模拟电子技术基础课件(华成英)经典

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第一讲绪论一、电子技术的发展二、模拟信号与模拟电路三、“模拟电子技术基础”课程的特点、如何学习这门课程四五、课程的目的六、考查方法1

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一、电子技术的发展很大程度上反映在元器件的发展上: 1947年 1958年 1969年 1975年贝尔实验室制成第一只晶体管集成电路大规模集成电路超大规模集成电路

第一片集成电路只有4个晶体管，而1997年一片集成电路中有40亿个晶体管。有科学家预测，集成度还将按 10倍/6年的速度增长，到2015或2020年达到饱和。学习电子技术方面的课程需时刻关注电子技术的发展！2

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二、模拟信号与模拟电路1.信号：是反映消息的物理量 如温度、压力、流量，自然界的声音信号等等，因而信号是消息的表现形式。 信息需要借助于某些物理量(如声、光、电)的变化来表示和传递。 2.电信号 由于非电的物理量很容易转换成电信号，而且电信号又容易传送和控制，因此电信号成为应用最为广泛的信号。 电信号是指随时间而变化的电压u或电流i,记作u=f(t)或i=f(t)。3

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二、模拟信号与模拟电路3.电子电路中信号的分类 模拟信号

对应任意时间值t均有确定的函数值u或i,并且u或 i的幅值是连续取值的，即在时间和数值上均具有连续性。

数字信号

在时间和数值上均具有离散性，u或 i的变化在

时间上不连续，总是发生在离散的瞬间；且它们的数值是一个最小量值的整数倍，当其值小于最小量值时信号将毫无意义。大多数物理量所转换成的信号均为模拟信号。4

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二、模拟信号与模拟电路4.模拟电路 模拟电路：对模拟量进行处理的电路。 最基本的处理是对信号的放大。 放大：输入为小信号，有源元件控制电源使负载获

得大信号，并保持线性关系。 有源元件：能够控制能量的元件。

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二、模拟信号与模拟电路5.“模拟电子技术基础”课程的内容 半导体器件。 处理模拟信号的电子电路及其相关的基本功能：各

种放大电路、运算电路、滤波电路、信号发生电路、电源电路等等。 模拟电路的分析方法。 不同的电子电路在电子系统中的作用。

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三、“模拟电子技术基础”课程的特点1、工程性 实际工程需要证明其可行性。

强调定性分析。 实际工程在满足基本性能指标的前提下总是容许存

在一定的误差范围的。 电子电路的定量分析称为“估算”。 近似分析要“合理”。 抓主要矛盾和矛盾的主要方面。 电子电路归根结底是电路。

估算不同的参数需采用不同的模型，可用电路的

基本理论分析电子电

路。7

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三、“模拟电子技术基础”课程的特点2.实践性实用的模拟电子电路几乎都需要进行调试才能达到预期的目标，因而要掌握以下方法： 常用电子仪器的使用方法 电子电路的测试方法 故障的判断与排除方法 EDA软件的应用方法

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四、如何学习这门课程1.掌握基本概念、基本电路和基本分析方法 基本概念：概念是不变的，应用是灵活的，“万变不离其宗”。 基本电路：构成的原则是不变的，具体电路是多种

多样的。 基本分析方法：不同类型的电路有不同的性能指标和描述方法，因而有不同的分析方法。 2.学会辩证、全面地分析电子电路中的问题 根据需求，最适用的电路才是最好的电路。 要研究利弊关系，通常“有一利必有一弊”。 3.注意电路中常用定理在电子电路中的应用9

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五、课程的目的本课程通过对常用电子元器件、模拟电路及其系统的分析和设计的学习，使学生获得模拟电子技术方面的基础知识、基础理论和基本技能，为深入学习电子技术及其在专业中的应用打下基础。 1.掌握基本概念、基本电路、基本分析方法和基本实验技能。 2.具有能够继续深入学习和接受电子技术新发展的能力，以及将所学知识用于本专业的能力。建立起系统的观念、工程的观念、科技进步的观念和创新意识。

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六、考查方法1.会看：定性分析 2.会算：定量计算

}考查分析问题的能力

3.会选：电路形式、器件、参数考查解决问题的能力--设计能力 4.会调：仪器选用、测试方法、故障诊断、EDA考查解决问题的能力--实践能力综合应用所学知识的能力

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第二讲半导体基础知识一、本征半导体二、杂质半导体三、PN结的形成及其单向导电性四、PN结的电容效应

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一、本征半导体1、什么是半导体？什么是本征半导体？导电性介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。导体--铁、铝、铜等金属元素等低价元素，其最外层电子在外电场作用下很容易产生定向移动，形成电流。绝缘体--惰性气体、橡胶等，其原子的最外层电子受原子核的束缚力很强，只有在外电场强到一定程度时才可能导电。半导体--硅(Si)、锗(Ge),均为四价元素，它们原子的最外层电子受原子核的束缚力介于导体与绝缘体之间。本征半导体是纯净的晶体结构的半导体。无杂质13

稳定的结构

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1、本征半导体的结构共价键由于热运动，具有足够能量的价电子挣脱共价键的束缚而成为自由电子自由电子的产生使共价键中留有一个空位置，称为空穴自由电子与空穴相碰同时消失，称为复合。一定温度

下，自由电子与空穴对的浓度一定；温度升高，热运动加剧，挣脱共价键的电子增多，自由电子与空穴对的浓度加大。14

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2、本征半导体中的两种载流子运载电荷的粒子称为载流子。外加电场时，带负电的自由电子和带正电的空穴均参与导电，且运动方向相反。由于载流子数目很少，故导电性很差。温度升高，热运动加剧，载流子浓度增大，导电性增强。热力学温度0K时不导电。载流子

为什么要将半导体变成导电性很差的本征半导体？15

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二、杂质半导体1. N型半导体多数载流子空穴比未加杂质时的数目多了？少了？为什么？杂质半导体主要靠多数载流子导电。掺入杂质越多，多子浓度越高，导电性越强，实现导电性可控。磷(P)

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