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模拟电子康5版课件第三讲•引言•半导体基础知识目录•晶体管的工作原理Contents•晶体管的特性与参数•晶体管的应用01引言课程背景模拟电子技术是电子工程和信息技术专业的重要基础课程,旨在培养学生掌握模拟电子系统的基本概念、原理和应用能力随着电子技术的不断发展,模拟电子技术在通信、雷达、导航、自动控制等领域的应用越来越广泛,因此对于相关专业的学生来说,掌握模拟电子技术是必不可少的课程目标掌握模拟电子技术的基本概念、学会分析模拟电路的性能和参培养学生对模拟电子技术的兴原理和应用数,具备设计和优化模拟电路趣和创新能力,为后续的专业的能力学习和实践打下坚实的基础02半导体基础知识半导体的定义与特性总结词半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻率在一定的温度范围内可以发生显著变化详细描述半导体材料在一定温度下,其内部载流子的浓度可以发生显著变化,从而使其导电能力发生显著变化半导体的导电能力受到温度、光照、杂质等因素的影响半导体材料的分类总结词半导体材料可以分为元素半导体和化合物半导体两大类详细描述元素半导体是指由单一元素构成的半导体材料,如硅和锗化合物半导体是指由两种或两种以上元素构成的半导体材料,如砷化镓、磷化铟等半导体的能带结构总结词半导体的能带结构包括满带、导带和禁带三个部分详细描述在半导体的能带结构中,满带中的电子被填满,导带中的电子可以自由移动,而禁带中的电子则被限制在价带中半导体的导电能力主要取决于其能带结构中的电子分布和迁移率03晶体管的工作原理双极晶体管的结构与工作原理010203结构工作原理电流放大作用双极晶体管由三个半导体在基极电压的作用下,空双极晶体管通过控制基极层组成,包括两个N型和穴和电子分别在P区和N区电流来控制集电极和发射一个P型层,形成两个PN形成,并在集电极和发射极之间的电流,实现电流结极之间流动,形成电流放大场效应晶体管的结构与工作原理结构工作原理电流控制作用场效应晶体管由源极、漏通过改变栅极电压来改变场效应晶体管通过栅极电极和栅极组成,源极和漏半导体沟道的宽窄,从而压来控制源极和漏极之间极之间是半导体沟道控制源极和漏极之间的电的电流,实现电流控制流晶体管的放大作用放大作用线性范围晶体管通过控制电流实现放大作用,在一定的范围内,晶体管能够线性地可以将微弱的输入信号放大成较强的放大输入信号,保持输出信号与输入输出信号信号成比例关系放大倍数晶体管的放大倍数是指输出信号与输入信号的比值,是衡量晶体管放大能力的重要参数04晶体管的特性与参数晶体管的特性曲线输出特性曲线描述了集电极电流与集电极-发射输入特性曲线极电压之间的关系,反映了晶体管作为放大元件的特性描述了基极电流与基极-发射极电压之间的关系,反映了晶体管作为开关的特性转移特性曲线描述了基极电流与集电极电流之间的关系,反映了晶体管电流放大倍数的大小晶体管的参数直流参数交流参数极限参数包括电流放大倍数、穿透电流等,包括频率响应、截止频率等,用包括最大允许集电极电流、最大用于描述晶体管在直流状态下的于描述晶体管在交流状态下的性允许集电极-发射极电压等,用性能能于描述晶体管的安全工作范围晶体管的型号与命名型号根据晶体管的性能和应用领域,采用不同的型号命名方式,如N型硅管、P型锗管等命名根据国际电子联合会(IEC)的规定,采用特定的字母和数字组合来标识晶体管的参数和性能,如B817表示硅NPN管,频率为80MHz,放大倍数为17005晶体管的应用放大电路的基本概念放大电路的定义01放大电路是一种能够将微弱的电信号进行放大的电路,通常用于信号处理、通信、控制等领域放大电路的基本组成02放大电路主要由输入级、输出级和中间级三部分组成,其中输入级负责接收微弱信号,输出级负责输出放大的信号,而中间级则负责信号的放大和传输放大电路的性能指标03放大倍数、输入电阻、输出电阻、通频带等是衡量放大电路性能的重要指标晶体管放大电路的组成与工作原理晶体管放大电路的基本组成晶体管放大电路主要由电源、输入信号、输出信号、晶体管和偏置电路等部分组成晶体管的工作原理晶体管是一种利用半导体材料制成的电子器件,通过控制基极电流来控制集电极电流,从而实现信号的放大晶体管放大电路的工作原理当输入信号加在基极上时,晶体管会控制集电极电流的变化,从而产生放大的集电极电流,经过输出级的处理,最终输出放大的信号晶体管放大电路的应用实例音频放大器利用晶体管放大电路将微弱的音频信号放大,用于音响设备、耳机等音频输出设备通信系统中的信号放大在通信系统中,信号通常比较微弱,需要通过晶体管放大电路进行放大,以保证信号传输的质量和距离测量仪器中的信号放大在各种测量仪器中,传感器产生的信号通常比较微弱,需要利用晶体管放大电路进行放大,以便后续处理和分析。