电工与电子技术下册课件.ppt

1、电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期1授课老师：蒙自明（物理与光电工程学院）QQ:158085214Email:dianzijishu12126Code:cheliang10电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期2上下册的联系上下册的联系l 上册 电工技术：主要体现的是电能的使用和转化。内容偏重于电路分析，即计算电路中流动的电流，阻抗以及加在电阻中的电压等。如常用的欧姆定律、基尔霍夫电流定律等。涉及到的主要是强电的电路，即电压和电流的量级单位多为伏和安，这一类的电路也叫电气电路。l 下册 电子技术：同样基于上册的电路

2、分析方法，在电路中引入了半导体器件，如二极管和三极管等。涉及到的电压和电流的量级单位多为毫伏和毫安，微安，所以是偏弱电的电路。这一类的电路也叫电子电路。电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期3半导体器件：二极管和三极管基本放大电路集成运算放大器直流稳压电源本书内容概述本书内容概述电子技术电子技术模拟电子技术模拟电子技术数字电子技术数字电子技术门电路和组合逻辑电路触发器和时序逻辑电路存储器和可编程逻辑器件电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期4电子技术概述电子技术概述l 模拟电子技术：处理的信号在时间上或数值上是连续变化

3、的。这类信号称为模拟信号，相应的电路称为模拟电路。l 数字电子技术：处理的信号在时间上和数值上都是不连续的。即所谓离散的。这类信号称为数字信号，相应的电路称为数字电路。051015200.00.20.40.60.81.0SignalTime-1.0-0.50.00.51.0-2024681012141601234567 TimeSignal电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期5课程的意义课程的意义 My momma always said,Life is like a box of chocolates.You never know what youre

4、 gonna getForrest Gumpmp3,mp4,PC,iphone,ipad都离不开电子技术。都离不开电子技术。电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期6从集成电路到集成光路从集成电路到集成光路l光子（波）的优势光子（波）与光子（波）之间的相互作用很弱，能量损耗非常低。光子（波）的传播速度非常快。激光脉冲越来越短（10-15s）。信息处理的速度会更快。集成光路，光子芯片，光子计算机如何实现？集成光路，光子芯片，光子计算机如何实现？光的二极管，光的三极管，全光的二极管，三极管！光的二极管，光的三极管，全光的二极管，三极管！电工与电子技术电工与电子技

5、术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期7硅材料的全光二极管硅材料的全光二极管阴极阴极阳极阳极单向导电的特性单向导电的特性二极管FromOptics ExpressVol.19,Page 26948电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期8课程的难点课程的难点l从二极管到三极管转变l三极管的等效电路分析To be continued 电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期9课程的学习方法课程的学习方法l多看课本和参考书籍l相互之间的讨论（同学之间，同学老师之间）l别期待着期末临时抱佛脚平时：30%（作业和到课情

6、况（没到超过3次）考试：70%作业交完一章交一次，一次只交一个班的量，交替。电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期10参考书籍参考书籍l 电路与电子技术（中册 模拟电子技术）张纪成 主编 电子工业出版社l 数字电子技术基础阎石(3rd)童诗白(4th)编，高等教育出版社l 漫画电子电路 田中贤一 著，科学出版社l 半导体物理学 刘恩科 等编著，电子工业出版社l 固体物理学 黄 昆 著，高等教育出版社l Introduction to Solid State Physics C.Kittel,Wiley To be continued电工与电子技术电工与电子

7、技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期11何为电子电路何为电子电路l 电子电路 与电气电路的主要区别，除了含有电阻（R），电感（L）和电容（C）外，还包括有二极管、晶体管等半导体元件的电路。电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期12电子电路与电气电路的区别电子电路与电气电路的区别电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期13符号符号电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期14本章要点本章要点电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期15本章

8、要求本章要求电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期16金科玉律金科玉律电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期17本章要点本章要点电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期18什么是半导体什么是半导体l半导体半导体(semiconductor)，指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。本书讨论的半导体主要是具有晶体结构，即原子的排列具有空间的周期性。常用的半导体有硅和锗。电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学

9、期学期19本征半导体本征半导体共价健共价健 Si Si Si Si价电子价电子电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期20半导体的导电性半导体的导电性电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期21本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理 Si Si Si Si价电子价电子这一现象称为本征激发。这一现象称为本征激发。空穴空穴自由电子自由电子电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期22本征半导体的导电机理本征半导体的导电机理电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学

10、期学期23 Si Si Si Sip+多多余余电电子子磷原子磷原子在常温下即可在常温下即可变为自由电子变为自由电子失去一个失去一个电子变为电子变为正离子正离子电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期24 Si Si Si SiB硼原子硼原子空穴空穴电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期25Quiz电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期26本章要点本章要点电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期27PN结结多子的扩散运动多子的扩散运动内电场内电场少子

11、的漂移运动少子的漂移运动浓度差浓度差 扩散的结果使扩散的结果使空间电荷区变宽。空间电荷区变宽。空间电荷区也称空间电荷区也称 PN 结结+形成空间电荷区形成空间电荷区电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期281.PN 1.PN 结加正向电压（结加正向电压（P P接正、接正、N N接负，接负，正向偏置）正向偏置）PN 结变窄结变窄外电场外电场IF内电场内电场PN+电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期29 内电场被加内电场被加强，少子的漂强，少子的漂移加强，由于移加强，由于少子数量很少，少子数量很少，形成很小的反形成很小的

12、反向电流。向电流。IR+2.PN 2.PN 结加反向电压（结加反向电压（P P接负、接负、N N接正，接正，反向偏置）反向偏置）电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期30本章要点本章要点电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期31阴极引线阴极引线阳极引线阳极引线二氧化硅保护层二氧化硅保护层P型硅型硅N型硅型硅(c)平面型平面型金属触丝金属触丝阳极引线阳极引线N型锗片型锗片阴极引线阴极引线外壳外壳(a )点接触型点接触型铝合金小球铝合金小球N型硅型硅阳极引线阳极引线PN结结金锑合金金锑合金底座底座阴极引线阴极引线(b )面

13、接触型面接触型阴极阴极阳极阳极(d )符号符号将PN结加上相应的电极引线和管壳，就成为二极管PN电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期32UIVmA0.4mA-50反向击穿反向击穿电压电压U(BR)反向特性反向特性PN+PN+mA-500.4VmAmA-500.4mA-50mA0.4mA-50电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期33电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期34例例1：D6V12V3k BAUAB+电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学

14、期学期35V sin18itu t 电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期36例例3:mA43122D IBD16V12V3k AD2UAB+电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期37本章要点本章要点电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期38稳压二极管稳压二极管UZIZIZM UZ IZ_+UIO电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期39ZZ ZIUr电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期41本章要点本章要

15、点电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期42半导体三极管（晶体管）半导体三极管（晶体管）J三极管又称为晶体管，它的关键的两个作用是：放大放大和开关开关！电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期43半导体三极管半导体三极管NNPBECIBIEICBECIBIEICBEC(Base)(Collector)(Emitter)电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期443DG100晶体管*国产三极管的命名方式国产三极管的命名方式*知道电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第

16、学年第1学期学期45电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期46共发射极电路共发射极电路输入回路输入回路输出回路输出回路ICEBmAm mAVUCEUBERBIBECV+Current Controlled Current Source 电流控制电流源 电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期48BECNNPEBRBECIEIBEICEICBO电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期49EEBRBRC电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期50ICIB

17、BECNNPEBRBECIEIBEICEICBOBCCBOBCBOCBECEIIIIIIII CEOBCBOBC)(1 IIIII BC CEO III ，有，有忽略忽略电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期51特性曲线特性曲线 即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是分析放大电路的依据。是分析放大电路的依据。重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线电工与电子技术电工与电子技术A(

18、2)2012-2013学年第学年第1学期学期52常数常数 CE)(BEBUUfIIB(m mA)UBE(V)204060800.40.8UCE 1VO电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期53IB=020m mA40m mA60m mA80m mA100m mA常数常数 B)(CECIUfI36IC(mA )1234UCE(V)912O放大区放大区O体现了三极管的开关作用主要参数主要参数 BCII_ BCII 53704051BC.II 400400605132BC .II ICBOm mA+ECm mAICEOIB=0+电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期59ICM安全工作区安全工作区ICUCEO电工与电子技术电工与电子技术A(2)2012-2013学年第学年第1学期学期60