電子技術基礎知講解

電子技術基礎中重點知識有哪些？如何理解這些內容？以下是小編整理的電子技術基礎知講解，歡迎閱讀。

第一講 半導體器件

1、雜質半導體與PN結

本徵半導體中摻入不同的雜質就形成N型半導體和P型半導體，控制摻入雜質的多少就可以有效地改變其導電性能，從而實現導電性能的可控性。半導體中有兩種載流子：自由電子與空穴。載流子有兩種有序運動：因濃度差異而產生的運動稱爲擴散運動，因電位差而產生的運動稱爲漂移運動。將兩種雜質半導體制作在同一塊硅片（或鍺片）上，在它們的交界面處，上述兩種運動達到動態平衡，從而形成PN結。正確理解PN結單向導電性、反向擊穿特性、溫度特性和電容效應，有利於瞭解半導體二極管、晶體管和場效應管等電子器件的特性和參數。

2、半導體二極管

一個PN結經封裝並引出電極後就構成二極管。二極管加正向電壓時，產生擴散電流，電流與電壓成指數關係；加反向電壓時，產生漂移電流，其數值很小，體現出單向導電性。IF、IR、UR和fM是二極管的主要參數。

特殊二極管與普通二極管一樣，具有單向導電性。利用PN結擊穿時的特性可製成穩壓二極管，利用發光材料可製成發光二極管，利用PN結的光敏性可製成光電二極管。

3、晶體管

晶體管具有電流放大作用。當發射結正向偏置而集電結反向偏置時，從發射區注入到基區的非平衡少子中僅有很少部分與基區的多子複合，形成基極電流，而大部分在集電結外電場作用下形成漂移電流IC，體現出IB（或IE、UBE）對IC的控制作用。此時，可將IC看成爲電流IB控制的電流源。晶體管的輸入特性和輸出特性表明各極之間電流與電壓的關係，β、α、 ICBO(ICEO)、ICM、U(BR)CEO、PCM和fT是它的主要參數。晶體管有截止、放大、飽和三個工作區域，學習時應特別注意使管子工作在不同工作區的外部條件。

4、場效應管

場效應管分爲結型和絕緣柵型兩種類型，每種類型均分爲兩種不同的溝道：N溝道和P溝道，而MOS管又分爲增強型和耗盡型兩種形式。

場效應管工作在恆流區時，利用柵一源之間外加電壓所產生的電場來改變導電溝道的寬窄，從而控制多子漂移運動所產生的漏極電流ID。此時，可將ID看成電壓UGS控制的電流源，轉移特性曲線描述了這種控制關係。輸出特性曲線描述UGS、UDS和ID三者之間的關係。gm、UGS(th)或UGS(off)、IDSS、IDM、PDM和極間電容是它的主要參數。和晶體管相類似，場效應管有夾斷區（即截止區）、恆流區（即線性區）和可變電阻區三個工作區域。

儘管各種半導體器件的工作原理不盡相同，但在外特性上卻有不少相同之處。例如，晶體管的輸入特性與二極管的伏安特性相似；二極管的反向特性（特別是光電二極管在第三象限的反向特性）與晶體管的輸出特性相似，而場效應管與晶體管的輸出特性也相似。

第二講 放大電路簡介

1、放大的概念

在電子電路中，放大的對象是變化量，常用的測試信號是正弦波。放大的本質是在輸入信號的作用下，通過有源元件（晶體管或場效應管）對直流電源的能量進行控制和轉換，使負載從電源中獲得的輸出信號能量，比信號源向放大電路提供的能量大得多，因此放大的特徵是功率放大。放大的前提是不失真，換言之，如果電路輸出波形產生失真便談不上放大。

2、放大電路的組成原則

①放大電路的核心元件是有源元件，即晶體管或場效應管；

②正確的直流電源電壓數值、極性與其它電路參數應保證晶體管工作在放大區、場效應管工作在恆流區，即建立起合適的靜態工作點，保證電路不失真；

③輸入信號應能夠有效地作用於有源元件的輸入迴路，即晶體管的.b-e迴路，場效應管的g-s迴路；輸出信號能夠作用於負載之上。

3、放大電路的主要性能指標、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro、最大不失輸出電壓 放大倍數AUom、下限、上限截止頻率fL和fH、通頻帶fW、最大輸出功率Pom、效率。

4、放大電路的分析方法

1）靜態分析就是求解靜態工作點Q，在輸入信號爲零時，晶體管和場效應管各電極間的電流與電壓就是Q點。可用估算法或圖解法求解。

2）動態分析就是求解各動態參數和分析輸出波形。通常，利 A用h參數等效電路計算小信號作用時的u、Ri和Ro。利用圖解法

分析Uom和失真情況。放大電路的分析應遵循“先靜態、後動態”的原則，Q點不但影響電路輸出是否失真，而且與動態參數密切相關。

5、晶體管和場效應管基本放大電路

1）晶體管基本放大電路有共射、共集、共基三種接法。共射放大電路即有電流放大作用又有電壓放大作用，輸入電阻居三種電路之中，輸出電阻較大，適用於一般放大。共集放大電路只放大電流不放大電壓，因輸入電阻高而常做爲多級放大電路的輸入級，因輸出電阻低而常做爲多級放大電路的輸出級，因電壓放大倍數接近1而用於信號的跟隨。共基電路只放大電壓不放大電流，輸入電阻小，高頻特性好，適用於寬頻帶放大電路。

2）場效應管放大電路的共源接法、共漏接法與晶體管放大電路的共射、共集接法相對應，但比晶體管電路輸入電阻高、噪聲係數低、電壓放大倍數小，適用於做電壓放大電路的輸入級。

6、多級放大電路的耦合方式

直接耦合放大電路存在溫度漂移問題，但因其低頻特性好，能夠放大變化緩慢的信號，便於集成化，而得到越來越廣泛的應用。

阻容耦合放大電路利用耦合電容隔離直流，較好地解決了溫漂問題，但其低頻特性差，不便於集成化，因此僅在分立元件電路情況下采用。

7、多級放大電路的動態參數

多級放大電路的電壓放大倍數等於組成它的各級電路電壓放大倍數之積。其輸入電阻是第一級的輸入電阻，輸出電阻是末級的輸出電阻。在求解某一級的電壓放大倍數時，應將後級輸入電阻做爲負載。

多級放大電路輸出波形失真時，應首先判斷從哪一級開始產生失真，然後再判斷失真的性質。在前級所有電路均無失真的情況下，末級的最大不失真輸出電壓就是整個電路的最大不失真輸出電壓。

第三講 放大電路的反饋

1.反饋的概念與類型

在電子電路中，將輸出量（輸出電壓或輸出電流）的一部分或全部通過一定的電路形式作用到輸入迴路，用來影響其輸入量（放大電路的輸入電壓或輸入電流）的措施稱爲反饋。若反饋的結果使輸出量的變化（或淨輸入量）減小，則稱之爲負反饋；反之，則稱之爲正反饋。若反饋存在於直流通路，則稱爲直流反饋；若反饋存在於交流通路，則稱爲交流反饋。本章重點研究交流負反饋。

交流負反饋有四種組態：電壓串聯負反饋，電壓並聯負反饋，電流串聯負反饋，電流並聯負反饋。若反饋量取－自輸出電壓，則稱之爲電壓反饋；若反饋量取自輸出電流,則稱之爲電流反饋。

2.反饋類型的判斷

在分析反饋放大電路時，“有無反饋”決定於輸出迴路和輸入迴路是否存在反饋通路；“直流反饋或交流反饋”決定於反饋通路存在於直流通路還是交流通路”；“正負反饋”的判斷可採用瞬時極性法，反饋的結果使淨輸入量減小的爲負反饋，使淨輸入量增大的爲正反饋。爲判斷交流負反饋放大電路中引入的是電壓反饋還是電流反饋，可令輸出電壓等於零，若反饋量隨之爲零，則爲電壓反饋，若反饋量依然存在，則爲電流反饋。

AAfF，若1A3.負反饋放大電路放大倍數的一般表達式爲1/FXF1AX1Afif。引，即在深度負反饋條件下，即

1/FIR'LAUfoO入電流負反饋時，。利用可以求出四種反饋AAuf組態放大電路的電壓放大倍數和uSf。

4.引入交流負反饋後可以改善放大電路多方面的性能，可以提高放大倍數的穩定性、改變輸入電阻和輸出電阻、展寬頻帶、減小非線性失真等。在實用電路中，應根據需求引入合適的反饋。

第四講 集成電路概述、電流源電路和有源負載放大

電路

1.集成電路中的元器件特點

集成電路中的元器件是在相同的工藝條件下做出的，鄰近的器

件具有良好的對稱性，而且受環境溫度和干擾的影響後的變化也相同，因而特別有利於實現需要對稱結構的電路。

集成工藝製造的電阻、電容數值範圍有一定的限制。

集成工藝製造晶體管、場效應管最容易，衆多數量的晶體管通過一次綜合工藝完成。集成晶體管有縱向NPN型管、橫向PNP型管和場效應管，前者在集成元器件中佔用硅片面積最小、性能好、β值高，用的也最多；而橫向PNP管是利用製造縱向NPN管的工藝或稍加改造製成，其中PNP管β值低，但反耐壓高，常和NPN型管配合使用。

2.集成電路結構形式上的特點

（1）利用元器件參數的對稱性來提高電路穩定性

（2）利用有源器件代替無源元件

（3）採用直接耦合方式

（4）採用較複雜的電路結構

（5）適當利用外接分立元件