最新唐介01教學(xué)講義ppt課件.ppt

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1、唐介01電子技術(shù)是研究電子器件、電子電路及其應(yīng)用的科學(xué)，因此，學(xué)習(xí)電子技術(shù)，必須了解電子器件。目前，電子器件已從電真空器件(電子管、離子管)、分立半導(dǎo)體器件(半導(dǎo)體二極管、三極管等)、小規(guī)模集成電路、中規(guī)模集成電路發(fā)展到大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。集成電路特別是大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使電子設(shè)備在微型化等方面前進(jìn)了一大步，進(jìn)一步促進(jìn)了電子技術(shù)的發(fā)展。概述人類在向自然界斗爭的過程中，不斷總結(jié)和豐富著自己的知識(shí)。電子科學(xué)技術(shù)就是在生產(chǎn)斗爭和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中發(fā)展起來的。1883年美國發(fā)明家愛迪生（T·A·Edison）發(fā)現(xiàn)了熱電子效應(yīng)，隨后在19

2、04年弗萊明（Fleming）利用這個(gè)效應(yīng)制成了電子二極管，并證實(shí)了電子管具有“閥門”作用，它首先被用于無線電檢波。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和科學(xué)研究、生產(chǎn)與管理等的需要，電子計(jì)算機(jī)應(yīng)時(shí)而興起，并且日臻完善。從1946年誕生第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)以來，已經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路及大規(guī)模集成電路四代。現(xiàn)在正在研究開發(fā)第五代計(jì)算機(jī)(人工智能計(jì)算機(jī))和第六代計(jì)算機(jī)(生物計(jì)算機(jī))，它們不依靠程序工作，而依靠人工智能工作。特別是從七十年代微型計(jì)算機(jī)問世以來，由于它價(jià)廉、方便、可靠、小巧，大大加快了電子計(jì)算機(jī)的普及速度。自1947年第一個(gè)晶體管問世以來，半

3、導(dǎo)體技術(shù)有了飛躍的發(fā)展。由于半導(dǎo)體器件具有重量輕、體積小、耗電少、壽命長、工作可靠等突出優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代國防中獲得了廣泛的應(yīng)用。半導(dǎo)體二極管和三極管是最常用的半導(dǎo)體器件。它們的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、特性和參數(shù)是學(xué)習(xí)電子技術(shù)和分析電子電路必不可少的基礎(chǔ)，而PN結(jié)又是構(gòu)成各種半導(dǎo)體器件的共同基礎(chǔ)。因此，本章從討論半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性和PN結(jié)的基本原理(特別是它的單向?qū)щ娦?開始，然后介紹二極管和三極管及其基本應(yīng)用，它們既是分立半導(dǎo)體器件，也是集成電路的基礎(chǔ)器件。最后討論集成電路的有關(guān)知識(shí)，為以后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。輸入級(jí)偏置

4、電路中間級(jí)輸出級(jí)輸出集成運(yùn)放??741的電路原理圖+VCCuO+–反相輸入-VEE同相輸入T12T1T2T3T4T5T6T7T8T9T10T11T13T14T16T18T17T20T15T19R1R2R3R4R5R7R8R9R10R11R12C⑦⑥④⑤①②③第8章半導(dǎo)體器件8.2半導(dǎo)體二極管8.3特殊二極管8.4雙極型晶體管8.5場效應(yīng)晶體管8.1半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識(shí)8.6集成電路概述概述*8.7晶閘管概述模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的概念：電子電路中的信號(hào)模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)幅度隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)例：正弦波信號(hào)、鋸齒波信號(hào)等。幅度不隨時(shí)間連續(xù)變化,而是跳

5、躍變化的信號(hào)模擬信號(hào)tV(t)tV(t)數(shù)字信號(hào)高電平低電平上跳沿引言下跳沿模擬電路與數(shù)字電路的區(qū)別1、工作任務(wù)不同：模擬電路研究的是輸出與輸入信號(hào)之間的大小、相位、失真等方面的關(guān)系；數(shù)字電路主要研究的是輸出與輸入間的邏輯關(guān)系（因果關(guān)系）。模擬電路中的三極管工作在線性放大區(qū),是一個(gè)放大元件；數(shù)字電路中的三極管工作在飽和或截止?fàn)顟B(tài),起開關(guān)作用。因此，基本單元電路、分析方法及研究的范圍均不同。2、三極管的工作狀態(tài)不同：模擬電路研究的問題引言基本電路元件:基本模擬電路:晶體二極管、三極管場效應(yīng)管集成運(yùn)算放大器信號(hào)放大及運(yùn)算(信號(hào)放大、模擬運(yùn)算等）

6、信號(hào)處理（采樣保持、電壓比較、有源濾波等）信號(hào)發(fā)生（正弦波發(fā)生器、三角波發(fā)生器、…）數(shù)字電路研究的問題基本電路元件引言基本數(shù)字電路邏輯門電路觸發(fā)器組合邏輯電路（加法器、編碼器、譯碼器等）時(shí)序邏輯電路（寄存器、計(jì)數(shù)器、脈沖發(fā)生器、脈沖整形電路等）A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器半導(dǎo)體自然界中的物質(zhì)根據(jù)物體導(dǎo)電能力(電阻率)的不同，可以劃分為導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體。典型的半導(dǎo)體有硅Si和鍺Ge以及砷化鎵GaAs等。半導(dǎo)體有溫敏、光敏和摻雜等導(dǎo)電特性。它們是共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)，在熱力學(xué)溫度零度和沒有外界激發(fā)時(shí),本征半導(dǎo)體不導(dǎo)電。8.1半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識(shí)在熱力學(xué)溫度

7、零度和沒有外界激發(fā)時(shí),本征半導(dǎo)體不導(dǎo)電。常用的半導(dǎo)體材料有硅和鍺。把純凈的沒有結(jié)構(gòu)缺陷的半導(dǎo)體單晶稱為本征半導(dǎo)體。它是共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)。本征半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)硅原子價(jià)電子一、本征半導(dǎo)體+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4自由電子空穴本征激發(fā)復(fù)合本征半導(dǎo)體中的兩種載流子——自由電子和空穴成對出現(xiàn)成對消失+4+4+4+4+4+4+4+4+4外電場方向空穴導(dǎo)電的實(shí)質(zhì)是共價(jià)鍵中的束縛電子依次填補(bǔ)空穴形成電流。故半導(dǎo)體中有電子和空穴兩種載流子。空穴移動(dòng)方向電子移動(dòng)方向在外電場作用下，電子和空穴均能參與導(dǎo)電。價(jià)電子填補(bǔ)空穴

8、N型半導(dǎo)體——摻入五價(jià)雜質(zhì)元素（如磷）的半導(dǎo)體。P型半導(dǎo)體——摻入三價(jià)雜質(zhì)元素（如硼）的半導(dǎo)體。為了盡量保持半導(dǎo)體的原有晶體結(jié)構(gòu)，摻入的雜質(zhì)主要是微量的價(jià)電子數(shù)較為接近的三價(jià)或五