、作用在電路中起通交流、隔直流、貯能、旁路、耦合、濾波等作用2、分類（1）按結(jié)構(gòu)：分為固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器三類。（2）按介質(zhì)：分為陶瓷電容器、云母電容器、紙介電容器、油質(zhì)電容器、碳膜電容器、電解電容器等。電容的單位：1F=103mF=106uF=109nF=1012pF

3、電容器容量和誤差的標(biāo)記方法(1)直標(biāo)法：如0.22uF±10%。(2)文字符號(hào)法：將容量的整數(shù)和小數(shù)部分分別寫在容量單位標(biāo)志符號(hào)的前面和后面。例如：2.2pF=2p2，6800pF=6n8(3)數(shù)碼標(biāo)注法：用三位數(shù)字表示容量大小，前兩位表示有效數(shù)字，第三位數(shù)字表示前兩位有效數(shù)字后“0”的個(gè)數(shù)，這樣得到的電容量單位是pF。如：224表示0.22uF(4)色碼標(biāo)注法：同電阻，單位pF1.1.3電感器1、作用通直流、阻交流，頻率越高，線圈阻抗越大。2、分類按電感形式分類：固定電感、可變電感。

按導(dǎo)磁體性質(zhì)分類：空芯線圈、鐵氧體線圈、鐵芯線圈、銅芯線圈。

按工作性質(zhì)分類：天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉(zhuǎn)線圈。

按繞線結(jié)構(gòu)分類：單層線圈、多層線圈、蜂房式線圈。3、電感的主要參數(shù)電感量L、感抗XL、品質(zhì)因數(shù)Q=XL/R小結(jié)1、電阻：限流、分壓、濾波等2、電容：通交流、阻直流3、電感：通直流、阻交流1.2半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)

物質(zhì)按導(dǎo)電性能可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體。

半導(dǎo)體：導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，并且隨溫度、光照或摻入某些雜質(zhì)發(fā)生顯著變化常用：硅（Si）和鍺（Ge）晶體結(jié)構(gòu)1.2.1本征半導(dǎo)體：純凈晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體◆+4價(jià)元素，最外層軌道四個(gè)價(jià)電子。共價(jià)鍵形式存在?！鬞=-2730C(絕對(duì)零度)

相當(dāng)于絕緣體+4+4+4……4+4+4+4+4+4自由電子空穴圖1.1.2本征激發(fā)產(chǎn)生自由電子和空穴◆T升高，共價(jià)鍵中的價(jià)電子由于熱運(yùn)動(dòng)而獲得一定的能量，少數(shù)擺脫共價(jià)鍵的束縛成為自由電子，即電子載流子（帶負(fù)電），同時(shí)在共價(jià)鍵中留下空位，稱為空穴載流子，這種現(xiàn)象稱為本征激發(fā)。即：空穴自由電子成對(duì)出現(xiàn)

+-在外電場作用下，自由電子產(chǎn)生定向移動(dòng)，形成電子電流；價(jià)電子也按一定方向依次填補(bǔ)空穴，即空穴產(chǎn)生了定向移動(dòng)，形成所謂空穴電流。自由電子和空穴在運(yùn)動(dòng)中相遇時(shí)會(huì)重新結(jié)合而成對(duì)消失，這種現(xiàn)象稱為復(fù)合?？梢姡喊雽?dǎo)體：自由電子和空穴兩種載流子

導(dǎo)體：只有自由電子這一種載流子1.2.2雜質(zhì)半導(dǎo)體（以Si為例）

①

N型半導(dǎo)體：摻入5價(jià)元素，如磷（P）、砷（As）施主雜質(zhì)摻入的磷越多自由電子越多，所以N型半導(dǎo)體中電子為多數(shù)載流子（“多子”），空穴為少數(shù)載流子（“少子”）。磷被稱為“施主”雜質(zhì)。整個(gè)半導(dǎo)體中的正負(fù)電荷數(shù)相等，呈現(xiàn)電中性。N型半導(dǎo)體：多子：自由電子，-少子：空穴，+整個(gè)半導(dǎo)體不帶電。1.2.2雜質(zhì)半導(dǎo)體（以Si為例）

受主雜質(zhì)②

P型半導(dǎo)體:摻入3價(jià)元素，如硼（B）1.2.2雜質(zhì)半導(dǎo)體（以Si為例）

1.2.2雜質(zhì)半導(dǎo)體（以Si

為例）摻入的硼越多空穴數(shù)目越多，所以P型半導(dǎo)體中空穴為多數(shù)載流子，電子為少數(shù)載流子。硼被稱為“受主”雜質(zhì)。整個(gè)半導(dǎo)體中的正負(fù)電荷數(shù)也是相等的，半導(dǎo)體仍呈現(xiàn)電中性。P型半導(dǎo)體：少子：自由電子，-多子：空穴，+整個(gè)半導(dǎo)體不帶電。

半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體1.2.3

PN結(jié)的形成及特性通過現(xiàn)代工藝，把一塊本征半導(dǎo)體的一邊形成P型半導(dǎo)體，另一邊形成N型半導(dǎo)體，兩種半導(dǎo)體的交界處就形成PN結(jié)。一、

PN結(jié)的形成■在P型和N型半導(dǎo)體的交界面上，由于兩側(cè)電子和空穴濃度差產(chǎn)生擴(kuò)散■N區(qū)中多子電子向P區(qū)擴(kuò)散并與P區(qū)中的空穴復(fù)合而消失；P區(qū)中的多子空穴擴(kuò)散到N區(qū)，與N區(qū)中的自由電子復(fù)合而消失■交界面附近載流子濃度驟減，形成了由不能移動(dòng)的雜質(zhì)離子構(gòu)成的空間電荷區(qū)，建立了內(nèi)電場多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)PN空間自建場的形成PN空間電荷區(qū)內(nèi)電場■室溫下:硅內(nèi)建電位差0.5～0.7V

鍺內(nèi)建電位差0.2～0.3V■電場方向：N區(qū)→P區(qū)。PN耗盡層空間電荷區(qū)內(nèi)電場內(nèi)電場作用：●內(nèi)電場的方向與多子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的方向相反，會(huì)阻礙多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)；●內(nèi)電場將促使N區(qū)的少數(shù)載流子（空穴）向P區(qū)漂移，使P區(qū)的少數(shù)載流子（電子）向N區(qū)漂移，這種少數(shù)載流子的運(yùn)動(dòng)稱為漂移運(yùn)動(dòng)。漂移運(yùn)動(dòng)的方向正好與擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的方向相反?？臻g電荷區(qū)又被稱為耗盡區(qū)或阻擋層。二、PN結(jié)單向?qū)щ娦?、PN結(jié)正向偏置—導(dǎo)通

P區(qū)接電源正極，N區(qū)接負(fù)極，外電場與內(nèi)電場方向相反，使PN結(jié)變窄削弱，當(dāng)外電壓增加到一定值后，正向電流明顯增加（P→N），PN結(jié)呈現(xiàn)的電阻很小。稱為正向?qū)ā?/p>

PN結(jié)反偏，外電場與內(nèi)電場方向相同，使內(nèi)電場加強(qiáng)，PN結(jié)加強(qiáng)變寬。阻礙了多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，而加強(qiáng)了少子的漂移運(yùn)動(dòng)，通過PN結(jié)的電流（反向電流）由少子的漂移運(yùn)動(dòng)決定。少子濃度很低，反向電流很小。當(dāng)反向電壓增大時(shí)，反向電流幾乎不隨外加電壓的增大而增大。2、PN結(jié)反向偏置——截止綜上所述，PN結(jié)正偏時(shí)導(dǎo)通，呈現(xiàn)很小的電阻，形成較大的正向電流；反偏時(shí)截止，呈現(xiàn)很大的電阻，反向電流近似為零。PN結(jié)具有單向?qū)щ娞匦浴?/p>

PN結(jié)除具有單向?qū)щ娦砸酝猓€具有擊穿特性、電容特性、溫度特性。小結(jié)1、半導(dǎo)體具有光敏、熱敏、摻雜特性。2、半導(dǎo)體中存在兩種載流子，一種是帶負(fù)電的自由電子，另一種是帶正電的空穴，它們都可以運(yùn)載電荷形成電流。3、本征半導(dǎo)體中自由電子和空穴成對(duì)出現(xiàn)。4、溫度升高，激發(fā)的電子空穴對(duì)數(shù)目增加，半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力增強(qiáng)。5、N型半導(dǎo)體：電子—多子，空穴—少子；P型半導(dǎo)體：空穴—多子，電子—少子。6、PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴?.3半導(dǎo)體二極管

1.3.1二極管的結(jié)構(gòu)、類型及符號(hào)1、結(jié)構(gòu)：PN結(jié)+兩個(gè)電極+管殼。兩極分別叫做:正極或陽極（P區(qū)）

:負(fù)極或陰極（N區(qū)）結(jié)構(gòu)符號(hào)D二極管按材料按封裝塑封鍺型金屬封砷化鎵2、類型：硅型按工藝點(diǎn)接觸型面接觸型(1)點(diǎn)接觸型：PN結(jié)面積小，結(jié)電容小，用于檢波和變頻等高頻電路。(2)面接觸型：PN結(jié)面積大，用于工頻大電流整流電路。死區(qū)電壓反向擊穿電壓正向特性反向擊穿反向特性1.3.2半導(dǎo)體二極管的特性

1.伏安特性

1.二極管的伏安特性(1).正向特性

加正向電壓小，電流極?。◣缀鯙榱悖?，這一部分稱為死區(qū)（死區(qū)/門檻/閾值電壓)，OA(OA′)

硅管：0.5V，鍺管：0.1V。正向電壓>死區(qū)電壓，正向電流急劇增大，二極管導(dǎo)通。二極管的正向?qū)▔航礥VD(on)

：硅管：0.6~0.8V，鍺管：0.1~0.3V

通常：硅管：UVD(on)=0.7V，鍺管：UVD(on)=0.3V。特性曲線1.二極管的伏安特性(2).反向特性加反向電壓時(shí)，在開始很大范圍內(nèi)，二極管相當(dāng)于非常大的電阻，反向電流很小，且不隨反向電壓而變化。此時(shí)的電流稱之為反向飽和電流IR，OC（OC′）段。特性曲線1.二極管的伏安特性(3).反向擊穿特性

反向電壓加到一定數(shù)值，反向電流急劇增大，這種現(xiàn)象稱為反向擊穿。電壓稱為反向擊穿電壓,用UBR表示,CD(C′D′)段。特性曲線2.溫度特性溫度升高，正向特性左移，反向特性下降。604020–0.0200.4–25–50iD

/mAuD/V20C90C1.3.3二極管的主要參數(shù)

1.最大反向工作電壓UR：二極管工作時(shí)所加最大反向電壓＝，超過此值，二極管可能被擊穿。

2.最大整流電流IF：二極管長期運(yùn)行允許通過的最大正向平均電流。

3.反向電流IR：二極管未擊穿時(shí)反向電流，愈小愈好。

4.最高工作頻率fM：

取決于PN結(jié)結(jié)電容，結(jié)電容越大，則最高頻率越低。二極管電路分析定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài)導(dǎo)通截止否則，正向管壓降硅：0.7V鍺：0.3V

反向截止時(shí)二極管相當(dāng)于斷開。

若二極管是理想的，正向?qū)〞r(shí)管壓降為零（短路），1.3.4二極管的應(yīng)用

1、整流

整流：將交流電變?yōu)閱畏较蛎}動(dòng)的直流電。單相半波整流電路及波形圖(a)電路圖；(b)波形圖p2p3p4pwt22Uu2wt22UuO00wtiV=iO0wt22U-uV0(b)例1

單相橋式整流電路例2

限幅：限制輸出電壓幅度

即：當(dāng)輸入電壓在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，輸出電壓隨輸入電壓作相應(yīng)變化；當(dāng)輸入電壓高于某一個(gè)數(shù)值時(shí)，輸出電壓保持不變。

2、限幅電路（削波電路）限幅上限幅雙向限幅下限幅ui>8V

二極管導(dǎo)通，可看作短路uo=8V

ui<8V

二極管截止，可看作開路uo=ui已知：二極管是理想的，試畫出uo波形。ui18V參考點(diǎn)8V例3VD8VRuoui++––二極管限幅電路及波形（a）限幅電路（b）波形ui=10sinωt(V),Us1=Us2=5V例4利用二極管的單向?qū)щ娦越油ɑ驍嚅_電路。廣泛應(yīng)用于電腦、電視機(jī)、通信設(shè)備、家用音響、影碟機(jī)、儀器儀表、控制電路及各類高頻電路中3、二極管開關(guān)電路多只二極管：共陽極連接：陰極電位低的二極管優(yōu)先導(dǎo)通；共陰極連接：陽極電位高的二極管優(yōu)先導(dǎo)通。一只二極管：若V陽

>V陰，二極管導(dǎo)通（正向偏置）若V陽

<V陰，二極管截止（反向偏置）例5：當(dāng)u1和u2為0V或3V時(shí)，求u1和u2的值不同組合情況下，輸出電壓uo的值，二極管是理想的。D2UoVCCD15Vu24.7kΩu1u1

u2二極管工作狀態(tài)uOD1D20V0V0V3V3V0V3V3V導(dǎo)通導(dǎo)通截止導(dǎo)通導(dǎo)通截止導(dǎo)通導(dǎo)通0V0V0V3V例6:電路如圖，求：UAB解：若忽略二極管正向壓降，VD2可看作短路，UAB=0V

，VD1截止。VD１6V12V3k

BAVD2UAB+–

取B點(diǎn)作參考點(diǎn)，VD1陽=－6V，VD2陽=0V，VD1陰=VD2陰，由于VD2陽電壓高，因此VD2導(dǎo)通。1.3.5特殊二極管1．穩(wěn)壓二極管

●原理：反向擊穿后具有穩(wěn)壓特性。●伏安特性曲線與電路符號(hào)U/VI/

mAODUZ(a)IZminUZABIZmax(b)●特點(diǎn)：正偏時(shí)，類似普通二極管；反偏時(shí)，開始一段和二極管一樣，反向擊穿后，電壓穩(wěn)定，UZ表示。

●穩(wěn)壓二極管工作在反向擊穿狀態(tài)，穩(wěn)壓RUz+－+－Ui(c)穩(wěn)壓管電路

●基本參數(shù)（1）穩(wěn)定電壓UZ（2）穩(wěn)定電流IZ（3）最小穩(wěn)定電流IZmin（4）最大穩(wěn)定電流IZmax（5）最大耗散功率PZM

例7:已知穩(wěn)壓二極管的UVDZ=6.3V，當(dāng)UI=±20V，R=1kΩ，UVD(on)=0.7V時(shí)，求UO。解：當(dāng)UI=+20V時(shí)，VDZ1反向擊穿穩(wěn)壓，

UVDZ1=6.3V，VDZ2正向?qū)ǎ琔VD(on)=0.7V，則UO=6.3+0.7＝7V；同理，UI=-20V時(shí)，

UO=-7V。

也是由PN結(jié)構(gòu)成，同樣具有單向?qū)щ娦?，但在正向?qū)〞r(shí)能發(fā)光，它是一種把電能轉(zhuǎn)換成光能的器件。目前應(yīng)用的有紅、黃、綠、藍(lán)、紫等顏色的發(fā)光二極管發(fā)光二極管電路符號(hào)2．發(fā)光二極管D也叫光敏二極管，是一種光接收器件，PN結(jié)工作在反偏狀態(tài)。光電二極管電路符號(hào)3.光電二極管發(fā)光二極管（a）圖形符號(hào);（b）光電傳輸系統(tǒng)發(fā)光二極管發(fā)射電路通過光纜驅(qū)動(dòng)的光電二極管電路1.目測判別極性觸絲半導(dǎo)體片1.2.6、二極管的識(shí)別與簡單測試2.

用數(shù)字式萬用表檢測紅表筆是(表內(nèi)電源)正極，黑表筆是(表內(nèi)電源)負(fù)極。2k20k200k2M20M200

在

擋進(jìn)行測量，當(dāng)PN結(jié)完好且正偏時(shí)，顯示值為PN結(jié)兩端的正向壓降(V)。反偏時(shí)，顯示。3、二極管使用注意事項(xiàng)二極管使用時(shí)，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：(1)二極管應(yīng)按照用途、參數(shù)及使用環(huán)境選擇。(2)使用二極管時(shí)，正、負(fù)極不可接反。通過二極管的電流,承受的反向電壓及環(huán)境溫度等都不應(yīng)超過手冊(cè)中所規(guī)定的極限值。(3)更換二極管時(shí)，應(yīng)用同類型或高一級(jí)的代替。(4)二極管的引線彎曲處距離外殼端面應(yīng)不小于2mm，以免造成引線折斷或外殼破裂。

小結(jié)1.二極管具有整流、限幅、開關(guān)等作用。2.共陰、共陽二極管的判別。3.二極管的伏安特性、溫度特性。

1.4半導(dǎo)體三極管

半導(dǎo)體三極管雙極型三極管單極型三極管只有一種載流子空穴自由電子→(BJT)

1.4.1三極管的結(jié)構(gòu)和類型1.結(jié)構(gòu)：

2個(gè)PN結(jié)+3個(gè)雜質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)域+3個(gè)電極三個(gè)區(qū)：

發(fā)射區(qū)——發(fā)射載流子的區(qū)域

基區(qū)——載流子傳輸?shù)膮^(qū)域

集電區(qū)——收集載流子的區(qū)域三個(gè)電極：發(fā)射極ｅ、基極ｂ和集電極ｃ兩個(gè)PN結(jié)：發(fā)射結(jié)——發(fā)射區(qū)和基區(qū)交界處

集電結(jié)——基區(qū)和集電區(qū)交界處NPN集電極

c

基極b集電結(jié)發(fā)射結(jié)集電區(qū)基區(qū)發(fā)射區(qū)發(fā)射極

eebc(aNPN型)b箭頭方向表發(fā)射結(jié)加正向電壓時(shí)電流的方向。PNP型

為使三極管具有電流放大作用，在制造過程中必須滿足實(shí)現(xiàn)放大的內(nèi)部結(jié)構(gòu)條件，即：

（1）發(fā)射區(qū)摻雜濃度最高，以便于有足夠的載流子供“發(fā)射”。（2）基區(qū)很薄，摻雜濃度最低，以減少載流子在基區(qū)的復(fù)合機(jī)會(huì)，這是三極管具有放大作用的關(guān)鍵所在。（3）集電結(jié)面積大于發(fā)射結(jié)面積，利于收集載流子。

（1）按其結(jié)構(gòu)類型分為NPN型管和PNP型管

（2）按其制作材料分為硅管和鍺管，目前國內(nèi)生產(chǎn)的硅管多為NPN型（3D系列），鍺管多為PNP型（3A系列）（3）按工作頻率分為高頻管和低頻管（4）按功率大小可分為大功率管、中功率管和小功率管2.類型3.半導(dǎo)體器件的型號(hào)命名國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)半導(dǎo)體三極管的命名如下:3

D

G

110B

第二位：A鍺PNP管、B鍺NPN管、

C硅PNP管、D硅NPN管

第三位：P普通管、W穩(wěn)壓管、Z整流管、K開關(guān)管

X低頻小功率管、D低頻大功率管

G高頻小功率管、A高頻大功率管材料器件的種類同種器件型號(hào)的序號(hào)同一型號(hào)中的不同規(guī)格三極管由第二位判型號(hào)硅NPN高頻小功率三極管圖1.3.3三極管電源的接法（a）NPN型;（b）PNP型NPN型：UC>UB>UE；PNP型：UE>UB>UC1.4.2三極管的放大作用放大電路的外部條件：發(fā)射結(jié)加正向電壓，集電結(jié)加反向電壓，即發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。三極管具有放大作用的測試電路測得：UCCUBB三極管內(nèi)部載流子的傳輸過程1)發(fā)射區(qū)多子電子不斷向基區(qū)擴(kuò)散,

形成發(fā)射極電流

IEICN2)電子到達(dá)基區(qū)后大部分向C結(jié)方向擴(kuò)散，形成ICNIE少部分與空穴復(fù)合，形成

IBN。IBN基區(qū)空穴來源：基極電源提供(IB)集電區(qū)少子漂移

(ICBO)I

CBOIBIBN

IB+ICBO即：IB=IBN–ICBO

3)集電區(qū)收集擴(kuò)散過來電子形成集電極電流

ICICIC=ICN+ICBO三極管的電流分配關(guān)系：整理以上三式得：

電流分配關(guān)系式1）直流電流放大系數(shù)：2）交流電流放大系數(shù)：●三極管的電流放大作用通常用集電極電流IC與基極電流IB之比值來反映三極管的放大能力。共射：

(a)NPN型三極管;(b)PNP型三極管電流方向：無論采用哪種接法，都必須滿足發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。

（a）共發(fā)射極（b）共基極（c）共集電極

輸入輸出輸入輸入輸出輸出1.連接方式

1.4.3三極管的特性曲線及主要參數(shù)2.特性曲線指各極電壓與電流之間的關(guān)系曲線

它是三極管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)的外部表現(xiàn)。三極管的共射接法應(yīng)用最廣，以NPN管共射接法為例分析其特性曲線。包括輸入特性和輸出特性曲線。1）輸入特性曲線

UCE不變時(shí)，輸入回路中的電流IB與電壓UBE之間的關(guān)系曲線，即

iB=f(uBE)

uCE=常數(shù)iB

+uBE

+uCE

RCUCCRb

UBBc

e

b

+

+

uAUCE=0時(shí)，三極管測試電路和等效電路

(1)UCE=0時(shí)，其特性類似于二極管的正向特性。(2)

UCE≥UBE，b、e間加正向電壓，集電結(jié)反偏，發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的電子絕大部分漂移到集電極，與UCE=0時(shí)相比，在相同UBE條件下，IB要小得多，輸入特性曲線向右移動(dòng)；UCE繼續(xù)增大，曲線繼續(xù)右移。(3)

uCE>1V，曲線右移距離很小，近似認(rèn)為與uCE=1V時(shí)的曲線重合(實(shí)際應(yīng)用)。2）輸出特性曲線

當(dāng)IB不變時(shí)，輸出回路中的電流IC與電壓UCE之間的關(guān)系曲線，即UCCiB

iE

Rb

+uBE

+uCE

UBB

iC

+

+

固定一個(gè)IB值，可得到一條輸出特性曲線，改變IB值，可得到一族輸出特性曲線。以硅NPN型三極管為例，在輸出特性曲線上可劃分三個(gè)區(qū)：截止區(qū)、放大區(qū)、飽和區(qū)。(1)截止區(qū)：iB≤０的區(qū)域。iC≈0，發(fā)射結(jié)、集電結(jié)均反偏，三極管沒有放大作用，處于截止?fàn)顟B(tài)。(2)放大區(qū)：iB一定時(shí)，iC的值基本不隨UCE變化，具有恒流特性。

iB等量增加時(shí)，輸出特性曲線等間隔地平行上移。

iB控制iC

，iC

≈βiB

。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，三極管處于放大狀態(tài)。三極管放大狀態(tài)時(shí)：NPN：Uc>Ub>Ue,PNP：Uc<Ub<Ue且|Ub-Ue|=0.7V，硅管0.3V，鍺管結(jié)論：(3)飽和區(qū)：uCE<

uBE

，iC不受iB控制,iC飽和。發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均正偏，三極管失去放大作用。三極管飽和時(shí)，c、e之間的電壓稱為飽和壓降，記作UCES=0.3V(硅管)UCES=0.1V(鍺管)uCE＝uBE，臨界飽和線工作狀態(tài)放大飽和截止條件發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏工作特點(diǎn)集電極電流IC＝βIBIC＝ICS≈UCC/RCIc≈0管壓降UCE=UCC-ICRCUCE=UCES≈0.3VUCE≈UCC近似的等效電路c、e間等效內(nèi)阻可變很小，約為數(shù)百歐，相當(dāng)于開關(guān)閉合很大，約為數(shù)百千歐，相當(dāng)于開關(guān)斷開3）NPN型三極管三種工作狀態(tài)的特點(diǎn)

bcebce0.7V0.3V

例1：測得某放大電路中BJT的三個(gè)電極A、B、C的對(duì)地電位分別為UA＝-9V，UB＝-6V，UC＝-6.3V，試分析A、B、C中哪個(gè)是基極b、發(fā)射極e、集電極c，并說明此BJT是NPN管還是PNP管。解：由于UA＜UC＜UB，則C是基極b，B是發(fā)射極e，A是集電極c，且Uc＜Ub＜Ue，此BJT為PNP管。|Ube|≈0.3V，鍺管。

放大截止飽和發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為反偏。發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為正偏例2：測量三極管三個(gè)電極對(duì)地電位，試判斷三極管的工作狀態(tài)。2.三極管的主要參數(shù)（1）

電流放大系數(shù)①共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)iC

/mAuCE50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O24684321(HFE)②共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)

(hFE)一般為20

200Q大小相近可以混用（2）

極間反向飽和電流①集電極–基極反向飽和電流ICBOICBOVCC

Abce②集電極-發(fā)射極反向飽和電流ICEOICEOVCC

AbceICEO=（1+

）ICBO（3）極限參數(shù)

①集電極最大允許電流ICM②集電極—發(fā)射極間的擊穿電壓U（BR）CEO

③集電極最大耗散功率PCM≈ICUCE根據(jù)三個(gè)極限參數(shù)ICM,PCM,U（BR）CEO可以確定三極管的安全工作區(qū)已知:

ICM=20mA,PCM

=100mW，U(BR)CEO=20V，當(dāng)

UCE

=

10V，IC<

mA當(dāng)UCE

=

1V，IC<

mA當(dāng)IC

=

2mA，UCE<

V

102020溫度對(duì)輸入特性的影響溫度對(duì)輸出特性的影響T↑，uBE↓，ICBO↑，β↑→IC↑3．溫度對(duì)三極管的特性與參數(shù)的影響

4.三極管的代換原則

（1）盡量更換相同型號(hào)的三極管。（2）無相同型號(hào)更換時(shí),新?lián)Q三極管的極限參數(shù)應(yīng)等于或大于原三極管的極限參數(shù),如參數(shù)ICM、PCM、U（BR）CEO等。（3）性能好的三極管可代替性能差的三極管。如穿透電流ICEO小的三極管可代換ICEO大的,β高的可代替β低的。

（4）在集電極耗散功率允許的情況下,可用高頻管代替低頻管，如3DG型可代替3DX型。（5）開關(guān)三極管可代替普通三極管,如3DK型代替3DG型,3AK型代替3AG型管。

小結(jié)1.三極管的結(jié)構(gòu)和類型2.三極管的放大作用3.三極管的特性曲線及主要參數(shù)1.5場效應(yīng)管（單極型晶體管）利用電壓控制電流的大小。僅一種載流子導(dǎo)電，熱穩(wěn)定性好。輸入阻抗高（108～1015Ω）、體積小、重量輕、耗電省、壽命長，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路中得到廣泛應(yīng)用。結(jié)構(gòu)結(jié)型場效應(yīng)管（JunctionFET）絕緣柵場效應(yīng)管(InsulatedGateFET)或MOS型場效應(yīng)管場效應(yīng)管P+P+NGSD導(dǎo)電溝道

1.結(jié)構(gòu)三個(gè)電極，兩個(gè)PN結(jié)夾著一個(gè)N型溝道。

2.符號(hào)1.5.1結(jié)型場效應(yīng)管（JFET）N溝道P溝道漏極D→集電極C源極S→發(fā)射極E柵極G→基極B3.工作原理(以N溝道為例)場效應(yīng)管工作時(shí)它的兩個(gè)PN結(jié)始終要加反向電壓。對(duì)于N溝道，柵源（GS）間加負(fù)電壓：UGS≤0，漏源（DS）間加正電壓：UDS＞0。在UDS作用下，電子S→D，形成漏極電流ID。ID的大小受UGS的控制。柵源電壓為負(fù)，PN結(jié)反偏，柵極電流IG≈0,則源極電流IS=IDIDIG≈0(1)UGS對(duì)導(dǎo)電溝道的影響ID↘UGS＝0UGS

（off）＜UGS＜0(a)

(b)|UGS|

↗,PN結(jié)變厚

(c)

夾斷電壓ID+-UGS+-UGS≤UGS

（off）+-PN結(jié)擴(kuò)張，溝道消失，導(dǎo)電溝道夾斷ID＝0■柵極與溝道間隔了一層絕緣體SiO2，輸入電阻大，功耗低?！隹煞譃镹溝道和P溝道兩種?！霭凑展ぷ鞣绞讲煌譃樵鰪?qiáng)型和耗盡型兩類。1.5.2絕緣柵場效應(yīng)管1.N溝道增強(qiáng)型MOS場效應(yīng)管(MentalOxideSemi—FET)（1）

結(jié)構(gòu)與符號(hào)P型襯底（摻雜濃度低）N+N+用擴(kuò)散的方法制作兩個(gè)N區(qū)在硅片表面生一層薄SiO2絕緣層SD用金屬鋁引出源極S和漏極DG在絕緣層上噴金屬鋁引出柵極GB耗盡層SGDB電極—金屬絕緣層—氧化物基體—半導(dǎo)體因此稱之為MOS管N溝道箭頭向里，襯底斷開（2）工作原理N溝道增強(qiáng)型MOS管工作原理UDSUGSUGS>0，UDS>0UDSID++--++--++++----UGS開始無導(dǎo)電溝道，當(dāng)在UGS

UGS(th)時(shí)才形成溝道,這種類型的管子稱為增強(qiáng)型MOS管柵源電壓uGS的控制作用：當(dāng)uGS