基本放大电路

1、课 程 介 绍,模拟电子技术 基本放大电路 集成运算放大器及其应用 直流电源 晶闸管电路 数字电子技术 基本门电路 组合逻辑电路 触发器 时序逻辑电路,课 程 要 求,教学内容： 1、基本部件的工作原理 2、基本电子器件的特性及其应用 3、基本电路的分析 4、简单电路的设计 试验内容： 1、基本放大电路测试 2、集成运算放大器的使用 3、整流滤波的认识 4、数字电子电路测试 基本门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路,考 核 方 式,1、闭卷考试（80%） 2、作业（10%） 3、实验（10%）,第一章 基本放大电路,第一节 PN结,一、半导体,1、纯净半导体（硅、锗）中的载流子（电子与空穴）,（

2、1）在外界能量作用下产生 成对存在的电子与空穴。,（2）在电场作用下产生，由 电子形成电子流，而由 空穴形成空穴流。,（3）电子与空穴成对复合。,N型半导体中电子数远远大于空穴数。 多子是电子（其数量主要取决于杂质的掺杂浓度） 少子是空穴（其数量主要取决于环境的温度）,（1）N型半导体（ 在硅（锗）中掺入 5 价元素（磷、砷等）,多子,2、杂质半导体中,P型半导体中空穴数远远大于电子数。 多子是空穴（其数量主要取决于杂质的掺杂浓度） 少子是电子（其数量主要取决于环境的温度）,（2）P型半导体（ 在硅（锗）中掺入 3 价元素（硼、铟等）,空穴,多子,二、PN结及其单向导电性,1、PN结的形成,（

3、1）多子扩散逐渐加宽空间电荷层（耗尽层，阻挡层），形成 逐渐增强并阻碍多子扩散、阻碍空间电荷层加宽的内电场。,（2）少子在内电场作用下产生漂移，消弱内电场，使阻挡层变窄；,（3）多子扩散和少子漂移最终达到动态平衡，空间电荷层相对稳定。 扩散电流与漂移电流大小相等，方向相反，PN结中电流为零。,2、PN结单向导电性,（1）PN结加正向电压 （正向偏置）,限流电阻,a、外加电场使得内电场被消弱，从而加剧了多子扩散； 多子向耗尽层的扩散使空间电荷层变窄； b、空间电荷层变窄更有利于多子扩散而抑制少子漂移； c、多子扩散电流称为正向电流（P N），此时称PN结导通；,PN结正偏：PN结导通，电阻很小，

4、正向电流较大；,a、外加电场增强内电场，从而阻碍多子扩散而增强了少子的 漂移，使得空间电荷层变宽； b、少子漂移电流（N P），称为反向饱和电流； c、反向饱和电流很小，且外加电压超过一定数值时，基本不随 电压的增加而增加。,（2）PN结加反向电压 （反向偏置）,PN结反偏：PN结截止，电阻很大，反向电流很小；,第二节 半导体二极管,一、二极管的结构,1、组成 PN结、阳极引线、 阴极引线、管壳；,2、分类 点接触型(图a) 高频、工作电流小 面接触型(图b) 低频、工作电流较大,2、符号 (图c),二、二极管的VA特性,U,I,I = f（U）,1、正向特性,死区电压： 硅：0.5V 锗：0

5、.1V 正常工作时的管压降 硅：0.7V 锗：0.3V,2、反向特性,反向电流由少子形成， 因此反向电流一般很小； 小功率硅管：小于1微安； 小功率锗管：几十微安；,3、反向击穿特性,反向击穿：外加电压达到一定数值时，在PN结中形成强大的 电场，强制产生大量的电子和空穴，使反向电流剧增；,4、温度对VA特性的影响（了解）,三、二极管的主要参数,用于描述二极管的导电特性，是选择和使用二极管的依据。,1、最大整流电流IF,意义：二极管长期工作时允许通过的最大正向平均电流；,2、最高反向工作电压URM,意义：二极管工作时允许施加的最大反向电压； URM 通常取反向击穿电压的一半；,3、反向电流 IR

6、,意义：室温下二极管未击穿时的反向电流； IR 越小，二极管的单向导电性能越好；,4、最高工作频率 fM,意义：二极管正常工作时所加电压的最大频率； fM 受PN结的结电容限制，与结电容成反比；,例1-1 ui=10sinwt (v) E=5v R=1k欧姆 忽略二极管的 正向压降和 反向电流 画出uo的波形,（1） ui E 时，二极管正向导通， uo = E;,例1-2 判断二极管的 工作状态。,判断方法： 正向偏置VAVB；导通； 反向偏置VAVB；截止；,解题方法： 断开二极管2AP1， 求VA和VB,VA = 15 （10/（10+140）=1V； VB = -10（2/（18+2）

7、 + 15（5 /（25+5）=1.5V； VAVB，所以，二极管2AP1截止；,第三节 特殊二极管,一、稳压二极管,1、稳压作用,可逆性击穿： 正常工作时，工作 状态处于反向击穿区域 当反向电压撤消后， 管子仍然完好无损；,稳压性能的反映：当IZ较大时， UZ 很小；,2、主要参数,（1）稳定电流IZ 稳压管正常工作时的参考电流值； 工作电流 IZ 时,在不超过稳压管的额定功耗的条件下， 工作电流越大，稳压效果越好；,（2）稳定电压UZ 稳压管工作电流为规定值时，稳压管两端的电压；,（3）动态电阻RZ RZ = UZ / IZ ；,（4）最大功耗 PZM 在管子不致于过热损坏前提下的最大功率损耗值； PZM = UZ IZM ；,（5）电压温度系数 描述稳定电压对于温度的敏感程度；温度系数越小越好； 衡量稳压管的温度稳定性；,例1-3 UZ = 12V ,IZM = 18mA，为保证管子不致烧坏，确定限流电阻？,当电路中电流为 IZM 时， R两端的电压为US - UZ 因此，R的最小值应该是： （ US - UZ ）/ IZM = 440 欧姆；,3、稳压管稳压电路举例,实现稳压的基本思路： 当输出电压出现波动时，依靠稳压管的VA特性，并配合电阻R， 将输出电压做反方向调整，以使输出电压基本稳定。,二、光电二极管,1、符号以及特性曲线,2、光电转