1、掌握各种功能电路的组成原理及其性能特 点，能够对一般性的、常用的电子电路进行分 析，同时对简单的单元电路进行设计。
2、掌握电子技术的基本理论、基本知识、 基本技能，为后续课程打好基础。
3、器件
电路
应用系统
建立新概念。 确立新的分析方法。 重点在于课堂听讲。 注重实验环节，先理论分析，后实践， 然后再对实验的结果进行探讨。 认真复习、练习。
硅原子 多余电子 磷原子
+4 +4 +4
电子空穴对
自由电子
+4
+5 +4
N型半导体 ++ + +
+4
+4 +4
多数载流子——自由电子 少数载流子—— 空穴
++ + + ++ ++
施主离子
2. P型半导体
在本征半导体中掺入三价杂质元素，如硼、镓等。
硅原子
+4
空穴
+4
硼原子
+4
电子空穴对
空穴
+4 +4
半导体二极管的型号
国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：
2AP9
用数字代表同类器件的不同规格。 代表器件的类型，P为普通管，Z为整流管，K为开关管。 代表器件的材料，A为N型Ge，B为P型Ge， C为N 型Si， D为P型Si。 2代表二极管，3代表三极管。
一 、半导体二极管的V—A特性曲线
常用半导体器件
是一门电气类专业基础课，为后续课程打基础。
特点：
非纯理论性课程 实践性很强, 定量计算多
以工程的观点来处理电路中的一些问题,抓主 要矛盾，忽略次要矛盾，采用工程近似的方法简化 实际问题，允许有一定的误差（±10％工程误差）
器件：
二极管 三极管
放大电路：
基本放大电路 差分放大电路 集成运算放大电路 负反馈放大电路 功率放大电路
外电场削弱内电场 →耗尽层变窄 →扩散运动＞漂移运动
→多子扩散形成正向电流I F
P型半导体 空间电荷区 N型半导体
－ － －－
++ ++
－ － － 正向－电流 + + + +
－ － －－ ++ + +
动画演示4
内电场 E
EW
R
(2) 加反向电压——电源正极接N区，负极接P区
外电场的方向与内电场方向相同。 外电场加强内电场 →耗尽层变宽 →漂移运动＞扩散运动
uO
0
-
U RE F
-
-4V
uo
解：①采用理想二极管
2V
t
模型分析。波形如图所示。
ui
4V
R
2.7V
t
+
I+
0
ui
uO -4V
-
U RE F
-
uo
2.7V
②采用理想二极管串联
t
电压源模型分析，波形
0
如图所示。
三、 二极管的主要参数
(1) 最大整流电流IF——
二极管长期连续工 作时，允许通过二 极管的最大整流 电流的平均值。
1.1 半导体的基本知识
在物理学中。根据材料的导电能力，可以将他们划分导 体、绝缘体和半导体。
典型的半导体是硅Si和锗Ge，它们都是4价元素。
si
硅原子
GGee
+44
锗原子
硅和锗最外层轨道上的 四个电子称为价电子。
(c)
(a) 硅晶体的空间排列 (b) 共价键结构平面示意图
硅原子空间排列及共价键结构平面示意图
PN结加反向电压时，具有很小的反向 漂移电流，呈现高电阻， PN结截止。
由此可以得出结论：PN结具有单向导 电性。
3.PN结的伏安特性曲线及表达式
根据理论推导，PN结的伏安特性曲线如图
反向饱和电流 反向击穿电压
IF（多子扩散） 正偏
反向击穿
反偏 IR（少子漂移）
※ PN结的反向击穿分类：
击穿效果：
(2) 动态电阻rZ ——
△I
rZ =U /I
rZ愈小，反映稳压管的击穿特性△愈U 陡。
I zm a x
(3) 最小稳定工作 电流IZmin——
保证稳压管击穿所对应的电流，若IZ＜IZmin则不能稳压。
(4) 最大稳定工作电流IZmax——
(2) 反向击穿电压UBR———
(3) 反向电流IR——
二极管反向电流 急剧增加时对应的反向 电压值称为反向击穿 电压UBR。
在室温下，在规定的反向电压下的反向电流值。 硅二极管的反向电流一般在纳安(nA)级；锗二极管 在微安(A)级。
四、稳压二极管
稳压管是工作在反向击穿区的特殊二极管
（面结型、硅、高掺杂）
三. PN结及其单向导电性
1 . PN结的形成
因多子浓度差 多子的扩散 空间电荷区
形成内电场 阻止多子扩散，促使少子漂移。 内电场E
P型半导体 空间电荷区 N型半导体
－ － －－
++ ++
－ － －－
++ ++
－ － －－ ++ + +
少子漂移电流
耗尽层
多子扩散电流
少子漂移
－
补充耗尽层失去的多子，耗尽层窄，E
束缚电子
+4
+4 +4
+4
+4 +4
空穴
自由电子
+4
+4 +4
当温度升高或受到 光的照射时，束缚 电子能量增高，有 的电子可以挣脱原 子核的束缚，而参 与导电，成为自由 电子。
自由电子产生的 同时，在其原来的共 价键中就出现了一个 空位，称为空穴。
这一现象称为本征激发，也称热激发。 动画演示1
与本征激发相反的现象
P型半导体
－ － －－
+3 +4
－ － －－
－ － －－
+4 +4
受主离子
多数载流子—— 空穴 少数载流子——自由电子
杂质半导体的示意图
多子—空穴
多子—电子
P型半导体
N型半导体
－ － －－
++ + +
－ － －－
++ + +
－ － －－
++ + +
少子—电子
少子—空穴
少子浓度 —— 本征激发产生，与温度有关 多子浓度 —— 掺杂产生，与温度无关
→少子漂移形成反向电流I R
P
空间电 荷区
在一定的温度－ 下，－ 由－本 － + +
征激发产生的少－子浓－度是－ － + +
一定的，故IR基本－ 上－与外－加 － + +
反压的大小无关，所以称 内电场 E
为反向饱和电流。但IR与温
度有关。
EW
R
N
++ ++
IR ++
动画演示5
PN结加正向电压时，具有较大的正向 扩散电流，呈现低电阻， PN结导通；
一. 本征半导体
本征半导体——化学成分纯净的半导体晶体。 制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到99.9999999%，
常称为“九个9”。物理结构呈单晶体形态。
本征半导体的共价键结构
+4
+4 +4
+4
+4 +4
+4
+4 +4
在绝对温度T=0K时， 所有的价电子都紧紧束缚 在共价键中，不会成为自 由电子，因此本征半导体 的导电能力接近绝缘体。
UREF=2V，输入信号为ui。
(1)若 ui为4V的直流信号，分别采用理想二极管模型、理
想二极管串联电压源模型计算电流I和输出电压uo
解：（1）采用理想模型分析。
R
+
I＝ui UREF 4V 2V 2mA
R
1k
ui
uo UREF 2V
-
I+
uO
U RE F
-
采用理想二极管串联电压源模型分析。
1 常用半导体器件 2 基本放大电路 3 多级放大电路
4 集成运算放大电路 5 放大电路的频率响应 6 放大电路中的反馈
7 信号的运算与处理电路 8 波形的发生和信号的转换 9 功率放大电路 10 直流稳压电源
第一章 半导体器件基础
1.1 半导体基本知识 1.2 半导体二极管 1.3 半导体三极管 1.4 场效应管 1. 5 单结晶体管和晶闸管
则有UT=26 mV。
4. PN结的电容效应
(1) 势垒电容CB
当外加电压发生变化时，耗尽层的宽度要相应 地随之改变，即PN结中存储的电荷量要随之变化， 就像电容充放电一样。
P 空间电荷区 N －－ ++
－－ ++
－－ ++
EW
R
(2) 扩散电容CD
当外加正向电压 不同时，PN结两 + 侧堆积的少子的 数量及浓度梯度 也不同，这就相 当电容的充放电 过程。
I＝ui UREF－UD 4V 2V 0.7V 1.3mA
R
1k
uo UREF UD 2V 0.7V 2.7V
（2）如果ui为幅度±4V的交流三角波，波形如图（b）所 示，分别采用理想二极管模型和理想二极管串联电压源模