1.信號：是反映消息的物理量

信息需要借助于某些物理量（如聲、光、電）的變化來表示和傳遞。

電信號是指隨時間而變化的電壓u或電流i

，記作u=f(t)或i=f(t)。如溫度、壓力、流量，自然界的聲音信號等等，因而信號是消息的表現形式。2.電信號由于非電的物理量很容易轉換成電信號，而且電信號又容易傳送和控制，因此電信號成為應用最為廣泛的信號。緒論模擬信號：在時間上和數值上具有連續變化的特點，溫度；壓力等。t數字信號：在時間上和數值上是離散的，人數；物件等。tt電子管時代（1905～1948）晶體管時代（1948～1959）基本分立元件展示電子技術的發展電容器電阻器線圈三極管二極管1、分立元件發展IBM70903、電子計算機的發展IBM360晶體管計算機品牌電腦第一代（1946～1957）電子管計算機時代（ENIAC）第二代（1958～1963）晶體管計算機時代第三代（1964～1970）集成電路計算機時代第四代（1971～）大規模集成電路計算機時代課程特點：電路圖多、內容分散、誤差較大，計算簡單、實用性強。學習方法：元器件重點放在特性、參數和正確使用方法，不要過分追究其內部機理，掌握電路的構成原則、記住幾個典型電路及時總結及練習、掌握近似原則、與實驗有機結合。1、電工學（下冊）秦曾煌高教出版社電工學（下冊）學習輔導與習題全解秦曾煌高教出版社2、模擬電子技術楊素行高教出版社3、數字電子技術余孟嘗高教出版社參考資料1.1半導體基本知識概念：導電性能介于導體和絕緣體之間的物質。大多數半導體器件所用的主要材料是硅(Si)和鍺(Ge)。半導體＋14284Si＋3228184Ge簡化模型+4+4+4+4+4+4+4+4+41.1.1本征半導體概念：純凈的、具有晶體結構的半導體。價電子共價鍵當溫度T=0K時，半導體不導電，如同絕緣體。+4+4+4+4+4+4+4+4+4若T，將有少數價電子克服共價鍵的束縛成為自由電子，在原來的共價鍵中留下一個空位，成為空穴。空穴可看成帶正電的載流子。自由電子空穴載流子：運載電荷的粒子。自由電子（帶負電）空穴（帶正電）復合1.1.2N型半導體雜質半導體N型半導體P型半導體在硅或鍺的晶體中摻入少量的+

5價雜質元素，如磷、銻、砷等。雜質原子最外層5個價電子。+4+4+4+4+4+4+4+4+4+5自由電子N型半導體多余一個電子只受自身原子核吸引，在室溫下即可成為自由電子。自由電子濃度遠大于空穴的濃度。自由電子稱為多數載流子(簡稱多子)，空穴稱為少數載流子(簡稱少子)。半導體主要靠自由電子導電。+4+4+4+4+4+4+4+4+4在硅或鍺的晶體中摻入少量的＋3價雜質元素，如硼、鎵、銦等。+3空穴濃度大于自由電子濃度。空穴為多子，自由電子為少子。P型半導體半導體主要靠空穴導電。空穴1.1.3P型半導體1.在雜質半導體中多子的數量與

（a.摻雜濃度、b.溫度）有關。2.在雜質半導體中少子的數量與（a.摻雜濃度、b.溫度）有關。3.當溫度升高時，少子的數量（a.減少、b.不變、c.增多）。abc4.在外加電壓的作用下，P型半導體中的電流主要是

，N型半導體中的電流主要是。（a.電子電流、b.空穴電流）ba練習：在一塊半導體單晶上一側摻雜成為P型半導體，另一側摻雜成為N型半導體，兩個區域的交界處就形成了一個特殊的薄層，稱為PN結。PNPN結1.2半導體二極管1.2.1PN結的形成及單向導電性耗盡層空間電荷區PN多子擴散運動PN復合消失空間電荷區（耗盡層）內電場內電場阻止多子擴散動態平衡，形成PN結有利少子漂移2、加反向電壓空間電荷區少子形成反向電流，反向電流很小，溫度越高，電流越大。PN外電場內電場VRIS

由上可見：

當PN結正向偏置時，呈現低電阻，回路中將產生較大的正向擴散電流，PN結處于導通狀態；當PN結反向偏置時，呈現高電阻，回路中的反向漂移電流非常小，幾乎為零，PN結處于截止狀態。可見，PN結具有單向導電性。1.2.2二極管的基本結構將PN結封裝在塑料、玻璃或金屬外殼里，再從P區和N區分別焊出兩根引線作正、負極。符號：PND0iu正向特性U(BR)反向特性IS80oC20oC1.2.3二極管的伏安特性1、正向特性當正向電壓比較小時，正向電流幾乎為零。當正向電壓超過開啟電壓時，正向電流才按指數規律明顯增大。T，正向特性曲線左移，反向特性曲線下移。2、反向特性反向電流IR值很小，反向電壓足夠大時，反向電流為IS。3、反向擊穿特性反向電壓超過U(BR)后，電流急劇增大。擊穿后，二極管不再具有單向導電性。死區電壓:硅管0.5V鍺管0.1V結論：二極管具有單向導電性。加正向電壓時導通，呈現很小的正向電阻，如同開關閉合；加反向電壓時截止，呈現很大的反向電阻，如同開關斷開。二極管反向擊穿后，不再具有單向導電性。1.2.4二極管的主要參數1、最大整流電流

IF二極管長期運行時，允許通過的最大正向平均電流。2、反向擊穿電壓U(BR)：管子反向擊穿時的電壓值。UR＝U(BR)最高反向工作電壓

UR：工作時，允許外加的最大反向電壓。1、理想模型（理想二極管）正向短路，反向斷路。二極管的模型（2）恒壓降模型（常用）反向斷路，正向導通前斷路，導通后有恒定壓降，內阻為0。硅管：0.7V鍺管：0.2V電路如圖所示，二極管的導通電壓UD約為0.7V。試分別估算開關斷開和閉合時輸出電壓的數值。解：開關斷開時：UO＝V1－UD＝5.3V開關閉合時：UO＝V2＝12V例1：電路如圖，求：UABV陽=－6VV陰=－12VV陽>V陰二極管導通例2：

取B點作參考點，D6V12V3kBAUAB+–斷開二極管，分析二極管陽極和陰極的電位。若忽略管壓降，二極管可看作短路，UAB=－6V取B點作參考點，V1陽=－6V，V2陽=0V，V1陰=V2陰=－12VUD1=6V，UD2=12V

∵

UD2>UD1

∴D2優先導通例3:求：UABBD16V12V3kAD2UAB+–二極管可看作短路，UAB

=0VD1截止。斷開二極管，分析二極管陽極和陰極的電位。ui>8V，二極管導通，可看作短路uo=8V已知：二極管是理想的，試畫出uo

波形。8V例4：ui18V二極管陰極電位為8VD8VRuoui++––uoui<8V，二極管截止，可看作開路uo=ui8V求二極管所在電路輸出電壓或畫輸出波形：（1）選擇參考點，斷開二極管，分析二極管陽極和陰極的電位，如果輸入信號是交流信號，則需分段討論。（2）判斷二極管通斷，若有多個二極管且互相影響，則正向電壓最高的優先導通。（3）二極管導通看做短路（或恒壓），截止看做斷路，多個二極管時，需第一個做等效后再逐個分析其他的。（4）分析等效后電路，求出輸出電壓或畫出輸出波形。1.2.5穩壓二極管穩壓管工作于反向擊穿區。

iuOu穩壓管符號：穩壓管伏安特性：+i陽極陰極DzUzIZIZM注意:穩壓二極管通常工作在反向擊穿區，使用時應串入一個電阻，電阻起限流作用，以保證穩壓管正常工作，此電阻被稱為限流電阻。

例5

求通過穩壓管的電流IZ等于多少？R是限流電阻，其值是否合適？IZVDZ+20VR=1.6k+

UZ=12V-

IZM=18mAIZ

<IZM

，電阻值合適。解穩壓管的參數主要有以下幾項：（1）穩定電壓UZ穩壓管工作在反向擊穿區時的穩定工作電壓。當UZ＞6V時，具有正溫度系數，當UZ＜6V時，具有負溫度系數，當UZ=6V時，穩壓管可以獲得接近零的溫度系數。這樣的穩壓二極管可以作為標準穩壓管使用。穩壓管電流不變時，環境溫度每變化1℃引起穩定電壓變化的百分比。（2）電壓溫度系數U（5）最大耗散功率PM管子不致產生熱擊穿的最大功率消耗。PM=UZIZM（3）動態電阻rZ（4）穩定電流IZ正常工作的參考電流。

rZ愈小愈好。對于同一個穩壓管，工作電流愈大，rZ值愈小。例6電路如圖所示，已知穩壓管的穩定電壓UZ=6V,求電壓UO。UI=12VUI=10VUI=5V解：UI=10V時，UO=6VUI=12V時，UO=6VUI=5V時，UO=5V練習：電路如圖1所示，設D1、D2均為理想元件，已知輸入電壓ui=150sinωtV，如圖2所示，試畫出電壓uO的波形。1.3.1晶體管的基本結構1.3雙極型三極管雙極型晶體管（BipolarJunctionTransistor）簡稱晶體管（BJT），由兩種載流子在其內部作運動。在模電中主要起放大作用，在數電中起開關作用。NPN型集電區集電結基區發射結發射區集電極C基極B發射極ENNPECB符號T基區：薄，雜質濃度低發射區：雜質濃度高集電結：面積較大集電極C發射極E基極B

CBE符號NNPPNPNP型T1.3.2晶體管的電流分配與放大原理放大電路的核心元件，將微弱信號放大，放大的是變化量。放大作用表現為較小的基極電流控制較大的集電極電流（共射電路）。放大的外部條件：發射結正偏，集電結反偏。即：

NPN型VC>VB>VEPNP型VE>VB>VC

beceRcRbICBOIEICIBIEIBEICE過程：（1）發射1、晶體管內部載流子的傳輸過程（2）復合和擴散（3）收集關系：IE=IC+IBECEBIB<IC<IE

ICIE基極（B）與集電極（C）電流方向始終一致，NPN型為流入，PNP型為流出，發射極（E）電流方向與之相反，數值上為兩者之和。2、晶體管的各極電流關系ECBIEICIBNPN型CBEIEICIBPNP型共射直流電流放大系數直流參數與交流參數的含義是不同的，但是，對于大多數三極管來說，

與的數值卻差別不大，計算中，可不將它們嚴格區分，都記作β。共射交流電流放大系數例1：

測晶體管各極電流，當IB=40μA時，IC＝1.6mA；當IB=60μA時，IC=2.4mA，求和,分別畫出當IB=70μA，且該管為NPN管或PNP管時的各極電流。解：70μA2.8mA2.87mA

PNP

cbe70μA2.8mA2.87mANPNecb例2：晶體管兩極電流如圖，求另一極電流，標出方向，畫出管子，求，說明是NPN管或PNP管。解：=100NPN管=50PNP管基本共射放大電路iCiB1.3.3伏安特性曲線輸入回路輸出回路＋

uCE－＋

uBE－uiUCCUBB1、輸入特性iB是關于uBE的函數，受UCE限制OiB0.5VUCE=0，兩個PN結并聯；UCE增大，特性曲線右移(集電極開始吸引電子)；UCE增大到某一特定值后（比如1V），特性曲線不再右移。UCE一般總大于1V。近似計算中，Si：uBE＝0.7VGe：uBE＝0.3V例：一個晶體管接在電路中，今測得它各管腳對“地”的電位分別為：1腳V1=3.6V，2腳V2=3V，3腳V3=9V。試判別管子的三個電極，并說明是硅管還是鍺管？是NPN型還是PNP型？ECBIEICIBNPN型si管3.6V3V9V︱UBE︳≈0.2~0.3V

(鍺管）

︱UBE︳≈0.6~0.7V

(硅管）步驟：1、中間電位一定出現在基極上，可確定B；2、uBE為0.3V（Ge管）或0.7V（si管），可確定E；余下為C；3、箭頭標在發射極（E）上，由高電位指向低電位（P區指向N區）；如向外則為NPN型，如向內則為PNP型。練習：由三極管各管腳電位判定三極管屬性（1）

A:1VB：0.3VC:3V（2）A:－0.2VB:0VC:－3V解:（1）NPN型硅管A:基極；B:發射極；C:集電極（2）PNP型鍺管A:基極；B:發射極；C:集電極2、輸出特性IC是關于UCE的函數，受IB限制60μA40μA20μAIB=0ICUCEO5101554321截止區放大區飽和區(2)截止區

UBE≤0，

IB＝0，IC

0(1)放大區

UCE>UBE>0，(3)飽和區

(兩結均正偏)UBE>UCE，

IB=100μA80μA例5

測得三只晶體管的直流電位如圖(a)、(b)、(c)所示，試判斷它們的工作狀態。解：(a)發射結正偏，集電結正偏----飽和狀態

(b)發射結正偏，集電結反偏----放大狀態

(c)發射結反偏，集電結反偏----截止狀態1.3.4晶體管的主要參數ICEO（輸出特性曲線IB＝0對應）ICBO1、直流參數2、交流參數盡量小過損耗區iCuCEOPCM=iCuCE安全工作區工作區3、極限參數（1）最大集電極耗散功率PCMPCM=iCuCE＝常數（2）最大集電極電流ICM使

值下降到正常值的的iC。（3）極間反向擊穿電壓外加在三極管各電極之間的最大允許反向電壓。U(BR