電子技術就是研究電子器件、電子電路及其應用的科學技術。1．電子器件電子器件的發(fā)展歷程什么是電子技術第一代電子器件電子管離子管電真空器件第二代電子器件——晶體管晶體管是用半導體材料制成的，也稱為半導體器件(semiconductordevice)或者固體器件(solid-statedevice)。2．電子電路

電子器件與電阻器、電感器、電容器、變壓器、開關等元件適當?shù)剡B接起來所組成的電路。電子電路的主要特點控制方便、工作靈敏、響應速度快等。(3)電子電路必須采用非線性電路的分析方法來分析

電子電路與普通電路的主要區(qū)別(1)電子電路包含有電子器件(2)電子器件的特性往往是非線性的電子電路分立電路集成電路分立電路——

由各種單個的電子器件和元件構成的電路(3)體積大，功耗大，可靠性低。分立電路的主要特點(1)把許多元件和器件焊接在印制電路板上。(2)焊點多，容易造成虛焊。集成電路（IC—integratedcircuit）——把許多晶體管與電阻等元件制作在同一塊硅晶片上的電路(1)體積小，重量輕。

集成電路的主要特點(2)功耗小。(3)可靠性高。(4)壽命長。世界上第一塊集成電路在1959年美國的德州儀器公司和西屋電氣公司誕生，電路上僅集成了4只晶體管。集成電路發(fā)展的歷程(1)

小規(guī)模集成電路(2)

中規(guī)模集成電路(3)

大規(guī)模集成電路(4)

超大規(guī)模集成電路集成電路根據(jù)物理器件劃分為：(1)

TTL：晶體管與晶體管耦合邏輯電路。也稱為雙極型晶體管集成電路，功耗高，速度快，驅(qū)動能力強，電壓一般是+5V(2)

CMOS：非金屬氧化物半導體。電壓工作范圍大，功耗低，速度慢。高速CMOS運算放大器：高增益、高共模抑制比、低失調(diào)電壓及低溫度漂移等優(yōu)點。3．電子技術應用有線載波通信、激光通信、光纖維通信等。特點：快速、靈敏、精確等。(1)通信系統(tǒng)無線電通信(包括廣播、電報、電視等)、(2)自動控制在自動化技術中，電子控制是后起之秀。(3)測量方面的應用電測量的主要特點a.準確度和靈敏度高，測量范圍廣。b.可以智能化。c.可以進行遠距離測量。a.電量測量b.非電量電測量一、模擬電子技術半導體的基本知識半導體器件是用半導體材料制成的電子器件。常用的半導體器件有二極管、三極管、場效應晶體管等。半導體器件是構成各種電子電路最基本的元件。自然界物質(zhì)按導電能力分類：導體：導電能力最強，電解液，碳，金屬，金屬元素價電子數(shù)少于4個絕緣體：導電能力最弱，橡膠，石英，價電子數(shù)8個半導體：導電能力介于二者之間，價電子數(shù)4個常用的半導體材料有：元素半導體：硅（Si）、鍺（Ge）化合物半導體：砷化鎵（GaAs）本征半導體：完全純凈、結構完整的半導體晶體。純度：99.9999999%，“九個9”

它在物理結構上呈單晶體形態(tài)。自由電子和空穴由于熱運動，少數(shù)價電子掙脫共價鍵的束縛成為自由電子，同時在共價鍵中留下一個空位這個空位稱為空穴。失去價電子的原子成為正離子，就好象空穴帶正電荷一樣。在電子技術中，將空穴看成帶正電荷的載流子。每個原子周圍有四個相鄰的原子，原子之間通過共價鍵緊密結合在一起。兩個相鄰原子共用一對電子。本征半導體中有兩種載流子：帶負電荷的自由電子和帶正電荷的空穴。熱激發(fā)產(chǎn)生的自由電子和空穴是成對出現(xiàn)的，電子和空穴又可能重新結合而成對消失，稱為復合。在一定溫度下自由電子和空穴維持一定的濃度。空穴運動有了空穴，鄰近共價鍵中的價電子很容易過來填補這個空穴，這樣空穴便轉移到鄰近共價鍵中。新的空穴又會被鄰近的價電子填補。帶負電荷的價電子依次填補空穴的運動，從效果上看，相當于帶正電荷的空穴作相反方向的運動。本征半導體的特性（1）熱敏特性（2）光敏特性（3）攙雜特性三種方式都可使本征半導體中的載流子數(shù)目增加，導電能力增強，但是并不是當做導體來使用，因為與導體相比，導電能力還差得遠。在純凈半導體中摻入某些微量雜質(zhì)，其導電能力將大大增強。在純凈半導體硅或鍺中摻入磷、砷等5價元素，由于這類元素的原子最外層有5個價電子，故在構成的共價鍵結構中，由于存在多余的價電子而產(chǎn)生大量自由電子，這種半導體主要靠自由電子導電，稱為電子半導體或N型半導體，其中自由電子為多數(shù)載流子，熱激發(fā)形成的空穴為少數(shù)載流子。N型半導體自由電子多數(shù)載流子（簡稱多子）空穴少數(shù)載流子（簡稱少子）P型半導體在純凈半導體硅或鍺中摻入硼、鋁等3價元素，由于這類元素的原子最外層只有3個價電子，故在構成的共價鍵結構中，由于缺少價電子而形成大量空穴，這類摻雜后的半導體其導電作用主要靠空穴運動，稱為空穴半導體或P型半導體，其中空穴為多數(shù)載流子，熱激發(fā)形成的自由電子是少數(shù)載流子。自由電子多數(shù)載流子（簡稱多子）空穴少數(shù)載流子（簡稱少子）無論是P型半導體還是N型半導體都是中性的，對外不顯電性。摻入的雜質(zhì)元素的濃度越高，多數(shù)載流子的數(shù)量越多。少數(shù)載流子是熱激發(fā)而產(chǎn)生的，其數(shù)量的多少決定于溫度。雜質(zhì)半導體雖然比本征半導體中的載流子數(shù)目要多得多，導電能力增強，但是也并不能象導體那樣被用來傳導電能，而是用來形成PN結PN結的形成過程載流子在電場作用下的定向運動稱為漂移運動。在半導體中，如果載流子濃度分布不均勻，因為濃度差，載流子將會從濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域運動，稱為擴散運動。將一塊半導體的一側摻雜成P型半導體，另一側摻雜成N型半導體，在兩種半導體的交界面處將形成一個特殊的薄層→

PN結。擴散與漂移達到動態(tài)平衡形成一定寬度的PN結PN結具有單向?qū)щ娦?/p>

線性電阻具有雙向?qū)щ娦哉鎸嵎较虬雽w二極管的結構將PN結封裝，引出兩個電極，就構成了二極管。點接觸型：結面積小，結電容小故結允許的電流小最高工作頻率高面接觸型：結面積大，結電容大故結允許的電流大最高工作頻率低平面型：結面積可小、可大小的工作頻率高大的結允許的電流大二極管的代表符號理想二極管：正向電阻為零，正向?qū)〞r為短路特性，正向壓降忽略不計；反向電阻為無窮大，反向截止時為開路特性，反向漏電流忽略不計。

特殊二極管一、穩(wěn)壓二極管二、光電二極管三、發(fā)光二極管穩(wěn)壓原理：當反向電壓加到一定值時，反向電流急劇增加，產(chǎn)生反向擊穿，電流在很大范圍內(nèi)變化時，只引起很小的電壓變化。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓時必須工作在反向電擊穿狀態(tài)。穩(wěn)壓管是一種用特殊工藝制造的半導體二極管，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓就是反向擊穿電壓。正向部分與普通二極管相同一、穩(wěn)壓二極管光電二極管是有光照射時會產(chǎn)生電流的二極管。其結構和普通的二極管基本相同

它利用光電導效應工作，PN結工作在反偏狀態(tài)，當光照射在PN結上時，束縛電子獲得光能變成自由電子，產(chǎn)生電子—空穴對，在外電場的作用下形成光電流。D

發(fā)光二極管是將電能轉換成光能的特殊半導體器件，它只有在加正向電壓時才發(fā)光。二、光電二極管三、發(fā)光二極管LED顯示器abcdfgabcdefgabcdefg+5V共陽極電路共陰極電路控制端為高電平對應二極管發(fā)光控制端為低電平對應二極管發(fā)光e半導體二極管圖片半導體二極管圖片半導體二極管圖片雙極型三極管的結構簡介1個PN結:二極管,單向?qū)щ娦?開關作用,非線性電阻2個PN結:三極管,電流控制作用,開關作用3個PN結:晶閘管,可控整流半導體三極管是由兩個背靠背的PN結構成的。在工作過程中，兩種載流子（電子和空穴）都參與導電，故又稱為雙極型晶體管，簡稱晶體管或三極管。

兩個PN結把半導體分成三個區(qū)域。這三個區(qū)域的排列，可以是N-P-N，也可以是P-N-P。因此，三極管有兩種類型：NPN型和PNP型。NPN型PNP型箭頭方向表示發(fā)射結加正向電壓時的電流方向兩個PN結,每個有正偏和反偏兩種狀態(tài),組合起來,共有4種狀態(tài):發(fā)射結正偏,集電結反偏:放大區(qū)，在模擬放大電路中使用發(fā)射結正偏,集電結正偏:飽和區(qū)發(fā)射結反偏,集電結反偏:截止區(qū)發(fā)射結反偏,集電結正偏:倒置狀態(tài),基本上沒有什么用處在數(shù)字電路中使用三極管的放大作用，主要是依靠它的發(fā)射極電流能夠通過基區(qū)傳輸，然后到達集電極而實現(xiàn)的。要使三極管具有電流控制作用所必須提供的條件：外部條件：外加直流電壓源保證發(fā)射結正偏，集電結反偏。內(nèi)部條件:發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高；

集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大；

基區(qū)很薄，一般在幾個微米至幾十個微米，且摻

雜濃度最低。放大的實質(zhì)：用較小的信號去控制較大的信號。靜態(tài)分析：確定IB、UBE、IC、UCE等靜態(tài)工作點，決定放大電路的質(zhì)量。動態(tài)分析：電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻等。放大電路的失真問題線性失真（頻率失真）：頻率特性不好引起。幅度；相位；放寬通頻帶：補償電路法、負反饋法、組合電路法非線性失真（波形失真）：新的諧波導致波形損壞。飽和失真：由于電源電壓過高或者放大倍數(shù)過大，工作在飽和區(qū)，波形頂部被壓縮；截止失真：靜態(tài)工作點低，應提高偏置電壓。交越失真：輸出波形過零處失真。射級輸出器，又稱共集電極放大電路。特點：電壓放大倍數(shù)接近1，電流放大倍數(shù)很大，輸入電阻高，輸出電阻低，輸入輸出同相位。應用：多級放大電路（輸入級、輸出級或中間級），提高輸入電阻，電流放大（提高輸出功率）。場效應管出現(xiàn)的歷史背景1947年貝爾實驗室的科學家發(fā)明的雙極型三極管代替了真空管，解決了當時電話信號傳輸中的放大問題。但是這種放大電路的輸入電阻還不夠大，性能還不夠好。因此，貝爾實驗室的科學家繼續(xù)研究新型的三極管，在1960年發(fā)明了場效應管。場效應管的輸入電阻比雙極型三極管要大得多。場效應管的用途場效應管又叫做單極型三極管，共有三種用途：一是當作電壓控制器件用來組成放大電路；二是在數(shù)字電路中用做開關元件。三是當作壓控可變電阻，即非線性電阻來使用；雙極型三極管只有兩種用途：一是當作電流控制器件用來組成放大電路；二是在數(shù)字電路中用做開關元件。N溝道P溝道增強型耗盡型N溝道P溝道N溝道P溝道場效應管FET結型JFETIGFET(MOSFET)絕緣柵型場效應管的分類集成運算放大器集成電路

采用硅平面制造工藝，將二極管、三極管、電阻、電容等元器件以及它們之間的連線同時制造在一小塊半導體基片上，并封裝在一個外殼內(nèi)，構成具有特定功能的電路和系統(tǒng)。（1）有利于實現(xiàn)需要對稱結構的電路。（2）集成電路的芯片面積小，集成度高，所以功耗很小，在毫瓦以下。（3）不易制造大電阻。需要大電阻時，往往使用有源負載。（4）只能制作幾十pF以下的小電容。因此，集成放大器都采用直接耦合方式。如需大電容，只能外接。（5）不能制造電感，如需電感，也只能外接。（6）一般無二極管，用三極管代替(B、C極接在一起)。集成電路的工藝特點集成運放的組成

高增益、高輸入電阻、低輸出電阻的直接耦合的集成的具有很高電壓放大倍數(shù)的多級放大電路。集成運算放大器集成運算放大電路的特點輸入級一般采用雙端輸入級的差分放大電路，有效減小零點漂移、抑制干擾信號。輸入電阻很高，可以有105~106歐。中間級一般采用共射放大電路，多級放大，可高達104~106倍。輸出級一般采用互補對稱放大電路或共集放大電路，輸出電阻?。◣资畘幾百歐），帶負載能力強。多級放大電路的耦合方式直接耦合阻容耦合變壓器耦合光電耦合集成電路運算放大器的主要參數(shù)1.輸入失調(diào)電壓VIO加在輸入端，使輸出電壓為0的補償電壓。在1~10mV3.輸入失調(diào)電流IIO2.輸入偏置電流IIB輸入兩個輸入端的電流IB1和IB2反映輸入級兩個輸入電流不對稱程度的電流

Iio=IB1-IB2，越小越好。。集成電路運算放大器的主要參數(shù)4.溫度漂移（1）輸入失調(diào)電壓溫漂VIO/

T（2）輸入失調(diào)電流溫漂IIO/

T5.最大差模輸入電壓Vidmax6.最大共模輸入電壓Vicmax指運放兩輸入端所允許加的最大差模電壓值，超過該值，運放輸入極差分對管將被反向擊穿，使運放的性能變差，甚至損壞。指運放所能承受的最大共模電壓，若超過該值，共模抑制能力明顯下降。集成電路運算放大器的主要參數(shù)8.開環(huán)差模電壓增益AVO9.開環(huán)帶寬BW

(fH)10.單位增益帶寬

BWG(fT)11.轉換速率SR7.最大輸出電壓通用型高輸入阻抗型高精度(低漂移型)高速型和寬帶型低功耗型高壓型功率型

為滿足實際使用中對集成運放性能的特殊要求，除性能指標比較適中的通用型運放外，發(fā)展了適應不同需要的專用型集成運放。它們在某些技術指標上比較突出。根據(jù)運算放大器的技術指標可以對其進行分類，主要有通用、高輸入阻抗、高精度、高速、低功耗和高壓型等幾種。專用型集成電路運算放大器

運算放大器圖片

運算放大器圖片反饋放大電路放大電路A輸入信號（ui或ii）輸出信號（uo或io）反饋網(wǎng)絡F反饋信號（uf或if）將輸出交流信號(電壓或電流)取出一部分或全部送回到放大電路的輸入回路，與原輸入信號相加或相減后再作用到放大電路的輸入端，并對放大電路造成影響。+反饋:正向傳輸反向傳輸放大電路有反饋也稱閉環(huán)放大電路無反饋也稱開環(huán)，四種類型的放大電路電壓放大電路（輸入和輸出均是電壓）電流放大電路（輸入和輸出均是電流）互阻放大電路（輸入是電流、輸出是電壓）互導放大電路（輸入是電壓、輸出是電流）針對四種類型的放大電路

分別引進四種類型的負反饋

以改善交流指標（一）針對電壓放大電路，引入電壓串聯(lián)負反饋改善放大電路的交流指標（二）針對電流放大電路，引入電流并聯(lián)負反饋改善放大電路的交流指標（三）針對互阻放大電路，引入電壓并聯(lián)負反饋改善放大電路的交流指標（四）針對互導放大電路，引入電流串聯(lián)負反饋改善放大電路的交流指標反饋放大電路增益的一般表達式1.表達式推導開環(huán)增益（考慮反饋網(wǎng)絡的負載效應）反饋系數(shù)閉環(huán)增益因為所以已知即閉環(huán)增益的一般表達式又因為所以對信號源的增益2.反饋深度的討論一般負反饋稱為反饋深度深度負反饋正反饋自激振蕩反饋對放大電路的影響穩(wěn)定放大倍數(shù)減小非線性失真展寬通頻帶改變輸入電阻改變輸出電阻

比例運算電路

積分電路

微分電路

減法電路

加法電路直流穩(wěn)壓電源

電子電路都需要穩(wěn)定的直流電源供電。雖然在有些情況下（如便攜設備）可用化學電池作為直流電源，但大多數(shù)情況是利用電網(wǎng)提供的交流電源經(jīng)過轉換而得到直流電源的。特性指標允許的輸入電壓允許的輸出電壓輸出電流輸出電壓調(diào)節(jié)范圍質(zhì)量指標:衡量輸出直流電壓的穩(wěn)定程度穩(wěn)壓系數(shù)輸出電阻溫度系數(shù)紋波電壓:穩(wěn)壓電路輸出端交流分量的有效值,毫伏數(shù)量級,表示輸出電壓的微小波動。穩(wěn)壓電源的技術指標穩(wěn)壓電源類型穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路開關型穩(wěn)壓電路線性穩(wěn)壓電路常用穩(wěn)壓電路(小功率設備)構成：

(1)小功率整流濾波電路

(2)串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路

電源變壓器:將交流電網(wǎng)電壓v1變?yōu)楹线m的交流電壓v2。整流電路:將交流電壓v2變?yōu)槊}動的直流電壓v3。濾波電路:將脈動直流電壓v3轉變?yōu)槠交闹绷麟妷簐4。穩(wěn)壓電路:清除電網(wǎng)波動及負載變化的影響,保持輸出電壓Vo的穩(wěn)定。直流穩(wěn)壓電源的組成和功能整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路v1v2v3v4Vo穩(wěn)壓電路的作用:使直流電路在電網(wǎng)波動、負載變化、溫度變化等因素影響下保證輸出電壓穩(wěn)定。交流電壓脈動直流電壓整流濾波有波紋的直流電壓穩(wěn)壓直流電壓單相小功率直流電壓源一般由四部分組成:電源變壓器整流濾波穩(wěn)壓穩(wěn)壓電路：作用是保證輸出電壓不因電網(wǎng)電壓、負載和溫度的變化而產(chǎn)生波動。在小功率供電系統(tǒng)中，多采用串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路，中大功率穩(wěn)壓電源一般采用開關穩(wěn)壓電路。如需電壓較高或較低，或移動式電子設備中，可采用變換型開關穩(wěn)壓電源。整流電路：是利用二極管的單相導電性將交流電轉變?yōu)槊}動的直流電。濾波電路：為抑制輸出直流電壓中的紋波，通常在整流電路后接有濾波環(huán)節(jié)。一般可分為電容輸入式和電感輸入式兩大類。在直流輸出電流較小且負載幾乎不變的場合，宜采用電容輸入式，而負載電流大的大功率場合，采用電感輸入式。串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的調(diào)整管是工作在線性放大區(qū)，利用控制調(diào)整管的管壓降來調(diào)整輸出電壓，它是一個帶負反饋的閉環(huán)有差調(diào)節(jié)系統(tǒng)。串聯(lián)穩(wěn)壓電路包括：整流、濾波和穩(wěn)壓。穩(wěn)壓部分一般有四個環(huán)節(jié)：調(diào)整環(huán)節(jié)、基準電壓、比較電路和取樣電路。二、數(shù)字電子技術2023/2/179一、模擬信號與數(shù)字信號模擬信號：在時間上和數(shù)值上都是連續(xù)的

數(shù)字信號：在時間上和數(shù)值上都是離散的時間離散信號：在時間上離散，在數(shù)值上連續(xù)二、數(shù)字電路發(fā)展迅速，應用廣泛電子計算機數(shù)碼產(chǎn)品2023/2/180三、數(shù)字電路的分析方法與模擬電路完全不同，所采用的分析工具是邏輯代數(shù)數(shù)制

計算機技術最初使用的目的純粹是為了計算。所以我們首先研究數(shù)制，數(shù)制是計數(shù)的體制，計數(shù)的方法。2023/2/182二進制

（一）位置計數(shù)法（二）多項式計數(shù)法

數(shù)碼：0、1；基：2計數(shù)規(guī)律：逢二進一2023/2/183十六進制（一）位置計數(shù)法

（二）多項式計數(shù)法數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、

F基：16計數(shù)規(guī)律：逢十六進一

數(shù)碼記數(shù)規(guī)律基位權書寫十進制0~9逢十進一1010i(N)D(N)10二進制0、1逢二進一22i(N)B(N)2八進制0~7逢八進一88i(N)O(N)8十六進制0~F逢十六進一1616i(N)H(N)16基：數(shù)碼的個數(shù)

幾種進位制數(shù)之間的相互轉換

補碼：在計算機內(nèi)，帶符號數(shù)是用補碼表示。計算機技術最初使用的目的純粹是為了計算，后來ASCII碼的引入使得文本成為計算機的新的處理對象數(shù)字系統(tǒng)中的信息：數(shù)值信息（計算）數(shù)制

文字符號信息（文本）碼制碼制：編碼的方法。88編碼，通俗地講：起名字數(shù)字系統(tǒng)中，用具有一定位數(shù)的二進制數(shù)碼來表示文字符號信息的方法，即用一串bit給文字符號信息起名字，類似于人名，只不過在數(shù)字系統(tǒng)中用bit起名字：任意，隨便BCD碼格雷碼ASCII碼ASCII碼是國際上最通用的一種字符碼，用7位二進制碼來表示128個十進制數(shù)、英文大小寫字母、控制符、運算符以及特殊符號邏輯問題的描述

一、自然界中三種基本邏輯關系：1、與邏輯關系：決定某一事物結果的所有條件同時具備，結果才會發(fā)生。這一因果關系稱與邏輯關系2、或邏輯關系：決定某一事物結果的諸條件只要有一個條件具備，結果就會發(fā)生。這一因果關系稱或邏輯關系3、非邏輯關系：決定某一事物結果的某一條件具備，結果就不發(fā)生。這一因果關系稱非邏輯關系二、邏輯代數(shù)用于邏輯分析的數(shù)學工具在邏輯學的基礎上發(fā)展的一門學科，采用一套符號來描述邏輯思維，并將復雜的邏輯問題抽象為一種簡單的符號演算，擺脫了冗繁的文字描述一套符號指的是用字母表示條件、結果，稱做邏輯變量（自變量、因變量），其取值只有兩種可能，用符號0、1表示三、邏輯代數(shù)中的三種基本邏輯運算以及一些復合邏輯運算三種基本邏輯運算與運算或運算非運算2023/2/195復合邏輯運算與非或非異或相同為0，不同為1當異或門的一個輸入端為0，比如B=0，輸出信號L與輸入信號A相等。當異或門的一個輸入端為1，比如B=1，。輸出信號L與輸入信號A反相。2023/2/198同或相同為1，不同為0L=A⊙B2023/2/199與或非

邏輯函數(shù)的描述方法一、真值表二、