1、(1-1)導(dǎo)體：導(dǎo)體：自然界中很容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱(chēng)為自然界中很容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱(chēng)為導(dǎo)體導(dǎo)體，金屬一般都是導(dǎo)體。金屬一般都是導(dǎo)體。絕緣體：絕緣體：有的物質(zhì)幾乎不導(dǎo)電，稱(chēng)為有的物質(zhì)幾乎不導(dǎo)電，稱(chēng)為絕緣體絕緣體，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。如橡皮、陶瓷、塑料和石英。半導(dǎo)體：半導(dǎo)體：另有一類(lèi)物質(zhì)的導(dǎo)電特性處于導(dǎo)體和另有一類(lèi)物質(zhì)的導(dǎo)電特性處于導(dǎo)體和絕緣體之間，稱(chēng)為絕緣體之間，稱(chēng)為半導(dǎo)體半導(dǎo)體，如鍺、硅、，如鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等。砷化鎵和一些硫化物、氧化物等。7.0 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性http:/ 它的導(dǎo)電能力明顯改變。它的導(dǎo)電能力明顯改變。1.1.摻雜性摻雜性2.2.熱敏性和光敏

2、性熱敏性和光敏性(1-3)7.0.1 7.0.1 本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體（純凈和具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體）（純凈和具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體）一、本征半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、本征半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)GeGeSiSi現(xiàn)代電子學(xué)中，用的最多的半導(dǎo)體是硅和鍺，它們現(xiàn)代電子學(xué)中，用的最多的半導(dǎo)體是硅和鍺，它們的最外層電子（價(jià)電子）都是四個(gè)。的最外層電子（價(jià)電子）都是四個(gè)。(1-4)在硅和鍺晶體中，原子按四角形系統(tǒng)組成在硅和鍺晶體中，原子按四角形系統(tǒng)組成晶體點(diǎn)陣，每個(gè)原子都處在正四面體的中心，晶體點(diǎn)陣，每個(gè)原子都處在正四面體的中心，而四個(gè)其它原子位于四面體的頂點(diǎn)，每個(gè)原子而四個(gè)其它原子位于四面體的頂點(diǎn)，每個(gè)原子與其相臨的原

3、子之間形成與其相臨的原子之間形成共價(jià)鍵共價(jià)鍵，共用一對(duì)價(jià)，共用一對(duì)價(jià)電子。電子。硅和鍺的晶硅和鍺的晶體結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)：通過(guò)一定的工藝過(guò)程，可以將半導(dǎo)體制成通過(guò)一定的工藝過(guò)程，可以將半導(dǎo)體制成晶體晶體。(1-5)硅和鍺的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)硅和鍺的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)共價(jià)鍵共共價(jià)鍵共用電子對(duì)用電子對(duì)+4+4+4+4+4+4+4+4+4+4表示除表示除去價(jià)電子去價(jià)電子后的原子后的原子(1-6)共價(jià)鍵中的兩個(gè)電子被緊緊束縛在共價(jià)鍵中，稱(chēng)為共價(jià)鍵中的兩個(gè)電子被緊緊束縛在共價(jià)鍵中，稱(chēng)為束縛電子束縛電子，常溫下束縛電子很難脫離共價(jià)鍵成為，常溫下束縛電子很難脫離共價(jià)鍵成為自自由電子由電子，因此本征半導(dǎo)體中的自由電子很少，所以，因此

4、本征半導(dǎo)體中的自由電子很少，所以本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力很弱。形成共價(jià)鍵后，每個(gè)原子的最外層電子是形成共價(jià)鍵后，每個(gè)原子的最外層電子是八個(gè)，構(gòu)成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。八個(gè)，構(gòu)成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。共價(jià)鍵有很強(qiáng)的結(jié)合力，使原子規(guī)共價(jià)鍵有很強(qiáng)的結(jié)合力，使原子規(guī)則排列，形成晶體。則排列，形成晶體。+4+4+4+4(1-7)二、本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理二、本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理在絕對(duì)在絕對(duì)0 0度（度（T T=0K=0K）和沒(méi)有外界激發(fā)時(shí)）和沒(méi)有外界激發(fā)時(shí), ,價(jià)電價(jià)電子完全被共價(jià)鍵束縛著，本征半導(dǎo)體中沒(méi)有可子完全被共價(jià)鍵束縛著，本征半導(dǎo)體中沒(méi)有可以運(yùn)動(dòng)的帶電粒子（即以運(yùn)動(dòng)的帶電粒子（即載流子載流子），它的

5、導(dǎo)電能），它的導(dǎo)電能力為力為 0 0，相當(dāng)于絕緣體。，相當(dāng)于絕緣體。在常溫下，由于熱激發(fā)，使一些價(jià)電子獲在常溫下，由于熱激發(fā)，使一些價(jià)電子獲得足夠的能量而脫離共價(jià)鍵的束縛，成為得足夠的能量而脫離共價(jià)鍵的束縛，成為自由自由電子電子，同時(shí)共價(jià)鍵上留下一個(gè)空位，稱(chēng)為，同時(shí)共價(jià)鍵上留下一個(gè)空位，稱(chēng)為空穴空穴。1.1.載流子、自由電子和空穴載流子、自由電子和空穴(1-8)+4+4+4+4自由電子自由電子空穴空穴束縛電子束縛電子(1-9)2.2.本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理+4+4+4+4+4+4+4+4在其它力的作用下，在其它力的作用下，空穴吸引附近的電子空穴吸引附近的電子來(lái)填補(bǔ)，這樣的結(jié)果

6、來(lái)填補(bǔ)，這樣的結(jié)果相當(dāng)于空穴的遷移，相當(dāng)于空穴的遷移，而空穴的遷移相當(dāng)于而空穴的遷移相當(dāng)于正電荷的移動(dòng)，因此正電荷的移動(dòng)，因此可以認(rèn)為空穴是載流可以認(rèn)為空穴是載流子。子。本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子，即本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子，即自由電子自由電子和和空穴空穴。(1-10)溫度越高，載流子的濃度越高。因此本征半溫度越高，載流子的濃度越高。因此本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越強(qiáng)，溫度是影響半導(dǎo)體性導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越強(qiáng)，溫度是影響半導(dǎo)體性能的一個(gè)重要的外部因素，這是半導(dǎo)體的一能的一個(gè)重要的外部因素，這是半導(dǎo)體的一大特點(diǎn)。大特點(diǎn)。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于載流子的濃度。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決

7、于載流子的濃度。本征半導(dǎo)體中電流由兩部分組成：本征半導(dǎo)體中電流由兩部分組成： 1. 1. 自由電子移動(dòng)產(chǎn)生的電流。自由電子移動(dòng)產(chǎn)生的電流。 2. 2. 空穴移動(dòng)產(chǎn)生的電流?？昭ㄒ苿?dòng)產(chǎn)生的電流。（在本征半導(dǎo)體中（在本征半導(dǎo)體中 自由電子和空穴成對(duì)出現(xiàn)，自由電子和空穴成對(duì)出現(xiàn)，同時(shí)又不斷的復(fù)合）同時(shí)又不斷的復(fù)合）(1-11)7.0.2 7.0.2 雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量的雜質(zhì)，就會(huì)在本征半導(dǎo)體中摻入某些微量的雜質(zhì)，就會(huì)使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化。其原因是摻使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化。其原因是摻雜半導(dǎo)體的某種載流子濃度大大增加。雜半導(dǎo)體的某種載流子濃度大大增加。P P

8、 型半導(dǎo)體：型半導(dǎo)體：空穴濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，也空穴濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，也稱(chēng)為（空穴半導(dǎo)體）。稱(chēng)為（空穴半導(dǎo)體）。N N 型半導(dǎo)體：型半導(dǎo)體：自由電子濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，自由電子濃度大大增加的雜質(zhì)半導(dǎo)體，也稱(chēng)為（電子半導(dǎo)體）。也稱(chēng)為（電子半導(dǎo)體）。(1-12)一、一、N N 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體在硅或鍺晶體中摻入少量的五價(jià)元素磷，在硅或鍺晶體中摻入少量的五價(jià)元素磷，晶體中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，磷原晶體中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，磷原子的最外層有五個(gè)價(jià)電子，其中四個(gè)與相鄰子的最外層有五個(gè)價(jià)電子，其中四個(gè)與相鄰的半導(dǎo)體原子形成共價(jià)鍵，必定多出一個(gè)電的半導(dǎo)體原子形成共價(jià)鍵，必定

9、多出一個(gè)電子，這個(gè)電子幾乎不受束縛，很容易被激發(fā)子，這個(gè)電子幾乎不受束縛，很容易被激發(fā)而成為自由電子，這樣磷原子就成了不能移而成為自由電子，這樣磷原子就成了不能移動(dòng)的帶正電的離子。動(dòng)的帶正電的離子。(1-13)+4+4+4+4+5+5+4+4多余多余電子電子磷原子磷原子N N 型半導(dǎo)體中型半導(dǎo)體中的載流子是什的載流子是什么？么？1.1.由磷原子提供的電子，濃度與磷原子相同。由磷原子提供的電子，濃度與磷原子相同。2.2.本征半導(dǎo)體中成對(duì)產(chǎn)生的電子和空穴。本征半導(dǎo)體中成對(duì)產(chǎn)生的電子和空穴。摻雜濃度遠(yuǎn)大于本征半導(dǎo)體中載流子濃度，所以，自摻雜濃度遠(yuǎn)大于本征半導(dǎo)體中載流子濃度，所以，自由電子濃度遠(yuǎn)大于空

10、穴濃度。自由電子稱(chēng)為由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度。自由電子稱(chēng)為多數(shù)載流多數(shù)載流子子（多子多子），空穴稱(chēng)為），空穴稱(chēng)為少數(shù)載流子少數(shù)載流子（少子少子）。）。(1-14)二、二、P P 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體在硅或鍺晶體中摻入少量的三價(jià)元素，如硼在硅或鍺晶體中摻入少量的三價(jià)元素，如硼（或銦），晶體點(diǎn)陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)（或銦），晶體點(diǎn)陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，硼原子的最外層有三個(gè)價(jià)電子，與相鄰的取代，硼原子的最外層有三個(gè)價(jià)電子，與相鄰的半導(dǎo)體原子形成共價(jià)鍵時(shí)，半導(dǎo)體原子形成共價(jià)鍵時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)空穴。這個(gè)空穴產(chǎn)生一個(gè)空穴。這個(gè)空穴可能吸引束縛電子來(lái)填補(bǔ)，可能吸引束縛電子來(lái)填補(bǔ)，使得硼原子成為不能移動(dòng)

11、使得硼原子成為不能移動(dòng)的帶負(fù)電的離子。的帶負(fù)電的離子。+4+4+4+4+3+3+4+4空穴空穴硼原子硼原子P P 型半導(dǎo)體中空穴是多子，電子是少子型半導(dǎo)體中空穴是多子，電子是少子。(1-15)三、雜質(zhì)半導(dǎo)體的符號(hào)三、雜質(zhì)半導(dǎo)體的符號(hào)P P 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體+N N 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體(1-16)PN PN 結(jié)的形成結(jié)的形成在同一片半導(dǎo)體基片上，分別制造在同一片半導(dǎo)體基片上，分別制造P P 型半導(dǎo)型半導(dǎo)體和體和N N 型半導(dǎo)體，經(jīng)過(guò)載流子的擴(kuò)散，在它們的型半導(dǎo)體，經(jīng)過(guò)載流子的擴(kuò)散，在它們的交界面處就形成了交界面處就形成了PN PN 結(jié)。結(jié)。7.1 PN結(jié)及其單向?qū)щ娦越Y(jié)及其單向?qū)щ娦?1-17)P

12、 P 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體N N 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體+擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)E E漂移運(yùn)動(dòng)漂移運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散的結(jié)果是使空間電擴(kuò)散的結(jié)果是使空間電荷區(qū)逐漸加寬。荷區(qū)逐漸加寬。內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng)，漂移運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)越強(qiáng)，漂移運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)，而漂移使空間電越強(qiáng)，而漂移使空間電荷區(qū)變薄。荷區(qū)變薄?？臻g電荷區(qū)，空間電荷區(qū)，也稱(chēng)耗盡層。也稱(chēng)耗盡層。(1-18)漂移運(yùn)動(dòng)漂移運(yùn)動(dòng)P P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體N N 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體+擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)內(nèi)電場(chǎng)內(nèi)電場(chǎng)E E所以擴(kuò)散和漂移這一對(duì)相反的運(yùn)動(dòng)最終達(dá)到平衡，所以擴(kuò)散和漂移這一對(duì)相反的運(yùn)動(dòng)最終達(dá)到平衡，相當(dāng)于兩個(gè)區(qū)之間沒(méi)有電荷運(yùn)動(dòng)，空間電荷區(qū)的厚相當(dāng)于兩個(gè)區(qū)之間沒(méi)有電荷運(yùn)動(dòng)，空間電荷區(qū)的厚

13、度固定不變。度固定不變。(1-19)+空間空間電荷電荷區(qū)區(qū)N型區(qū)型區(qū)P型區(qū)型區(qū)電位電位VV0(1-20)(1) 加正向電壓（正偏）加正向電壓（正偏）電源正極接電源正極接P區(qū)，負(fù)極接區(qū)，負(fù)極接N區(qū)區(qū) 外電場(chǎng)的方向與內(nèi)電場(chǎng)方向相反。外電場(chǎng)的方向與內(nèi)電場(chǎng)方向相反。 外電場(chǎng)削弱內(nèi)電場(chǎng)外電場(chǎng)削弱內(nèi)電場(chǎng) 耗盡層變窄耗盡層變窄 擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)漂移運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)漂移運(yùn)動(dòng)多子多子擴(kuò)散形成正向電流擴(kuò)散形成正向電流I I F F+P型半導(dǎo)體+N型半導(dǎo)體+WER空間電荷區(qū)內(nèi)電場(chǎng)E正向電流正向電流 PNPN結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦?1-21)(2) (2) 加反向電壓加反向電壓電源正極接電源正極接N N區(qū)，負(fù)極接區(qū)，負(fù)極接

14、P P區(qū)區(qū) 外電場(chǎng)的方向與內(nèi)電場(chǎng)方向相同。外電場(chǎng)的方向與內(nèi)電場(chǎng)方向相同。 外電場(chǎng)加強(qiáng)內(nèi)電場(chǎng)外電場(chǎng)加強(qiáng)內(nèi)電場(chǎng)耗盡層變寬耗盡層變寬 漂移運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)漂移運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)少子漂移形成反向電流少子漂移形成反向電流I I R R+內(nèi)電場(chǎng)+E+EW+空 間 電 荷 區(qū)+R+IRP PN N 在一定的溫度下，在一定的溫度下，由本征激發(fā)產(chǎn)生的少子濃由本征激發(fā)產(chǎn)生的少子濃度是一定的，故度是一定的，故I IR R基本上與基本上與外加反壓的大小無(wú)關(guān)外加反壓的大小無(wú)關(guān)，所所以稱(chēng)為以稱(chēng)為反向飽和電流反向飽和電流。但。但I(xiàn) IR R與溫度有關(guān)。與溫度有關(guān)。 (1-22) PN PN結(jié)加正向電壓時(shí)，具有較大的正結(jié)加正向電壓時(shí)，

15、具有較大的正向擴(kuò)散電流，呈現(xiàn)低電阻，向擴(kuò)散電流，呈現(xiàn)低電阻， PNPN結(jié)導(dǎo)通；結(jié)導(dǎo)通； PNPN結(jié)加反向電壓時(shí)，具有很小的反結(jié)加反向電壓時(shí)，具有很小的反向漂移電流，呈現(xiàn)高電阻，向漂移電流，呈現(xiàn)高電阻， PNPN結(jié)截止。結(jié)截止。 由此可以得出結(jié)論：由此可以得出結(jié)論：PNPN結(jié)具有單向結(jié)具有單向?qū)щ娦?。?dǎo)電性。(1-23)7.2 晶體二極管及其應(yīng)用晶體二極管及其應(yīng)用.1晶體二極管晶體二極管PN PN 結(jié)加上管殼和引線(xiàn)，就成為半導(dǎo)體二極管。結(jié)加上管殼和引線(xiàn)，就成為半導(dǎo)體二極管。引線(xiàn)引線(xiàn)外殼線(xiàn)外殼線(xiàn)觸絲線(xiàn)觸絲線(xiàn)基片基片點(diǎn)接觸型點(diǎn)接觸型PN結(jié)結(jié)面接觸型面接觸型PN二極管的電路符號(hào)：二極管

16、的電路符號(hào)：陽(yáng)極陽(yáng)極+陰極陰極-A A 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)(1-24)B B 伏安特性伏安特性UI死區(qū)電壓死區(qū)電壓 硅管硅管0.5V,鍺管鍺管0.1V。導(dǎo)通壓降導(dǎo)通壓降: : 硅硅管管0.60.7V,鍺鍺管管0.20.3V。反向擊穿反向擊穿電壓電壓UBR(1-25)C C 主要參數(shù)主要參數(shù)（1 1） 最大整流電流最大整流電流 I IF F二極管長(zhǎng)期使用時(shí)，允許流過(guò)二極管的最大二極管長(zhǎng)期使用時(shí)，允許流過(guò)二極管的最大正向平均電流。正向平均電流。（3 3） 反向擊穿電壓反向擊穿電壓U UBRBR二極管反向擊穿時(shí)的電壓值。擊穿時(shí)反向電流二極管反向擊穿時(shí)的電壓值。擊穿時(shí)反向電流劇增，二極管的單向?qū)щ娦员黄?/p>

17、壞，甚至過(guò)熱劇增，二極管的單向?qū)щ娦员黄茐?，甚至過(guò)熱而燒壞。手冊(cè)上給出的最高反向工作電壓而燒壞。手冊(cè)上給出的最高反向工作電壓U UBMBM一一般是般是U UBRBR的一半。的一半。（2 2） 最高反向工作電壓最高反向工作電壓U UBMBM保證二極管不被擊穿時(shí)的反向峰值電壓。保證二極管不被擊穿時(shí)的反向峰值電壓。(1-26)（4 4） 反向電流反向電流 I IR R指二極管加反向峰值工作電壓時(shí)的反向電指二極管加反向峰值工作電壓時(shí)的反向電流。反向電流大，說(shuō)明管子的單向?qū)щ娦粤鳌７聪螂娏鞔?，說(shuō)明管子的單向?qū)щ娦圆?，因此反向電流越小越好。反向電流受差，因此反向電流越小越好。反向電流受溫度的影響，溫度越?/p>

18、反向電流越大。硅溫度的影響，溫度越高反向電流越大。硅管的反向電流較小，鍺管的反向電流要比管的反向電流較小，鍺管的反向電流要比硅管大幾十到幾百倍。硅管大幾十到幾百倍。(1-27) 當(dāng)外加正向電壓不當(dāng)外加正向電壓不同時(shí)，同時(shí)，PNPN結(jié)兩側(cè)堆積結(jié)兩側(cè)堆積的少子的數(shù)量及濃度的少子的數(shù)量及濃度梯度也不同，這就相梯度也不同，這就相當(dāng)電容的充放電過(guò)程當(dāng)電容的充放電過(guò)程。+NPpLx濃濃度度分分布布耗耗盡盡層層NP區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)中中空空穴穴區(qū)區(qū)中中電電子子區(qū)區(qū)濃濃度度分分布布nL電容效應(yīng)在交流信號(hào)作用下才會(huì)明顯表現(xiàn)出來(lái)電容效應(yīng)在交流信號(hào)作用下才會(huì)明顯表現(xiàn)出來(lái)擴(kuò)散電容：擴(kuò)散電容：為了形成正向?yàn)榱诵纬烧螂娏鳎〝U(kuò)散電

19、流），注入電流（擴(kuò)散電流），注入P P 區(qū)的少子（電子）在區(qū)的少子（電子）在P P 區(qū)區(qū)有濃度差，越靠近有濃度差，越靠近PNPN結(jié)濃結(jié)濃度越大，即在度越大，即在P P 區(qū)有電子區(qū)有電子的積累。同理，在的積累。同理，在N N區(qū)有空區(qū)有空穴的積累。正向電流大，穴的積累。正向電流大，積累的電荷多。這樣所產(chǎn)積累的電荷多。這樣所產(chǎn)生的電容就是擴(kuò)散電容生的電容就是擴(kuò)散電容. .(1-28)CB在正向和反向偏置時(shí)均不能忽略。而反向偏置在正向和反向偏置時(shí)均不能忽略。而反向偏置時(shí)，由于載流子數(shù)目很少，擴(kuò)散電容可忽略。時(shí)，由于載流子數(shù)目很少，擴(kuò)散電容可忽略。PN結(jié)高頻小信號(hào)時(shí)的等效電路：結(jié)高頻小信號(hào)時(shí)的等效電路：

20、勢(shì)壘電容和擴(kuò)散電勢(shì)壘電容和擴(kuò)散電容的綜合效應(yīng)容的綜合效應(yīng)rd(1-29)7.2.2 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管UIIZIZmax UZ IZ穩(wěn)壓穩(wěn)壓誤差誤差曲線(xiàn)越陡，曲線(xiàn)越陡，電壓越穩(wěn)電壓越穩(wěn)定。定。+-UZ動(dòng)態(tài)電阻：動(dòng)態(tài)電阻：ZZIUZrr rz z越小，穩(wěn)越小，穩(wěn)壓性能越壓性能越好。好。(1-30)（4 4）穩(wěn)定電流）穩(wěn)定電流I IZ Z、最大、最小穩(wěn)定電流最大、最小穩(wěn)定電流I Izmaxzmax、I Izminzmin。（5 5）最大允許功耗）最大允許功耗maxZZZMIUP穩(wěn)壓二極管的參數(shù)穩(wěn)壓二極管的參數(shù): :（1 1）穩(wěn)定電壓）穩(wěn)定電壓 U UZ Z（2 2）電壓溫度系數(shù)）電壓溫度系數(shù) U

21、 U（%/%/） 穩(wěn)壓值受溫度變化影響的的系數(shù)。穩(wěn)壓值受溫度變化影響的的系數(shù)。（3 3）動(dòng)態(tài)電阻）動(dòng)態(tài)電阻ZZIUZr(1-31)在電路中穩(wěn)壓管只有與適當(dāng)?shù)脑陔娐分蟹€(wěn)壓管只有與適當(dāng)?shù)碾娮柽B接才能起到穩(wěn)壓作用。電阻連接才能起到穩(wěn)壓作用。UIIZIZmax UZ IZUZ(1-32)穩(wěn)壓二極管的應(yīng)用舉例穩(wěn)壓二極管的應(yīng)用舉例uoiZDZRiLiuiRL5mA 20mA, V,minmaxzzzII10U穩(wěn)壓管的技術(shù)參數(shù)穩(wěn)壓管的技術(shù)參數(shù): : k2LR解：令輸入電壓達(dá)到上限時(shí)，流過(guò)穩(wěn)壓管的電解：令輸入電壓達(dá)到上限時(shí)，流過(guò)穩(wěn)壓管的電流為流為I Iz zmax max mAmax25RUIiLZz10R2

22、5UiRu2 . 1zi方程方程1 1要求當(dāng)輸入電壓由正常值發(fā)生要求當(dāng)輸入電壓由正常值發(fā)生 20%20%波動(dòng)時(shí)，負(fù)載電壓波動(dòng)時(shí)，負(fù)載電壓基本不變?；静蛔?。求：求：電阻電阻R R和輸入電壓和輸入電壓 u ui i 的正常值。的正常值。(1-33)令輸入電壓降到下限令輸入電壓降到下限時(shí)，流過(guò)穩(wěn)壓管的電時(shí)，流過(guò)穩(wěn)壓管的電流為流為I Iz zmin min 。mAmin10RUIiLZz10R10UiRu8 . 0zi方程方程2 2u uo oi iZ ZD DZ ZR Ri iL Li iu ui iR RL L聯(lián)立方程聯(lián)立方程1 1、2 2，可解得：，可解得：k50V7518.R,.ui(1-3

23、4)7.2.3 發(fā)光二極管發(fā)光二極管有正向電流流過(guò)有正向電流流過(guò)時(shí)，發(fā)出一定波長(zhǎng)時(shí)，發(fā)出一定波長(zhǎng)范圍的光，目前的范圍的光，目前的發(fā)光管可以發(fā)出從發(fā)光管可以發(fā)出從紅外到可見(jiàn)波段的紅外到可見(jiàn)波段的光，它的電特性與光，它的電特性與一般二極管類(lèi)似。一般二極管類(lèi)似。(1-35)7.2.4 光電二極管光電二極管反向電流隨光照強(qiáng)度的增加而上升。反向電流隨光照強(qiáng)度的增加而上升。IU照度增加照度增加(1-36)7.2.5 變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管符號(hào)與特性曲線(xiàn)符號(hào)與特性曲線(xiàn)(1-37)二極管：二極管：死區(qū)電壓死區(qū)電壓=0 .5V=0 .5V，正向壓降，正向壓降 0.7V(0.7V(硅二極管硅二極管) ) 理想二極管

24、：理想二極管：死區(qū)電壓死區(qū)電壓=0 =0 ，正向壓降，正向壓降=0 =0 RLuiuouiuott二極管的應(yīng)用舉例二極管的應(yīng)用舉例1 1：二極管半波整流二極管半波整流二極管的應(yīng)用是主要利用它的單向?qū)щ娦?，主二極管的應(yīng)用是主要利用它的單向?qū)щ娦?，主要?yīng)用于整流、限幅、保護(hù)等等。要應(yīng)用于整流、限幅、保護(hù)等等。7.2.6 晶體二極管的基本應(yīng)用晶體二極管的基本應(yīng)用(1-38)二極管的應(yīng)用舉例二極管的應(yīng)用舉例2 2：tttuiuRuoRRLuiuRuo(1-39)7.3.1 晶體三極管晶體三極管A A 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)BECNNP基極基極發(fā)射極發(fā)射極集電極集電極NPN型型PNP集電極集電極基極基極發(fā)射極

25、發(fā)射極BCEPNP型型7.3 晶體三極管及其基本放大電路晶體三極管及其基本放大電路(1-40)BECNNP基極基極發(fā)射極發(fā)射極集電極集電極基區(qū)：較薄，基區(qū)：較薄，摻雜濃度低摻雜濃度低集電區(qū)：集電區(qū)：面積較大面積較大發(fā)射區(qū)：摻發(fā)射區(qū)：摻雜濃度較高雜濃度較高(1-41)BECNNP基極基極發(fā)射極發(fā)射極集電極集電極發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電結(jié)(1-42)BECIBIEICNPN型三極管型三極管BECIBIEICPNP型三極管型三極管符號(hào)符號(hào)(1-43)ICmA AVVUCEUBERBIBECEB 一一. 一個(gè)實(shí)驗(yàn)一個(gè)實(shí)驗(yàn)B B 三極管的電流放大作用三極管的電流放大作用(1-44)結(jié)論結(jié)論: :1. IE

26、=IC+IB常數(shù)BCBCBCBCIIII1IIII.23. IB=0, IC=ICEO4.4.要使晶體管放大要使晶體管放大, ,發(fā)射結(jié)必須正偏發(fā)射結(jié)必須正偏, ,集電結(jié)必須集電結(jié)必須反偏。反偏。(1-45)二二. 電流放大原理電流放大原理BECNNPEBRBECIE基區(qū)空穴基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)向發(fā)射區(qū)的擴(kuò)散可的擴(kuò)散可忽略。忽略。IBE進(jìn)入進(jìn)入P區(qū)的電子區(qū)的電子少部分與基區(qū)的少部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，形成空穴復(fù)合，形成電流電流IBE ，多數(shù)，多數(shù)擴(kuò)散到集電結(jié)。擴(kuò)散到集電結(jié)。發(fā)射結(jié)正發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射偏，發(fā)射區(qū)電子不區(qū)電子不斷向基區(qū)斷向基區(qū)擴(kuò)散，形擴(kuò)散，形成發(fā)射極成發(fā)射極電流電流IE。(1-46)BECN

27、NPEBRBECIE集電結(jié)反偏，有集電結(jié)反偏，有少子形成的反向少子形成的反向電流電流ICBO。ICBOIC=ICE+ICBO ICEIBEICE從基區(qū)擴(kuò)從基區(qū)擴(kuò)散來(lái)的電散來(lái)的電子作為集子作為集電結(jié)的少電結(jié)的少子，漂移子，漂移進(jìn)入集電進(jìn)入集電結(jié)而被收結(jié)而被收集，形成集，形成ICE。(1-47)IB=IBE-ICBO IBEIBBECNNPEBRBECIEICBOICEIC=ICE+ICBO ICEIBE(1-48)ICE與與IBE之比稱(chēng)為電流放大倍數(shù)之比稱(chēng)為電流放大倍數(shù)BCCBOBCBOCBECEIIIIIIII(1-49)一一.輸入特性輸入特性UCE 1VIB( A)UBE(V)2040608

28、00.40.8工作壓降：工作壓降： 硅管硅管UBE 0.60.7V,鍺管鍺管UBE 0.20.3V。UCE=0VUCE =0.5V 死區(qū)電死區(qū)電壓，硅管壓，硅管0.5V，鍺，鍺管管0.1V。C 特性曲線(xiàn)特性曲線(xiàn)(1-50)二、二、輸出特性輸出特性IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A此區(qū)域滿(mǎn)此區(qū)域滿(mǎn)足足IC= IB稱(chēng)為線(xiàn)性稱(chēng)為線(xiàn)性區(qū)（放大區(qū)（放大區(qū)）。區(qū)）。當(dāng)當(dāng)UCE大于一大于一定的數(shù)值時(shí)，定的數(shù)值時(shí)，IC只與只與IB有關(guān)，有關(guān)，IC= IB。(1-51)IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A

29、100 A此區(qū)域中此區(qū)域中UCE UBE,集電結(jié)正偏，集電結(jié)正偏， IBIC，UCE 0.3V稱(chēng)為飽和區(qū)。稱(chēng)為飽和區(qū)。(1-52)IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A此區(qū)域中此區(qū)域中 : IB=0,IC=ICEO,UBE I IC C，U UCECE 0.3V0.3V (3) (3) 截止區(qū)：截止區(qū)： U UBEBE I IC C，U UCECE 0.3V0.3V (3) (3) 截止區(qū)：截止區(qū)： U UBEBE 死區(qū)電壓，死區(qū)電壓， I IB B=0 =0 ， I IC C= =I ICEOCEO 0 0 (1-72) B 放大電路的

30、分析方法放大電路的分析方法放大放大電路電路分析分析靜態(tài)分析靜態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析估算法估算法圖解法圖解法微變等效電路法微變等效電路法圖解法圖解法73 B 放大電路的分析方法放大電路的分析方法計(jì)算計(jì)算靜態(tài)分析：計(jì)算直流狀態(tài)下基極靜態(tài)分析：計(jì)算直流狀態(tài)下基極電流、集電極電流、集電極與發(fā)電流、集電極電流、集電極與發(fā)射極之間的電壓射極之間的電壓動(dòng)態(tài)分析：計(jì)算動(dòng)態(tài)分析：計(jì)算電壓放大倍數(shù)（電壓放大倍數(shù)（區(qū)區(qū)別于電流放大倍數(shù)別于電流放大倍數(shù)）、輸入、輸出電阻、輸入、輸出電阻74直流通路和交流通路直流通路和交流通路 放大電路中各點(diǎn)的放大電路中各點(diǎn)的電壓或電流電壓或電流都是在靜態(tài)直都是在靜態(tài)直流上附加了小的交

31、流信號(hào)。流上附加了小的交流信號(hào)。但是，但是，電容對(duì)交、直流的作用不同電容對(duì)交、直流的作用不同。如果電容容量足。如果電容容量足夠大，可以認(rèn)為它對(duì)交流不起作用，即對(duì)交流短路。而對(duì)夠大，可以認(rèn)為它對(duì)交流不起作用，即對(duì)交流短路。而對(duì)直流可以看成開(kāi)路，這樣，交直流所走的通道是不同的。直流可以看成開(kāi)路，這樣，交直流所走的通道是不同的。交流通路：交流通路：只考慮交流信號(hào)的分電路。只考慮交流信號(hào)的分電路。直流通路：直流通路：只考慮直流信號(hào)的分電路。只考慮直流信號(hào)的分電路。信號(hào)的不同分量可以分別在不同的通路分析。信號(hào)的不同分量可以分別在不同的通路分析。a a、 靜態(tài)分析：靜態(tài)分析：(1-75)例：例：對(duì)直流信號(hào)

32、（只有對(duì)直流信號(hào)（只有+EC）開(kāi)路開(kāi)路開(kāi)路開(kāi)路RB+ECRCC1C2T直流通道直流通道RB+ECRC(1-76)對(duì)交流信號(hào)對(duì)交流信號(hào)(輸入信號(hào)輸入信號(hào)ui)短路短路短路短路置零置零RB+ECRCC1C2TRBRCRLuiuo交流通路交流通路77ui=0時(shí)時(shí)由于電源的由于電源的存在存在IB 0IC 0IBQICQIEQ=IBQ+ICQ靜態(tài)工作點(diǎn)：靜態(tài)工作點(diǎn)：RB+ECRCC1C2T(1-78)IBQICQUBEQUCEQ( ICQ,UCEQ )(IBQ,UBEQ)RB+ECRCC1C2T(1-79)(IBQ,UBEQ) 和和( ICQ,UCEQ )分別對(duì)應(yīng)于輸入輸出分別對(duì)應(yīng)于輸入輸出特性曲線(xiàn)上的

33、一個(gè)點(diǎn)稱(chēng)為靜態(tài)工作點(diǎn)。特性曲線(xiàn)上的一個(gè)點(diǎn)稱(chēng)為靜態(tài)工作點(diǎn)。IBUBEQIBQUBEQICUCEQUCEQICQ80（1） 估算法估算法（1）根據(jù)直流通道估算）根據(jù)直流通道估算IB思考：思考：如何計(jì)算？如何計(jì)算？IBUBERB稱(chēng)為稱(chēng)為偏置電阻偏置電阻，IB稱(chēng)為稱(chēng)為偏偏置電流置電流。+EC直流通道直流通道RBRC81（1） 估估算法算法（1）根據(jù)直流通道估算）根據(jù)直流通道估算IBIBUBEBBECBRUEIBCRE7 . 0BCRERB稱(chēng)為稱(chēng)為偏置電阻偏置電阻，IB稱(chēng)為稱(chēng)為偏偏置電流置電流。+EC直流通道直流通道RBRC82（2）根據(jù)直流通道估算）根據(jù)直流通道估算UCE、ICICUCE直流通道直流通

34、道RBRC思考：思考：如何計(jì)算？如何計(jì)算？83（2）根據(jù)直流通道估算）根據(jù)直流通道估算UCE、ICICUCECEOBCIIICCCCERIEUBI直流通道直流通道RBRC(1-84)直流負(fù)載線(xiàn)直流負(fù)載線(xiàn)ICUCE1. 三極管的輸出特性。三極管的輸出特性。2. UCE=ECICRC 。ICUCEECCCREQ直流直流負(fù)載線(xiàn)負(fù)載線(xiàn)與輸出與輸出特性的特性的交點(diǎn)就交點(diǎn)就是是Q點(diǎn)點(diǎn)IB直流通道直流通道RB+ECRC（2） 圖解法圖解法(1-85)先估算先估算 IB ，然后在輸出特性曲線(xiàn)上作出直，然后在輸出特性曲線(xiàn)上作出直流負(fù)載線(xiàn)，與流負(fù)載線(xiàn)，與 IB 對(duì)應(yīng)的輸出特性曲線(xiàn)與直流負(fù)對(duì)應(yīng)的輸出特性曲線(xiàn)與直流負(fù)

35、載線(xiàn)的交點(diǎn)就是載線(xiàn)的交點(diǎn)就是Q點(diǎn)。點(diǎn)。ICUCEBBECBRUEIQCCREEC(1-86)例：例：用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。已知：已知：EC=12V，RC=4k ，RB=300k ， =37.5。解：解：A40mA04. 030012BCBREImA51040537.IIIBBCV645 . 112CCCCCERIUU請(qǐng)注意電路中請(qǐng)注意電路中IB 和和IC 的數(shù)量級(jí)。的數(shù)量級(jí)。87b b 動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析計(jì)算：計(jì)算：電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)（區(qū)別于電流放大倍數(shù)區(qū)別于電流放大倍數(shù)）輸入、輸出電阻輸入、輸出電阻88（1 1）三極管的交流通路：）三極管的交流通路：交流通路交流

36、通路RBRCRLuiuo89（1 1）三極管的交流通路三極管的交流通路輸入電阻的計(jì)算輸入電阻的計(jì)算：交流通路交流通路RBRCRLuiuouirbe ibibiiicuoRBRCRL輸入電阻的定義：輸入電阻的定義：iiiIUr是動(dòng)態(tài)電阻。是動(dòng)態(tài)電阻。90（1 1）三極管的交流通路三極管的交流通路輸入電阻的計(jì)算輸入電阻的計(jì)算：uirbe ibibiiicuoRBRCRL91（1 1）三極管的交流通路三極管的交流通路輸入電阻的計(jì)算輸入電阻的計(jì)算：交流通路交流通路RBRCRLuiuobeBr/RberiiiIUr)(I)(26)1()(200rEbemAmV對(duì)于小功率三極管：對(duì)于小功率三極管：rbe從

37、幾百歐到幾千歐。從幾百歐到幾千歐。92 三極管輸出電阻：三極管輸出電阻： roRc（1 1）三極管的交流通路三極管的交流通路輸出電阻的計(jì)算輸出電阻的計(jì)算：交流通路交流通路RBRCRLuiuo93電壓放大倍數(shù)的計(jì)算電壓放大倍數(shù)的計(jì)算bebirIULboRIUbeLurRALCLRRR/特點(diǎn)：特點(diǎn)：負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。負(fù)載電阻越小，放大倍數(shù)越小。交流通路交流通路RBRCRLuiuo94例題例題7.5 7.77.5 7.7(1-95)IBUBEQICUCEibtibtictuit（3 3） 圖解法圖解法(1-96)uCE的變化沿一的變化沿一條直線(xiàn)條直線(xiàn)ICUCEictucet(1-97)交流

38、負(fù)載線(xiàn)交流負(fù)載線(xiàn)icLcecRui1其中：其中：CLLRRR/uceRBRCRLuiuo交流通路交流通路(1-98)iC 和和 uCE是交直流量，與交流量是交直流量，與交流量ic和和uce有如下關(guān)系有如下關(guān)系CciiCEceuu所以：所以：LCECRui1即：交流信號(hào)的變化沿著斜率為：即：交流信號(hào)的變化沿著斜率為：LR1的直線(xiàn)。的直線(xiàn)。這條直線(xiàn)通過(guò)這條直線(xiàn)通過(guò)Q點(diǎn)，稱(chēng)為點(diǎn)，稱(chēng)為交流負(fù)載線(xiàn)交流負(fù)載線(xiàn)。(1-99)交流負(fù)載線(xiàn)的作法交流負(fù)載線(xiàn)的作法ICUCEECCCREQIB過(guò)過(guò)Q點(diǎn)作一條直線(xiàn)，斜率為：點(diǎn)作一條直線(xiàn)，斜率為：LR1交流負(fù)載線(xiàn)交流負(fù)載線(xiàn)(1-100)各點(diǎn)波形各點(diǎn)波形RB+ECRCC1C

39、2uitiBtiCtuCtuotuiiCuCuoiB(1-101)失真分析失真分析在放大電路中，輸出信號(hào)應(yīng)該成比例地放大輸入在放大電路中，輸出信號(hào)應(yīng)該成比例地放大輸入信號(hào)（即線(xiàn)性放大）；如果兩者不成比例，則輸出信號(hào)（即線(xiàn)性放大）；如果兩者不成比例，則輸出信號(hào)不能反映輸入信號(hào)的情況，放大電路產(chǎn)生信號(hào)不能反映輸入信號(hào)的情況，放大電路產(chǎn)生非線(xiàn)非線(xiàn)性失真性失真。為了得到盡量大的輸出信號(hào)，要把為了得到盡量大的輸出信號(hào)，要把Q設(shè)置在交流設(shè)置在交流負(fù)載線(xiàn)的中間部分。如果負(fù)載線(xiàn)的中間部分。如果Q設(shè)置不合適，信號(hào)進(jìn)入截設(shè)置不合適，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)或飽和區(qū)，則造成非線(xiàn)性失真。止區(qū)或飽和區(qū)，則造成非線(xiàn)性失真。下面將分

40、析失真的原因。為簡(jiǎn)化分析，假設(shè)負(fù)載為下面將分析失真的原因。為簡(jiǎn)化分析，假設(shè)負(fù)載為空載空載(RL= )。(1-102)iCuCEuo可輸出的可輸出的最大不失最大不失真信號(hào)真信號(hào)選擇靜態(tài)工作點(diǎn)選擇靜態(tài)工作點(diǎn)ib(1-103)iCuCEuo1. Q點(diǎn)過(guò)低，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)點(diǎn)過(guò)低，信號(hào)進(jìn)入截止區(qū)放大電路產(chǎn)生放大電路產(chǎn)生截止失真截止失真輸出波形輸出波形輸入波形輸入波形ibib失真失真(1-104)iCuCE2. Q點(diǎn)過(guò)高，信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)點(diǎn)過(guò)高，信號(hào)進(jìn)入飽和區(qū)放大電路產(chǎn)生放大電路產(chǎn)生飽和失真飽和失真ib輸入波輸入波形形uo輸出波形輸出波形105實(shí)現(xiàn)放大的條件：實(shí)現(xiàn)放大的條件：1. 晶體管必須偏置在放大區(qū)。發(fā)

41、射結(jié)正偏，集電結(jié)晶體管必須偏置在放大區(qū)。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。反偏。2. 正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，使整個(gè)波形處于放大區(qū)。正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，使整個(gè)波形處于放大區(qū)。3. 輸入回路將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流。輸入回路將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流。4. 輸出回路將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的集電輸出回路將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的集電極電壓，經(jīng)電容濾波只輸出交流信號(hào)。極電壓，經(jīng)電容濾波只輸出交流信號(hào)。106如何判斷一個(gè)電路是否能實(shí)現(xiàn)放大？如何判斷一個(gè)電路是否能實(shí)現(xiàn)放大？3. 晶體管必須偏置在放大區(qū)。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)晶體管必須偏置在放大區(qū)。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。反偏。4. 正確設(shè)置靜態(tài)工

42、作點(diǎn)，使整個(gè)波形處于放大區(qū)。正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，使整個(gè)波形處于放大區(qū)。如果已給定電路的參數(shù)，則計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)來(lái)如果已給定電路的參數(shù)，則計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)來(lái)判斷；如果未給定電路的參數(shù)，則假定參數(shù)設(shè)判斷；如果未給定電路的參數(shù)，則假定參數(shù)設(shè)置正確置正確。1. 信號(hào)能否輸入到放大電路中。信號(hào)能否輸入到放大電路中。2. 信號(hào)能否輸出。信號(hào)能否輸出。 與實(shí)現(xiàn)放大的條件相對(duì)應(yīng)，判斷的過(guò)程如下：與實(shí)現(xiàn)放大的條件相對(duì)應(yīng)，判斷的過(guò)程如下：(1-107)集成電路集成電路: 將整個(gè)電路的各個(gè)元件做在同一個(gè)半導(dǎo)將整個(gè)電路的各個(gè)元件做在同一個(gè)半導(dǎo)體基片上。體基片上。集成電路的優(yōu)點(diǎn)：集成電路的優(yōu)點(diǎn)：工作穩(wěn)定、使用方便、體積小、

43、重量輕、工作穩(wěn)定、使用方便、體積小、重量輕、功耗小。功耗小。集成電路的分類(lèi)：集成電路的分類(lèi)：模擬集成電路、數(shù)字集成電路；模擬集成電路、數(shù)字集成電路；小、中、大、超大規(guī)模集成電路；小、中、大、超大規(guī)模集成電路； 7.3.3 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器(1-108) 集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)1. 電路元件制作在一個(gè)芯片上，元件參數(shù)偏差方電路元件制作在一個(gè)芯片上，元件參數(shù)偏差方向一致，溫度均一性好。向一致，溫度均一性好。2. 電阻元件由硅半導(dǎo)體構(gòu)成，范圍在幾十到電阻元件由硅半導(dǎo)體構(gòu)成，范圍在幾十到20千千歐，精度低。高阻值電阻用三極管有源元件代歐，精度低。高阻值電阻用三極管有源

44、元件代替或外接。替或外接。3. 幾十幾十 pF 以下的小電容用以下的小電容用PN結(jié)的結(jié)電容構(gòu)成、結(jié)的結(jié)電容構(gòu)成、大電容要外接。大電容要外接。4. 二極管一般用三極管的發(fā)射結(jié)構(gòu)成。二極管一般用三極管的發(fā)射結(jié)構(gòu)成。(1-109)UEE+UCC u+uo u反相反相輸入端輸入端同相同相輸入端輸入端T3T4T5T1T2IS原理框圖原理框圖輸輸入入級(jí)級(jí)中中間間級(jí)級(jí)輸輸出出級(jí)級(jí)與與uo反相反相與與uo同相同相(1-110)對(duì)輸入級(jí)的要求：對(duì)輸入級(jí)的要求：盡量減小零點(diǎn)漂移盡量減小零點(diǎn)漂移, ,盡量提高盡量提高 KCMRR , , 輸入阻抗輸入阻抗 ri 盡可能大。盡可能大。對(duì)中間級(jí)的要求：對(duì)中間級(jí)的要求：足

45、夠大的電壓放大倍數(shù)。足夠大的電壓放大倍數(shù)。對(duì)輸出級(jí)的要求：對(duì)輸出級(jí)的要求：主要提高帶負(fù)載能力，給出足主要提高帶負(fù)載能力，給出足夠的輸出電流夠的輸出電流io 。即輸出阻抗。即輸出阻抗 ro小。小。集成運(yùn)放的結(jié)構(gòu)集成運(yùn)放的結(jié)構(gòu)（1）采用四級(jí)以上的多級(jí)放大器，輸入級(jí)和第二）采用四級(jí)以上的多級(jí)放大器，輸入級(jí)和第二級(jí)一般采用差動(dòng)放大器。級(jí)一般采用差動(dòng)放大器。（2）輸入級(jí)常采用復(fù)合三極管或場(chǎng)效應(yīng)管，以減）輸入級(jí)常采用復(fù)合三極管或場(chǎng)效應(yīng)管，以減小輸入電流，增加輸入電阻。小輸入電流，增加輸入電阻。（3）輸出級(jí)采用互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)式射極跟隨器，以進(jìn)行）輸出級(jí)采用互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)式射極跟隨器，以進(jìn)行功率放大，提高帶負(fù)載的能力。功

46、率放大，提高帶負(fù)載的能力。(1-111) ri 大大: 幾十幾十k 幾百幾百 k 運(yùn)放的特點(diǎn)運(yùn)放的特點(diǎn)KCMRR 很大很大 ro 小：幾十?。簬资?幾百幾百 A uo很大很大: 104 107理想運(yùn)放：理想運(yùn)放： ri KCMRR ro 0 0Auouo 運(yùn)放符號(hào)：運(yùn)放符號(hào)：uu+ uo u u+ uoAuoA A 運(yùn)算放大器的圖形符號(hào)運(yùn)算放大器的圖形符號(hào)(1-112)一、開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)一、開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)Auo無(wú)外加反饋回路的差模放大倍數(shù)。一般在無(wú)外加反饋回路的差模放大倍數(shù)。一般在105 107之間。理想運(yùn)放的之間。理想運(yùn)放的Auo為為 。二、共模抑制比二、共模抑制比KCMMR常用分貝作單

47、位，一般常用分貝作單位，一般100dB以上。以上。B B 主要參數(shù)主要參數(shù)(1-113)uiuo+UOM-UOMAuo越大，運(yùn)放的線(xiàn)性范圍越小，必須越大，運(yùn)放的線(xiàn)性范圍越小，必須在在輸出與輸入輸出與輸入之間之間加負(fù)反饋加負(fù)反饋才能使其擴(kuò)大輸入信號(hào)的線(xiàn)性范圍。才能使其擴(kuò)大輸入信號(hào)的線(xiàn)性范圍。uiuo_+AuoCoOMEuUmax例：若例：若UOM=12V，Auo=106，則則|ui| UR時(shí)時(shí) , uo = +Uom當(dāng)當(dāng)ui UR時(shí)時(shí) , uo = -Uom 1、ui從同相端輸入從同相端輸入(1-141)+uouiURuoui0+Uom-UomUR當(dāng)當(dāng)ui UR時(shí)時(shí) , uo = -Uom 2、

48、 ui從反相端輸入從反相端輸入(1-142)uoui0+UOM-UOM+uoui3、過(guò)零比較器、過(guò)零比較器: (UR =0時(shí)時(shí))+uouiuoui0+UOM-UOM(1-143)+uouitui例：例：利用電壓比較器將正利用電壓比較器將正弦波變?yōu)榉讲?。弦波變?yōu)榉讲?。uot+Uom-Uom(1-144)+uiuoui0+UZ-UZ電路改進(jìn)：電路改進(jìn)：用穩(wěn)壓管穩(wěn)定輸出電壓。用穩(wěn)壓管穩(wěn)定輸出電壓。+uiuo UZRR uo UZ電壓比較器的另一種形式電壓比較器的另一種形式 將雙向穩(wěn)壓管接在將雙向穩(wěn)壓管接在負(fù)反饋回路上負(fù)反饋回路上(1-145)分析分析1. 因?yàn)橛姓答?，所以因?yàn)橛姓答仯暂敵鲲柡?/p>

49、。輸出飽和。2. 當(dāng)當(dāng)uo正飽和時(shí)正飽和時(shí)(uo =+UOM) ：U+HomUURRRU2113. 當(dāng)當(dāng)uo負(fù)飽和時(shí)負(fù)飽和時(shí)(uo =UOM) ：LomUURRRU211+uoRR2R1ui參考電壓由參考電壓由輸出電壓決定輸出電壓決定特點(diǎn)：特點(diǎn)：電路中使用正反饋，電路中使用正反饋， 運(yùn)放處于非線(xiàn)性狀態(tài)。運(yùn)放處于非線(xiàn)性狀態(tài)。4.4.遲滯比較器遲滯比較器(1-146)omHURRRU211omLURRRU211分別稱(chēng)分別稱(chēng)UH和和UL上下門(mén)限電壓上下門(mén)限電壓。稱(chēng)。稱(chēng)(UH - UL)為為回差回差。當(dāng)當(dāng)ui 增加到增加到UH時(shí)，輸出時(shí)，輸出由由Uom跳變到跳變到-Uom；+uoRR2R1ui當(dāng)當(dāng)ui 減小到減小到UL時(shí)，輸出時(shí)，輸出由由-Uom跳變到跳變到Uom 。傳輸特性：傳輸特性：uoui0Uom-UomUHUL小于回差的干擾不會(huì)引起小于回差的干擾不會(huì)引起跳轉(zhuǎn)。跳轉(zhuǎn)。跳轉(zhuǎn)時(shí)，正反饋加跳轉(zhuǎn)時(shí)，正反饋加