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硬件电子电路基础
关于本课程 第一章 半导体器件 §1-1 半导体基础知识 §1-2 PN结 §1-3 二极管 §1-4 晶体三极管 §1-5 场效应管 第二章 基本放大电路 §2-1 晶体三极管基本放大电路 §2-2 反馈放大器的基本概念 §2-3 频率特性的分析法 §2-4 小信号选频放大电路 §2-5 场效应管放大电路 第三章 模拟集成电路 §3-1 恒流源电路 §3-2 差动放大电路 §3-3 集成运算放大电路 §3-4 集成运放的应用 §3-5 限幅器(二极管接于运放输入电路中的限幅器) §3-6 模拟乘法器 第四章 功率放大电路 §4-1 功率放大电路的主要特点 §4-2 乙类功率放大电路 §4-3 丙类功率放大电路 §4-4 丙类谐振倍频电路 第五章 正弦波振荡器 §5-1 反馈型正弦波振荡器的工作原理 §5-2 LC正弦波振荡电路 §5-3 LC振荡器的频率稳定度 §5-4 石英晶体振荡器 §5-5 RC正弦波振荡器 .
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第六章 线性频率变换 ──振幅调制、检波、变频 §6-1 调幅波的基本特性 §6-2 调幅电路 §6-3 检波电路 §6-4 变频 第七章 非线性频率变换 ──角度调制与解调 §7-1 概述 §7-2 调角信号分析 §7-3 调频及调相信号的产生 §7-4 频率解调的基本原理和方法 第八章 反馈控制电路 §8-1 自动增益控制(AGC) §8-2 自动频率控制(AFC) §8-3 自动相位控制(APC)PLL
第一章 半导体器件
§1-1 半导体基础知识 §1-2 PN结 §1-3 二极管 §1-4 晶体三极管 §1-5 场效应管 §1-1 半导体基础知识 一、什么是半导体
半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。(导电能力即电导率) (如:硅Si 锗Ge等+4价元素以及化合物) 二、半导体的导电特性
本征半导体――纯净、晶体结构完整的半导体称为本征半导体。 硅和锗的共价键结构。(略) .
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1、 半导体的导电率会在外界因素作用下发生变化 掺杂──管子
? 温度──热敏元件 ? 光照──光敏元件等
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2、 半导体中的两种载流子──自由电子和空穴 自由电子──受束缚的电子 (-) ? 空穴 ──电子跳走以后留下的坑 (+)
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三、杂质半导体──N型、P型
(前讲)掺杂可以显著地改变半导体的导电特性,从而制造出杂质半导体。
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N型半导体 (自由电子多)
掺杂为+5价元素。 如:磷;砷 P──+5价 使自由电子大大增加 原理: Si──+4价 P与Si形成共价键后多余了一个电子。 载流子组成:
本征激发的空穴和自由电子──数量少。 o 掺杂后由P提供的自由电子──数量多。 o 空 穴──少子 o 自由电子──多子
o
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P型半导体 (空穴多)
掺杂为+3价元素。 如:硼;铝 使空穴大大增加 原理: Si──+4价 B与Si形成共价键后多余了一个空穴。 B──+3价 载流子组成:
本征激发的空穴和自由电子──数量少。 o 掺杂后由B提供的空 穴──数量多。 o 空 穴──多子 o 自由电子──少子
o
结论:N型半导体中的多数载流子为自由电子; .
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P型半导体中的多数载流子为 空穴 。 §1-2 PN结
一、PN结的基本原理 1、 什么是PN结
将一块P型半导体和一块N型半导体紧密第结合在一起时,交界面两侧的那部分区域。 2、 PN结的结构
分界面上的情况:
P区: 空穴多 N区: 自由电子多
扩散运动:
多的往少的那去,并被复合掉。留下了正、负离子。 (正、负离子不能移动)
留下了一个正、负离子区──耗尽区。
由正、负离子区形成了一个建电场(即势垒高度)。 方向:N--> P
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大小: 与材料和温度有关。 (很小,约零点几伏)
漂移运动:
由于建电场的吸引,个别少数载流子受电场力的作用与多子运动方向相反作运动。 结论:在没有外加电压的情况下,扩散电流和漂移电流的大小相等,方向相反。总电流为
零。 二、PN结的单向导电特性 1、 外加正向电压时:(正偏)
结论:
势垒高度 ? PN结宽度(耗尽区宽度)2
、 外加反向电压时: (反偏) .
? 扩散电流 ?
硬件电路设计基础知识
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