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1、SIPIVT 模拟电子 63电模拟电子技术精品课程目 录单元1 晶体二极管的特性与应用 1.1理论：半导体物理的基本知识和晶体二极管的特性 1.2实验：晶体二极管的伏安特性测试和简单应用单元2 晶体三极管的特性2.1理论：晶体三极管的输入、输出特性 2.2实验：晶体三极管的输入、输出特性测试单元3 晶体三极管共发射极基本放大器3.1理论：晶体三极管共发射极放大器的性能指标和分析方法 3.2实验：晶体三极管共发射极基本放大器性能指标测试单元4 晶体三极管共集电极基本放大器4.1理论：射极跟随器的性能指标分析 4.2实验：射极跟随器的性能指标测试单元5 晶体三极管多级放大器5.1理论：多级放大器的
2、耦合方式和分析方法 5.2实验：阻容耦合两级放大器的性能指标测试单元6 负反馈放大器6.1理论：反馈组态的判断和负反馈对放大器性能的影响 6.2实验：电压串联负反馈对放大器性能的影响单元7 正弦波振荡器7.1理论：正弦波振荡器的起振条件和平衡条件 7.2实验：RC分立元件文氏电桥正弦波振荡器单元8 差分放大器8.1理论：差分放大器的工作原理和性能指标 8.2实验：差分放大器的性能指标测试单元9 集成运算放大器9.1理论：集成运算放大器的理想化条件和应用 9.2实验：集成运算放大器的应用单元10 功率放大器10.1理论：甲、乙类功率放大器的工作原理和性能指标 10.2实验：OTL功率放大器的性能
3、指标测试单元11 直流稳压电源11.1理论：直流稳压电源的工作原理和性能指标 11.2实验：串联直流稳压电源的性能指标测试单元12 场效应管的特性及放大电路12.1理论：结型场效应管的特性曲线和性能指标 12.2实验：结型场效应管特性曲线和放大电路性能指标的测试单元1 晶体二极管的特性与应用1-1理论：半导体物理的基本知识和晶体二极管的特性1-1.1半导体物理的基本知识导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，称为半导体。由硅或锗等元素组成的单晶称为本征半导体。价电子得到能量，摆脱共价键的束缚，成为自由电子，该过程称为本征激发。本征激发产生电子空穴对；本征激发过程中，激发和复合两种作用是并存的。能够
4、运载电荷的粒子称为载流子。半导体中有两种载流子电子和空穴。两种载流子浓度相等。本征半导体经过掺杂后就成为杂质半导体，分为型和型半导体。在本征半导体中掺入微量五价元素，通过施主电离就形成型半导体，电子为多子，空穴为少子；在本征半导体中掺入微量三价元素，通过受主电离就形成型半导体，空穴为多子，电子为少子。利用掺入相反性质的杂质来改变杂质半导体类型的过程称为杂质补偿，它是制造结的基本方法。在电场作用下载流子的定向运动称为漂移运动，由此产生的电流称为漂移电流；在浓度差作用下载流子由浓度大的地方向浓度小的地方运动称为扩散运动，由此产生的电流称为扩散电流。当型半导体和型半导体结合为一体时，在交界面形成的特
5、殊薄层称为结。扩散运动使交界处的区、区分别带正负电荷，形成空间电荷区，建立内电场，扩散减弱，漂移加强，平衡后形成结。结结电容包括阻挡层电容和扩散电容。1-1.2晶体二极管的特性结具有单向导电性。通过二极管的电流与其两端电压的关系曲线为二极管的伏安特性曲线。正向特性和反向特性有很大区别。二极管的伏安特性方程：，在常温下，称为温度电压当量。1-1.3晶体二极管的微变等效二极管的交流电阻 ，。1-2实验：晶体二极管的伏安特性测试和简单应用1-2.1实验目的1、认识二极管，并能用万用表测试其极性；2、学会正确使用常用仪器；3、测试二极管的单向导电性、伏安特性曲线以及在整流方面的应用。1-2.2实验内容
6、和步骤1、用指针万用表测试二极管1N4148和1N4004的正反向电阻；用数字万用表测试它们的正向导通电压。数据记录在下表中。仪器档位正向电阻1N4148反向电阻1N4148正向电阻1N4004反向电阻1N4004指针万用表R10R100R10K1N4148正向导通电压1N4004正向导通电压数字万用表2、测试二极管的伏安特性曲线2.1正向特性如图1连接电路，电源电压设为5V；调节电位器，使电压表读数如表格中所列，读出对应的毫安表数值并记录在表格中。U(V)0.020.080.20.40.50.60.70.8I(mA)2.2反向特性如图2连接电路，电源电压设为24V；调节电位器，使电压表读数如
7、表格中所列，读出对应的微安表数值并记录在表格中。V(V)391824I(A)2.3根据以上表格的数据作出被测二极管的伏安特性曲线图；写出该二极管的开启电压、管压降、反向饱和电流；在图中任选一点，作出该点的交流电阻线。 3、二极管的简单应用3.1整流电路如图3连接电路，信号发生器产生幅度合适、频率为1kHz的正弦波；用示波器观察ab之间和cd之间的波形并记录。3.2稳压管稳压电路如图4连接电路，调节电源电压0V10V，用电压表测量cd两点之间的电压并记录。电源电压1V2V3V45V5.5V6V6.5V7V8V9V10Vd间电压3.3发光二极管显示电路mAV二极管亮度如图5连接电路，改变电位器的阻
8、值，观察发光两极管亮度的变化，记录mA表和V表的数值（数据自选）。1-2.3实验器材序号名称数量备注1模拟电子电路实验系统1SIPIVT-A2直流稳压电源1HY3003D-3A3双踪示波器1VP5220D4数字（或指针式）万用表1M98035信号发生器1EE1641B16晶体管毫伏表1TC21721-2.4预习要求1、复习二极管的特性、结构及伏安特性曲线。2、了解稳压二极管、发光二极管的特性及应用范围。3、自拟本实验有关数据记录表格。1-2.5实验报告要求1、整理实验数据，作出二极管的正向、反向特性曲线。2、画出半波、全波整流电路图。3、阐述用万用表测试二极管的简单步骤和方法。思考题1、为什么
9、指针万用表不同档位测试二极管的正向电阻值不同？如何判断一个未知极性的二极管极性？2、从哪些方面可以分别硅Si二极管和锗Ge二极管？3、一个1.5V的干电池，以正向接法直接接到一个二极管的两端，会出现什么问题?4、设图中的二极管D均为理想二极管，试通过计算判断它们是否导通？5、如图硅二极管电路中，输入交流信号ui=5mV，问输出交流电压uo为多少？单元2 晶体三极管的特性2-1理论：晶体三极管的输入、输出特性2-1.1内部载流子的流通三极管具有正向受控作用，发射结加正向偏置电压，集电极加反向偏置电压。发射区向基区注入电子，注入电子在基区中扩散与复合，集电极收集扩散到集电极的电子。图6为NPN型晶
10、体三极管内部载流子传输示意图。2-1.2直流电流传输方程1、2、3、4、称为共基极直流电流放大系数：称为共发射极直流电流放大系数：与的关系：2-1.3NPN型三极管共发射极的特性曲线。 IC(mA) IB(mA) 80A 4 饱UCE=0V 1V 和 放大区 60A 3 区 0.4 IC IB 40A 20.2 20A 1 0 0.4 0.6 0.8 UBE(V) IB=0A 截止区输入特性曲线 0 2 4 6 8 UCE(V)输出特性曲线2-1.4三极管的主要参数共基极交流电流放大系数共发射极交流电流放大系数集电极基极反向电流，穿透电流2-1.5三极管的极限参数集电极最大允许电流即因变大导致
11、明显下降时对应的值；集电极最大允许耗散功率；反向击穿电压一般指时、极之间的反向击穿电压，用表示。2-2实验：晶体三极管的输入、输出特性测试2-2.1实验目的1、学会用万用表判别三极管的类别和管脚；2、掌握测试三极管输入输出特性曲线的方法；2-2.2实验内容和步骤1、用指针万用表判别三极管的类型和管脚用指针万用表R1档测量已知三极管各管脚之间的电阻。万用表正极-万用表负极NPN(9011)PNP(9012)B-CC-BB-EE-BC-EE-C2、利用逐点描述法测试三极管的输入、输出特性曲线2.1按图7接线，测量有关数据并记录VCE（V）00.51.05.08.0IB(mA)IC (mA)VBEIC (mA)VBEIC (mA)VBEIC (mA)VBEIC (mA)VBE10203040502.2画出输入特性曲线图和输出特性曲线图。2.3判读三极管的输出特性曲线在放大区自选一点，算出其直流放大倍数、交流放大倍数、CE之间的直流和交流电阻。总结三极管分别工作在饱和区、放大区和截止区时各电流与电压之间的规律。2.4先测量ICEO，再利用2.3中已算出的直流放大倍数计算ICBO。按图8接线，调节电位器使电压表的电压值为以下数值，并记录有关数据。电压值（V）13567
