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《現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育-模擬電子課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育《模擬電子》課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)書27第一章半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)(一)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)1.正確理解半導(dǎo)體中兩種載流子以及擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)、漂移運(yùn)動(dòng)的概念。2.掌握N型和P型兩種雜質(zhì)半導(dǎo)體的特點(diǎn),理解PN結(jié)的構(gòu)成和單向?qū)щ娦浴?.熟練掌握半導(dǎo)體二極管的符號(hào),單向?qū)щ姷奶匦?,伏安特性曲線和主要參數(shù)。4.學(xué)會(huì)二極管的測(cè)試方法,典型應(yīng)用電路。熟悉穩(wěn)壓管的性能特點(diǎn)和應(yīng)用。5.掌握三極管的結(jié)構(gòu)符號(hào)、工作特性和主要性能參數(shù),理解三極管的電流分配原理。6.了解場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)符號(hào)和特性參數(shù)。(二)本章重點(diǎn)、要點(diǎn)重點(diǎn):半導(dǎo)體中兩種載流子,N型和P型兩種
2、雜質(zhì)半導(dǎo)體,PN結(jié)的單向?qū)щ娦?,二極管的伏安特性曲線和主要參數(shù),二極管的測(cè)試方法和典型應(yīng)用電路,穩(wěn)壓二極管,三極管的電流分配原則、工作特性和主要性能參數(shù)。要點(diǎn):1.完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。半導(dǎo)體中存在兩種載流子:帶負(fù)電的自由電子和帶正電的空穴。本征半導(dǎo)體中,自由電子和空穴相伴產(chǎn)生,數(shù)目相同。2.雜質(zhì)半導(dǎo)體分為兩類:電子型(N型)半導(dǎo)體和空穴型(P型)半導(dǎo)體。N型半導(dǎo)體中,自由電子為多數(shù)載流子,主要靠自由電子導(dǎo)電。P型半導(dǎo)體中,空穴為多數(shù)載流子,主要靠空穴導(dǎo)電。3.PN結(jié)P端接高電位,N端接低電位,稱
3、PN結(jié)正偏;P端接低電位,N端接高電位,稱PN結(jié)反偏。PN結(jié)的單向?qū)щ娦允侵窹N結(jié)外加正向電壓時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài),外加反向電壓時(shí)處于截止?fàn)顟B(tài)。4.二極管是一個(gè)外加引線和管殼的PN結(jié),同PN結(jié)一樣具有單向?qū)щ娦?。二極管外加反向電壓時(shí),反向電流很?。↖≈-IS)。IS值愈小,說明二極管的單向?qū)щ娦杂?。普通二極管可用于開關(guān)、穩(wěn)壓、整流、限幅等電路。穩(wěn)壓二極管工作于反向擊穿區(qū)。5.將指針萬用表紅、黑表筆分別接二極管的兩個(gè)電極,若測(cè)得的電阻值很?。◣譑Ω以下),則黑表筆所接電極為二極管正極,紅表筆所接電極為二極管的負(fù)極;若測(cè)得的阻
4、值很大(幾百KΩ以上),則黑表筆所接電極為二極管負(fù)極,紅表筆所接電極為二極管的正極。若用萬用表測(cè)得二極管的反向電阻很大(幾百KΩ以上),正向電阻很?。◣譑Ω以下),表明二極管性能良好。若測(cè)得的反向電阻和正向電阻都很小,表明二極管短路,已損壞。若測(cè)得的反向電阻和正向電阻都很大,表明二極管斷路,已損壞。6.半導(dǎo)體三極管又稱晶體三極管,一般簡稱晶體管,或雙極性晶體管。三極管實(shí)現(xiàn)放大的外部條件是:其發(fā)射結(jié)必須加正向電壓(正偏),而集電結(jié)必須加反向電壓(反偏)。三極管的電流分配及放大關(guān)系式:IE=IC+IB,IC=βIB。三極管
5、的輸出特性分為三個(gè)工作區(qū)域:截止、放大、飽和。截止區(qū):發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均反向偏置。放大區(qū):三極管的發(fā)射結(jié)正向偏置,集電結(jié)反向偏置。飽和區(qū):三極管的發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均正向偏置。三極管是一種電流控制器件,它利用基極電流對(duì)集電極電流的控制作用來實(shí)現(xiàn)放大;而場(chǎng)效應(yīng)管則是一種電壓控制器件,它是利用電場(chǎng)效應(yīng)來控制其電流的大小,從而實(shí)現(xiàn)放大。場(chǎng)效應(yīng)管工作時(shí),內(nèi)部參與導(dǎo)電的只有多子一種載流子,因此又稱為單極性器件。7.場(chǎng)效應(yīng)管分為兩大類,結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管。為實(shí)現(xiàn)場(chǎng)效應(yīng)管柵源電壓對(duì)漏極電流的控制作用,結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管在工作時(shí),柵極和
6、源極之間的PN結(jié)必須反向偏置。27場(chǎng)效應(yīng)管的參數(shù)gm反映了場(chǎng)效應(yīng)管柵源電壓對(duì)漏極電流的控制及放大作用。(三)本章練習(xí)題或思考題1.如圖1.1所示電路,判定電路中硅二極管的工作狀態(tài),并計(jì)算UAB的值。設(shè)VD正向?qū)▔航禐?.7V。圖1.1圖1.22.如圖1.2穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路,若限流電阻R=1.6KΩ,UZ=12V,IZmax=18mA。通過穩(wěn)壓管的電流IZ等于多少?限流電阻的值是否合適?3.如圖1.3所示,二極管構(gòu)成的各電路,設(shè)二極管的正向?qū)▔航禐?.7V。(1)判定各電路中二極管的工作狀態(tài);(2)試求各電路的輸出電壓
7、Uo。圖1.34.如圖1.4所示,當(dāng)輸入電壓為ui=5sinωtV時(shí),試對(duì)應(yīng)輸入電壓ui畫出輸出電壓uo的波形。設(shè)二極管的正向?qū)▔航禐?.7V。圖1.45.如何用萬用表確定一個(gè)二極管的極性和好壞?6.穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路如圖1.5所示,已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為UZ=8V,正向?qū)▔航禐?.7V,當(dāng)輸入電壓為ui=15sinωtV時(shí),試對(duì)應(yīng)輸入電壓ui畫出輸出電壓uo的波形。圖1.57.若測(cè)得放大狀態(tài)中的三極管IB=0.025mA,取β=50。試計(jì)算IC和IE的值。8.兩個(gè)雙極型三極管:A管的β=200,ICEO=200μ
8、A;B管的β=50,ICEO=50μA,其它參數(shù)相同,應(yīng)選用哪一個(gè)?9.一個(gè)工作在放大狀態(tài)中的三極管,已經(jīng)測(cè)得其三個(gè)引出端的電位分別為①3.5V、②276.6V和③2.8V。試問此三極管為什么類型?三個(gè)引出端分別對(duì)應(yīng)管子的什么電極?10.測(cè)得電路中三極管的各電極電位如圖1.6所示,試判定各個(gè)三極管是工作在截止、放大還是飽和狀態(tài)?圖