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1、1 第一章 半导体二极管第一章 半导体二极管 一.半导体的基础知识一.半导体的基础知识 1.半导体-导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅 Si、锗 Ge)。1.半导体-导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅 Si、锗 Ge)。 2.特性-光敏、热敏和掺杂特性。2.特性-光敏、热敏和掺杂特性。 3.本征半导体-纯净的具有单晶体结构的半导体。3.本征半导体-纯净的具有单晶体结构的半导体。 4. 两种载流子4. 两种载流子 -带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。-带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。 5.杂质半导体-在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体
2、的掺杂特性。5.杂质半导体-在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。 *P 型半导体: *P 型半导体: 在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子） 。在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子） 。 *N 型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴） 。 *N 型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴） 。 6. 杂质半导体的特性 6. 杂质半导体的特性 *载流子的浓度-多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。 *载流子的浓度-多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。 *体电
3、阻-通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。*体电阻-通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。 *转型-通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。*转型-通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。 7. PN 结7. PN 结 * PN 结的接触电位差-硅材料约为 0.60.8V，锗材料约为 0.20.3V。 * PN 结的接触电位差-硅材料约为 0.60.8V，锗材料约为 0.20.3V。 * PN 结的单向导电性-正偏导通，反偏截止。 * PN 结的单向导电性-正偏导通，反偏截止。 8. PN 结的伏安特性 8. PN 结的伏安特性 二. 半导体二极管二
4、. 半导体二极管 *单向导电性-正向导通，反向截止。 *单向导电性-正向导通，反向截止。 *二极管伏安特性-同结。 *二极管伏安特性-同结。 *正向导通压降-硅管 0.60.7V，锗管 0.20.3V。 *正向导通压降-硅管 0.60.7V，锗管 0.20.3V。 *死区电压-硅管 0.5V，锗管 0.1V。 *死区电压-硅管 0.5V，锗管 0.1V。 3.分析方法-将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:3.分析方法-将二极管断开，分析二极管两端电位的高低: 若 V 若 V阳 阳 V V阴 阴( 正偏 )，二极管导通(短路); ( 正偏 )，二极管导通(短路); 若 V 若 V阳 阳 V
5、V 阴( 正偏 )，二极管导通(短路); 若 V 阳 V 阴( 正偏 )，二极管导通(短路); 若 V 阳 V 阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。 若 V 阳 uu- -时，u时，uo o=+U=+Uom om 当u 当u+ +uu- -时，u时，uo o=-U=-Uom om 两输入端的输入电流为零: 两输入端的输入电流为零: i i+ +=i=i- -=0 =0 16 第七章 放大电路中的反馈第七章 放大电路中的反馈 一. 反馈概念的建立反馈概念的建立 开环放大倍数开环放大倍数 闭环放大倍数闭环放大倍数 反馈深度反馈深度 环路增益： 环路增益： 1当时，1当时， 下降，这种反馈称为负反馈
6、。 下降，这种反馈称为负反馈。 2当时，表明反馈效果为零。2当时，表明反馈效果为零。 3当时，3当时， 升高，这种反馈称为正反馈。 升高，这种反馈称为正反馈。 4当时 ，4当时 ， 。放大器处于 “ 自激振荡”状态。 。放大器处于 “ 自激振荡”状态。 二反馈的形式和判断二反馈的形式和判断 1. 反馈的范围-本级或级间。1. 反馈的范围-本级或级间。 2. 反馈的性质-交流、直流或交直流。2. 反馈的性质-交流、直流或交直流。 直流通路中存在反馈则为直流反馈，交流通路中存直流通路中存在反馈则为直流反馈，交流通路中存 在反馈则为交流反馈，交、直流通路中都存在反馈在反馈则为交流反馈，交、直流通路中
7、都存在反馈 则为交、直流反馈。则为交、直流反馈。 3. 反馈的取样-电压反馈：反馈量取样于输出电压；具有稳定输出电压的作用。 3. 反馈的取样-电压反馈：反馈量取样于输出电压；具有稳定输出电压的作用。 （输出短路时反馈消失） （输出短路时反馈消失） 电流反馈：反馈量取样于输出电流。具有稳定输出电流的作用。 电流反馈：反馈量取样于输出电流。具有稳定输出电流的作用。 （输出短路时反馈不消失） （输出短路时反馈不消失） 4. 反馈的方式-并联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电4. 反馈的方式-并联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电 流形式相叠加。Rs 越大反馈效果越好。 流形式相叠加。Rs
8、越大反馈效果越好。 反馈信号反馈到输入端） 反馈信号反馈到输入端） 串联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电压 串联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电压 的形式相叠加。 Rs 越小反馈效果越好。 的形式相叠加。 Rs 越小反馈效果越好。 反馈信号反馈到非输入端） 反馈信号反馈到非输入端） 5. 反馈极性-瞬时极性法：5. 反馈极性-瞬时极性法： （1）假定某输入信号在某瞬时的极性为正（用+表示） ，并设信号 （1）假定某输入信号在某瞬时的极性为正（用+表示） ，并设信号 的频率在中频段。 的频率在中频段。 （2）根据该极性，逐级推断出放大电路中各相关点的瞬时极性（升（2）根据该极性，逐级
9、推断出放大电路中各相关点的瞬时极性（升 高用 + 表示，降低用 表示） 。 高用 + 表示，降低用 表示） 。 （3）确定反馈信号的极性。（3）确定反馈信号的极性。 （4）根据 X（4）根据 Xi i 与 X 与 X f f 的极性，确定净输入信号的大小。X 的极性，确定净输入信号的大小。Xid id 减小为负反 减小为负反 馈；X 馈；Xid id 增大为正反馈。 增大为正反馈。 三. 反馈形式的描述方法三. 反馈形式的描述方法 某反馈元件引入级间（本级）直流负反馈和交流电压（电流）串 某反馈元件引入级间（本级）直流负反馈和交流电压（电流）串 联（并联）负反馈。 联（并联）负反馈。 17 四
10、. 负反馈对放大电路性能的影响四. 负反馈对放大电路性能的影响 1.提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性 2. 3.扩展频带扩展频带 4.减小非线性失真及抑制干扰和噪声减小非线性失真及抑制干扰和噪声 5.改变放大电路的输入、输出电阻改变放大电路的输入、输出电阻 *串联负反馈使输入电阻增加 1+AF 倍 *串联负反馈使输入电阻增加 1+AF 倍 *并联负反馈使输入电阻减小 1+AF 倍 *并联负反馈使输入电阻减小 1+AF 倍 *电压负反馈使输出电阻减小 1+AF 倍 *电压负反馈使输出电阻减小 1+AF 倍 *电流负反馈使输出电阻增加 1+AF 倍 *电流负反馈使输出电阻增加 1+AF 倍
11、 五. 自激振荡产生的原因和条件五. 自激振荡产生的原因和条件 1.产生自激振荡的原因产生自激振荡的原因 附加相移将负反馈转化为正反馈。 附加相移将负反馈转化为正反馈。 2.产生自激振荡的条件产生自激振荡的条件 若表示为幅值和相位的条件则为： 若表示为幅值和相位的条件则为： 第八章 信号的运算与处理第八章 信号的运算与处理 分析依据- “虚断”和“虚短”分析依据- “虚断”和“虚短” 一. 基本运算电路基本运算电路 1.反相比例运算电路反相比例运算电路 R R2 2 =R =R1 1/R/Rf f 2.同相比例运算电路同相比例运算电路 R R2 2=R=R1 1/R/Rf f 3.反相求和运算
12、电路反相求和运算电路 R R4 4=R=R1 1/R/R2 2/R/R3 3/R/Rf f 4. 同相求和运算电路 4. 同相求和运算电路 R R1 1/R/R2 2/R/R3 3/R/R4 4=R=Rf f/R/R5 5 5.加减运算电路加减运算电路 18 R R1 1/R/R2 2/R/Rf f=R=R3 3/R/R4 4/R/R5 5 二. 积分和微分运算电路积分和微分运算电路 1.积分运算积分运算 2.微分运算微分运算 第九章 信号发生电路第九章 信号发生电路 一. 正弦波振荡电路的基本概念正弦波振荡电路的基本概念 1.产生正弦波振荡的条件(人为的直接引入正反馈)产生正弦波振荡的条件(
13、人为的直接引入正反馈) 自激振荡的平衡条件 :自激振荡的平衡条件 : 即幅值平衡条件： 即幅值平衡条件： 相位平衡条件： 相位平衡条件： 2.起振条件:起振条件: 幅值条件 ：幅值条件 ： 相位条件:相位条件: 3.正弦波振荡器的组成、分类3.正弦波振荡器的组成、分类 正弦波振荡器的组成正弦波振荡器的组成 (1) 放大电路-建立和维持振荡。(1) 放大电路-建立和维持振荡。 (2) 正反馈网络-与放大电路共同满足振荡条件。(2) 正反馈网络-与放大电路共同满足振荡条件。 (3) 选频网络-以选择某一频率进行振荡。(3) 选频网络-以选择某一频率进行振荡。 (4) 稳幅环节-使波形幅值稳定，且波
14、形的形状良好。(4) 稳幅环节-使波形幅值稳定，且波形的形状良好。 * 正弦波振荡器的分类* 正弦波振荡器的分类 (1) RC振荡器-振荡频率较低,1M 以下;(1) RC振荡器-振荡频率较低,1M 以下; (2) LC振荡器-振荡频率较高,1M 以上;(2) LC振荡器-振荡频率较高,1M 以上; (3) 石英晶体振荡器-振荡频率高且稳定。(3) 石英晶体振荡器-振荡频率高且稳定。 二. RC正弦波振荡电路二. RC正弦波振荡电路 1. RC串并联正弦波振荡电路1. RC串并联正弦波振荡电路 19 2.RC移相式正弦波振荡电路2.RC移相式正弦波振荡电路 三. LC正弦波振荡电路三. LC正弦波振荡电路 1.变压器耦合式LC振荡电路变压器耦合式LC振荡电路 判断相位的方法： 判断相位的方法： 断回路、引输入、看相位 断回路、引输入、看相位 2.三点式LC振荡器三点式LC振荡器 *相位条
