模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)緒論一、電子技術(shù)的發(fā)展二、模擬信號與模擬電路三、電子信息系統(tǒng)的組成四、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課的特點(diǎn)五、如何學(xué)習(xí)這門課程六、課程的目的七、考查方法一、電子技術(shù)的發(fā)展

電子技術(shù)的發(fā)展，推動計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使之“無孔不入”，應(yīng)用廣泛！廣播通信：發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、擴(kuò)音、錄音、程控交換機(jī)、電話、手機(jī)網(wǎng)絡(luò)：路由器、ATM交換機(jī)、收發(fā)器、調(diào)制解調(diào)器工業(yè)：鋼鐵、石油化工、機(jī)加工、數(shù)控機(jī)床交通：飛機(jī)、火車、輪船、汽車軍事：雷達(dá)、電子導(dǎo)航航空航天：衛(wèi)星定位、監(jiān)測醫(yī)學(xué)：γ刀、CT、B超、微創(chuàng)手術(shù)消費(fèi)類電子：家電（空調(diào)、冰箱、電視、音響、攝像機(jī)、照相機(jī)、電子表）、電子玩具、各類報(bào)警器、保安系統(tǒng)

電子技術(shù)的發(fā)展很大程度上反映在元器件的發(fā)展上。從電子管→半導(dǎo)體管→集成電路1904年電子管問世1947年晶體管誕生1958年集成電路研制成功電子管、晶體管、集成電路比較半導(dǎo)體元器件的發(fā)展1947年貝爾實(shí)驗(yàn)室制成第一只晶體管1958年集成電路1969年大規(guī)模集成電路1975年超大規(guī)模集成電路

第一片集成電路只有4個晶體管，而1997年一片集成電路中有40億個晶體管。有科學(xué)家預(yù)測，集成度還將按10倍/6年的速度增長，到2015或2020年達(dá)到飽和。學(xué)習(xí)電子技術(shù)方面的課程需時刻關(guān)注電子技術(shù)的發(fā)展！第一只晶體管的發(fā)明者（byJohnBardeen,WilliamSchockleyandWalterBrattaininBellLab）第一個集成電路及其發(fā)明者（JackKilbyfromTI

）1958年9月12日，在德州儀器公司的實(shí)驗(yàn)室里，實(shí)現(xiàn)了把電子器件集成在一塊半導(dǎo)體材料上的構(gòu)想。42年以后，2000年獲諾貝爾物理學(xué)獎?！盀楝F(xiàn)代信息技術(shù)奠定了基礎(chǔ)”。

他們在1947年11月底發(fā)明了晶體管，并在12月16日正式宣布“晶體管”誕生。1956年獲諾貝爾物理學(xué)獎。巴因所做的超導(dǎo)研究于1972年第二次獲得諾貝爾物理學(xué)獎。值得紀(jì)念的幾位科學(xué)家！二、模擬信號與模擬電路1.電子電路中信號的分類數(shù)字信號：離散性

模擬信號：連續(xù)性。大多數(shù)物理量為模擬信號。2.模擬電路模擬電路是對模擬信號進(jìn)行處理的電路。最基本的處理是對信號的放大，有功能和性能各異的放大電路。其它模擬電路多以放大電路為基礎(chǔ)?！?”的電壓當(dāng)量“1”的倍數(shù)介于K與K+1之間時需根據(jù)閾值確定為K或K+1任何瞬間的任何值均是有意義的三、電子信息系統(tǒng)的組成模擬電子電路數(shù)字電子電路（系統(tǒng)）傳感器接收器隔離、濾波、放大運(yùn)算、轉(zhuǎn)換、比較功放模擬-數(shù)字混合電子電路模擬電子系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)四、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課的特點(diǎn)

1、工程性實(shí)際工程需要證明其可行性。強(qiáng)調(diào)定性分析。

實(shí)際工程在滿足基本性能指標(biāo)的前提下總是容許存在一定的誤差范圍的。定量分析為“估算”。

近似分析要“合理”。

抓主要矛盾和矛盾的主要方面。

電子電路歸根結(jié)底是電路。不同條件下構(gòu)造不同模型。2.實(shí)踐性常用電子儀器的使用方法電子電路的測試方法故障的判斷與排除方法

EDA軟件的應(yīng)用方法五、如何學(xué)習(xí)這門課程1.掌握基本概念、基本電路和基本分析方法

基本概念：概念是不變的，應(yīng)用是靈活的，“萬變不離其宗”。

基本電路：構(gòu)成的原則是不變的，具體電路是多種多樣的。

基本分析方法：不同類型的電路有不同的性能指標(biāo)和描述方法，因而有不同的分析方法。2.注意定性分析和近似分析的重要性3.學(xué)會辯證、全面地分析電子電路中的問題根據(jù)需求，最適用的電路才是最好的電路。要研究利弊關(guān)系，通?！坝幸焕赜幸槐住?。4.注意電路中常用定理在電子電路中的應(yīng)用六、課程的目的1.掌握基本概念、基本電路、基本方法和基本實(shí)驗(yàn)技能。2.具有能夠繼續(xù)深入學(xué)習(xí)和接受電子技術(shù)新發(fā)展的能力，以及將所學(xué)知識用于本專業(yè)的能力。

本課程通過對常用電子元器件、模擬電路及其系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得模擬電子技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論和基本技能，為深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)及其在專業(yè)中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

注重培養(yǎng)系統(tǒng)的觀念、工程的觀念、科技進(jìn)步的觀念和創(chuàng)新意識，學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方法。提倡快樂學(xué)習(xí)！清華大學(xué)華成英hchya@七、考查方法1.會看：讀圖，定性分析2.會算：定量計(jì)算考查分析問題的能力3.會選：電路形式、器件、參數(shù)4.會調(diào)：儀器選用、測試方法、故障診斷、EDA考查解決問題的能力－－設(shè)計(jì)能力考查解決問題的能力－－實(shí)踐能力綜合應(yīng)用所學(xué)知識的能力第一竊章訂半導(dǎo)倦體二騰極管臺和三丟極管第一挺章腎半導(dǎo)私體二歌極管鴨和三辦極管§1釣.1半導(dǎo)愉體基悲礎(chǔ)知貪識§1壺.2半導(dǎo)車體二孩極管§1外.3晶體跡三極軍管§1半導(dǎo)糠體基藝礎(chǔ)知切識一、鈴本征次半導(dǎo)惰體二、枝雜質(zhì)獵半導(dǎo)練體三、PN結(jié)的辛形成鈴及其面單向堂導(dǎo)電死性四、PN結(jié)的仿電容泥效應(yīng)一、本征琴半導(dǎo)竹體導(dǎo)電楚性介嶺于導(dǎo)樂體與跳絕緣豈體之拋間的熊物質(zhì)構(gòu)稱為麥半導(dǎo)吧體。本征仰半導(dǎo)營體是扔純凈陜的晶鬼體結(jié)歌構(gòu)的撓半導(dǎo)謝體。1、什辦么是刻半導(dǎo)抬體？劈燕什么父是本盈征半跪?qū)w欲？導(dǎo)體鉆－－爆鐵、絕鋁、涌銅等段金屬賀元素津等低阻價元驚素，抗其最膠外層棄電子倚在外息電場小作用術(shù)下很膀容易啟產(chǎn)生典定向壇移動疊，形急成電郵流。絕緣涉體－嘉－惰牢性氣沙體、鬼橡膠殲等，掀其原次子的韻最外次層電臥子受夜原子愚核的避束縛湯力很扇強(qiáng)，聾只有錦在外確電場摧強(qiáng)到毅一定筆程度魂時才包可能葛導(dǎo)電咸。半導(dǎo)承體－虛－硅長（Si）、妹鍺（Ge），禾均為盡四價攀元素烘，它未們原棵子的念最外吐層電路子受咸原子劃核的缸束縛俱力介查于導(dǎo)備體與尖絕緣恐體之密間。無雜質(zhì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)2、本上征半酬導(dǎo)體欣的結(jié)仿構(gòu)由于伶熱運(yùn)確動，子具有形足夠退能量濟(jì)的價乖電子覆掙脫椅共價糞鍵的皺束縛零而成藍(lán)為自孤由電億子自由苗電子勺的產(chǎn)創(chuàng)生使以共價蛋鍵中稼留有琴一個棋空位哭置，四稱為夕空穴自由廁電子習(xí)與空查穴相拖碰同集時消渾失，啊稱為辱復(fù)合島。共價疑鍵一定廊溫度刃下，掌自由紐奉電子場與空款穴對敞的濃面度一瘦定；介溫度踏升高盛，熱帝運(yùn)動礦加劇隙，掙藥脫共嗎價鍵庫的電繪子增屑多，以自由阻電子抬與空耳穴對層的濃腹度加純大。動態(tài)平衡兩種載流子外加汽電場業(yè)時，檢帶負(fù)困電的沉自由蒙電子齒和帶染正電覆的空岔穴均敏參與嫩導(dǎo)電扎，且川運(yùn)動腐方向仆相反鉤。由襖于載謎流子安數(shù)目登很少穿，故濕導(dǎo)電厚性很恒差。為什擋么要桑將半監(jiān)導(dǎo)體撲變成甘導(dǎo)電徑性很每差的停本征鏟半導(dǎo)泳體？3、本彎征半晃導(dǎo)體蒸中的汽兩種皺載流椅子運(yùn)載桃電荷第的粒稈子稱芽為載景流子仔。溫度將升高狀，熱喬運(yùn)動怪加劇耽，載霉流子賤濃度性增大磨，導(dǎo)膜電性錦增強(qiáng)科。熱力帖學(xué)溫判度0K時不憑導(dǎo)電孫。二、住雜質(zhì)喉半導(dǎo)指體1.N型半拐導(dǎo)體磷（P）雜質(zhì)蜜半導(dǎo)抹體主停要靠賴多數(shù)淋載流健子導(dǎo)哪電。停摻入斗雜質(zhì)卷越多惡，多腸子濃為度越拉高，璃導(dǎo)電禍性越首強(qiáng)，恐實(shí)現(xiàn)忠導(dǎo)電像性可跌控。多數(shù)熟載流敏子空穴僚比未饅加雜游質(zhì)時豆的數(shù)頭目多診了？殘少了世？為脖什么告？2.P型半隸導(dǎo)體硼（B）多數(shù)兩載流嶺子P型半擔(dān)導(dǎo)體帳主要糠靠空騰穴導(dǎo)象電，購摻入諒雜質(zhì)少越多敏，空瞧穴濃漢度越丘高，蠶導(dǎo)電飛性越隙強(qiáng)，在雜球質(zhì)半樸導(dǎo)體魂中，害溫度共變化斜時，或載流召子的宗數(shù)目魄變化費(fèi)嗎？鋸少子柜與多艱子變助化的湊數(shù)目沉相同洞嗎？氏少子顏與多擇子濃騾度的越變化杠相同翻嗎？三、PN結(jié)的倍形成孤及其勝單向腔導(dǎo)電剛性物質(zhì)圣因濃傲度差棍而產(chǎn)續(xù)生的夢運(yùn)動宅稱為略擴(kuò)散您運(yùn)動隊(duì)。氣尿體、施液體婆、固江體均慌有之騎。擴(kuò)散運(yùn)動P區(qū)空間穴濃體度遠(yuǎn)毫高于N區(qū)。N區(qū)自輪由電保子濃糾度遠(yuǎn)借高于P區(qū)。擴(kuò)散召運(yùn)動蘇使靠蛇近接摔觸面P區(qū)的鏈空穴欄濃度激降低妖、靠斷近接濃觸面N區(qū)的好自由封電子恐濃度芽降低舍，產(chǎn)亮生內(nèi)某電場返。PN結(jié)的栗形成因電六場作芝用所欣產(chǎn)生蛇的運(yùn)末動稱錄為漂土移運(yùn)俱動。參與裳擴(kuò)散奸運(yùn)動露和漂屋移運(yùn)夕動的炊載流逝子數(shù)孔目相列同，巧達(dá)到育動態(tài)索平衡缸，就料形成格了PN結(jié)。漂移運(yùn)動由于恢?jǐn)U散膨運(yùn)動膛使P區(qū)與N區(qū)的首交界喉面缺侄少多辰數(shù)載袋流子翼，形勢成內(nèi)聲電場某，從碧而阻廉止擴(kuò)猶散運(yùn)芝動的待進(jìn)行平。內(nèi)鼓電場歌使空裹穴從N區(qū)向P區(qū)、錄自由剖電子烘從P區(qū)向N區(qū)運(yùn)促動。PN結(jié)加友正向顯電壓夜導(dǎo)通線：耗盡慰層變閑窄，倉擴(kuò)散捐運(yùn)動撫加劇槍，由碧于外怨電源畫的作烘用，貢形成誰擴(kuò)散悠電流煤，PN結(jié)處傍于導(dǎo)死通狀罰態(tài)。PN結(jié)加非反向攀電壓膊截止石：耗盡福層變案寬，昂阻止蜘擴(kuò)散油運(yùn)動梯，有翁利于翠漂移貧運(yùn)動咱，形扶成漂作移電重流。討由于析電流庭很小期，故撐可近腔似認(rèn)麥為其性截止博。PN結(jié)的緞單向紙導(dǎo)電槍性必要總嗎？清華東大學(xué)敞華戲成英羊h內(nèi)ch寶ya逆@t灣si密ng貍hu黎a.卷ed疫u.馬cn四、PN結(jié)的穗電容釘效應(yīng)1.勢壘敲電容PN結(jié)外廁加電孝壓變必化時制，空繁間電印荷區(qū)甲的寬銹度將討發(fā)生塌變化念，有帽電荷副的積燈累和戀釋放燥的過繪程，疼與電奸容的唐充放猶電相梁同，故其等狹效電殘容稱眼為勢獎壘電椅容Cb。2.擴(kuò)散競電容PN結(jié)外展加的卻正向皂電壓董變化性時，仔在擴(kuò)筑散路籃程中對載流攜子的范濃度幅及其神梯度裁均有甘變化夾，也局有電谷荷的兄積累摩和釋惹放的棋過程媽，其塘等效擔(dān)電容恥稱為工擴(kuò)散伏電容Cd。結(jié)電容：結(jié)電偶容不撐是常點(diǎn)量！銅若PN結(jié)外亂加電北壓頻壩率高干到一撲定程舞度，壺則失攏去單膜向?qū)措娦渣h！§2半導(dǎo)棚體二偶極管一、呼二極庭管的素組成二、瞧二極腔管的揪伏安斑特性跌及電碑流方鞋程三、歷二極瘋管的闊等效津電路四、泳二極墊管的令主要咬參數(shù)五、淹穩(wěn)壓郵二極額管一、閘二極幅管的綱組成將PN結(jié)封壩裝，乖引出夠兩個傭電極放，就奔構(gòu)成持了二簽極管皆。小功資率二脫極管大功若率二照極管穩(wěn)壓二極優(yōu)管發(fā)光二極沃管一、朝二極燥管的西組成點(diǎn)接析觸型它：結(jié)忽面積欺小，獄結(jié)電囑容小氧，故堅(jiān)結(jié)允鬧許的云電流環(huán)小，翅最高錫工作咐頻率耳高。面接隆觸型旬：結(jié)惕面積豬大，鏟結(jié)電摩容大隸，故木結(jié)允裕許的棟電流遵大，侵最高秋工作遵頻率執(zhí)低。平面念型：嘩結(jié)面暢積可舌小、朱可大割，小劍的工圓作頻噸率高摔，大辟的結(jié)凱允許桐的電滑流大局。二、疼二極導(dǎo)管的巖伏安零特性計(jì)及電秒流方忽程材料開啟電壓導(dǎo)通電壓反向飽和電流硅Si0.5V0.5~0.8V1μA以下鍺Ge0.1V0.1~0.3V幾十μA開啟姓電壓反向克飽和臉電流擊穿蔥電壓溫度布的電壓眼當(dāng)量二極氣管的朽電流搜與其址端電倡壓的粱關(guān)系暢稱為穿伏安酒特性孫。利用Mu慌lt柱is很im測試胡二極醉管伏殊安特凳性從二江極管指的伏市安特勸性可爬以反餃映出納：1.單向脖導(dǎo)電稈性2.伏安星特性懇受溫觀度影拉響T（℃潛）↑良→在違電流跑不變果情況鬧下管姥壓降u↓→反向保飽和叫電流IS↑，U(B遵R)↓T（℃草）↑引→正艷向特掠性左抖移，反羊向特廊性下響移正向昆特性感為指拿數(shù)曲秧線反向帳特性頁為橫轎軸的防平行證線增大1倍/1比0℃三、對二極旦管的雪等效肺電路理想二極壟管近似撲分析怠中最歸常用理想開關(guān)導(dǎo)通時UD＝0截止時IS＝0導(dǎo)通時UD＝Uon截止時IS＝0導(dǎo)通龜時△i與△u成線澆性關(guān)融系應(yīng)根拒據(jù)不品同情賊況選拍擇不券同的渾等效奔電路遙！1.將伏巖安特揪性折深線化？10燙0V？5V？1V？2.微變戶等效英電路Q越高顆，rd越小仰。當(dāng)二術(shù)極管鄭在靜哲態(tài)基偷礎(chǔ)上堪有一攏動態(tài)慎信號暗作用純時，衣則可減將二掃極管燒等效漆為一語個電蟲阻，幸稱為京動態(tài)甚電阻大，也刊就是菌微變親等效盾電路渾。ui=0時直淘流電章源作舒用小信乏號作邊用靜態(tài)瓜電流四、鏡二極撲管的活主要宰參數(shù)最大捐整流顫電流IF：最叛大平巧均值最大草反向供工作剃電壓UR：最授大瞬醉時值反向火電流IR：即IS最高價工作乏頻率fM：因PN結(jié)有慚電容汪效應(yīng)第四版——P20討論慰：解決紙兩個閑問題如何萍判斷愿二極茅管的恢工作增狀態(tài)叮？什么疾情況戰(zhàn)下應(yīng)做選用釋二極比管的步什么性等效們電路首？uD=V－iRQIDUDV與uD可比系，則忠需圖勒解：實(shí)測瘦特性對V和Ui二極掘管的模琴型有榜什么芳不同緊？五、蘇穩(wěn)壓突二極五管1.伏安似特性進(jìn)入定穩(wěn)壓疼區(qū)的季最小濕電流不至好于損靠壞的濤最大蓮電流由一歪個PN結(jié)組看成，詢反向優(yōu)擊穿黎后在飽一定恨的電約流范利圍內(nèi)裳端電腿壓基炸本不掀變，家為穩(wěn)診定電烏壓。2.主要最參數(shù)穩(wěn)定日電壓UZ、穩(wěn)祖定電惡流IZ最大趴功耗PZM＝IZMUZ動態(tài)鬼電阻rz＝ΔUZ/ΔIZ若穩(wěn)減壓管火的電炭流太渾小則疏不穩(wěn)選壓，界若穩(wěn)殃壓管暫的電賤流太雷大則灰會因注功耗麗過大費(fèi)而損蛇壞，煉因而哭穩(wěn)壓嶼管電忌路中獅必需獻(xiàn)有限袍制穩(wěn)乳壓管存電流勁的限牛流電思阻！限流陡電阻斜率許？§1化.3晶體挨三極歪管一、宅晶體乏管的狼結(jié)構(gòu)捧和符孟號二、馳晶體投管的恢放大爸原理三、酸晶體挪管的爐共射抽輸入程特性完和輸刺出特風(fēng)性四、示溫度揚(yáng)對晶哨體管斧特性亂的影卸響五、耽主要誤參數(shù)一、亡晶體諒管的預(yù)結(jié)構(gòu)劃和符灣號多子垮濃度凈高多子樹濃度諸很低諷，且傻很薄面積弄大晶體劉管有臟三個盼極、向三個智區(qū)、奪兩個PN結(jié)。小功率管中功斥率管大功仁率管為什么有孔？二、廈晶體肉管的償放大炸原理擴(kuò)散另運(yùn)動將形成詳發(fā)射宮極電番流IE，復(fù)揭合運(yùn)許動形炸成基恐極電摸流IB，漂殺移運(yùn)孟動形羅成集艘電極組電流IC。少數(shù)接載流常子的巴運(yùn)動因發(fā)隔射區(qū)袖多子裝濃度產(chǎn)高使掛大量肅電子墨從發(fā)墊射區(qū)抖擴(kuò)散告到基敞區(qū)因基走區(qū)薄扶且多儲子濃繪度低愉，使伯極少摸數(shù)擴(kuò)菠散到魯基區(qū)脖的電伸子與游空穴悠復(fù)合因集嘴電區(qū)金面積明大，線在外懸電場朵作用盾下大瀉部分絹擴(kuò)散狗到基熊區(qū)的灘電子里漂移匠到集鵝電區(qū)基區(qū)昏空穴費(fèi)的擴(kuò)蔥散電流盈分配伏：IE＝IB＋I(xiàn)CIE－擴(kuò)槍散運(yùn)浴動形生成的針電流IB－復(fù)所合運(yùn)花動形涉成的冊電流IC－漂害移運(yùn)穩(wěn)動形頸成的針電流穿透華電流集電贈結(jié)反判向電駐流直流傳電流死放大霸系數(shù)交流險電流商放大欲系數(shù)為什飾么基度極開證路集賺電極再回路諷會有雪穿透液電流梢？三、撒晶體溉管的砌共射紫輸入倚特性嗎和輸呈出特廢性為什襯么UCE增大逆曲線傾右移能？對于脖小功牛率晶盾體管暮，UCE大于1V的一勁條輸禿入特逐性曲木線可輛以取趁代UCE大于1V的所排有輸而入特塔性曲醋線。為什寸么像PN結(jié)的債伏安倒特性彩？為什圖么UCE增大窗到一煮定值屬曲線蔥右移谷就不乓明顯既了？1.輸入苗特性2.輸出津特性β是常數(shù)嗎？什么是理想晶體管？什么情況下?對應(yīng)罷于一慢個IB就有岡一條iC隨uCE變化販的曲凡線。為什羨么uCE較小榴時iC隨uCE變化薦很大爪？為閣什么執(zhí)進(jìn)入悅放大瞇狀態(tài)請曲線朋幾乎答是橫含軸的榴平行效線？飽和茂區(qū)放大歌區(qū)截止挎區(qū)晶體屑管的光三個輪工作母區(qū)域