《电子技术基础》教案

1、电子技术基础教案适用学时：前60（54）学时编写日期：2006年2月1日 绪言学时：1学时教学内容一、 电子技术基础课的性质 电子技术研究怎样通过各种半导体管以及由它们组成的电路将微弱电信号进行放大、变换或重新组合，然后应用到各个领域。 电子技术基础课主要介绍半导体器件的结构、工作原理和功能等，进而说明各种基本电路的应用范围、效率和形式。二、 电子技术基础课程的内容1、半导体器件 二极管、三极管、场效应管等是最常用的半导体器件，本书重点介绍二极管、三极管、场效应管的结构、工作原理、特性和主要参数，以及它们的简单检测方法。2、放大和振荡电路放大电路的放大功能是电子技术的重要理论依据。3、集成运算放大器4、直流电源5、晶闸管电路6、门电路及组合逻辑电路7、触发器和时序电路三、 课程目的和学习方法“电子技术基础”虽然是专业理论基础，但它具有很强的实践性。 第一章 常用半导体器件 第一节 半导体的基本知识学时：1学时教学要求：1 了解半导体的一般概念2 理解半导体的导电机理与导电特性3 理解掺杂半导体的产生及导电类型4 了解PN结的概念5 理解PN结形成的原理及PN结的单向导电性教学内容一、

2、半导体的导电特性空穴自由电子abc444444444共价键的两个价电子价电子4（a）硅和锗原子的简化结构模型 (b)晶体的共价键结构及电子空穴对的产生图 1.1硅、锗原子结构模型及共价键结构示意图 二、 N型和P型半导体1、N型半导体在本征半导体中参入微量五价元素的杂质形成的半导体，其共价键结构如图1.2所示。常用的三价元素的杂质有磷、砷和锑等。电子一空穴对磷原子自由电子444454444图1.2 N型半导体的结构2、P型半导体在本征半导体中参入微量三价元素的杂质形成的半导体，其共价键结构如图1.3所示。常用的三价元素的杂质有硼、铟等。空穴硼原子444434444电子一空穴对图1.3 P型半导体的结构三、 PN结及其单向导电性1、PN结的形成在一块本征半导体在两侧通过扩散不同的杂质,分别形成P型半导体和N型半导体。此时将在P型半导体和N型半导体的结合面上形成的物理过程示意图如图1.4所示。内电场 P区 N区空间电荷区图1.4 PN结的形成2、PN结的单向导电性正偏与反偏：当外加电压使PN结中P区的电位高于N区的电位，称为加正向电压，简称正偏；反之称为加反向电压，简称反偏。 （1） PN

3、结的正向导通特性NP变 厚IR0R外电场内电场电子(少数)空穴(少数)R外电场内电场IR空穴(多数)电子(多数)NP变薄(a) 正向偏置 （b）反向偏置 图1.5 PN结的导电特性 (2) PN结的反向截止特性 第二节 二极管学时：2学时教学要求：1 了解二极管的结构、图形符号、型号类型2 理解二极管的伏安特性及其主要参数3 掌握二极管的简单检测方法教学内容一、 二极管的结构、符号和类型1、结构和符号外壳(阴极)(阳极)P N阳极引线阴极引线VD(阴极)在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。二极管按结构分有点接触型、面接触型和平面型三大类。（a） 结构 （b）电路符号 （c）实物外形图1.6 二极管结构、符号及外形二、三、四、五、 二极管的电压电流特性加到二极管两端的电压和流过二极管的电流两者之间存在一定的关系，这种关系常用二极管的电压、电流特性曲线来描述。如图1.7所示。六、 二极管的主要参数(1) 最大整流电流I(2) 反向击穿电压VBR和最大反向工作电压VR(3) 反向电流IRuv/V015105Aiv/mAABBA-5IR0.2 0.4 0.6 0.8CDDC-30-UB

4、R图1.7 二极管伏安特性曲线七、 二极管的识别和间易检测方法 在实践中，常用万用表的电阻档来测量二极管的电阻以判断它的极性及其质量好坏。万用表的红笔(正端)接表内电池的负级，黑笔（负端）接表内电池的正极。要注意的是，由于二极管正向特性曲线起始端的非线性，PN接的正向电阻是随外加电压的变化而变化的，所以同一二极管用R100和R1K档时测得的正向电阻读数是不一样的。第三节 三极管学时：4学时教学要求：1了解三极管的结构、图形符号、型号类型、分类2 理解三极管的放大作用和原理、特性曲线、主要参数3 掌握三极管的识别和简单检测方法教学内容一、三极管的结构、符号和类型基极bbceceb集电区发射区发射结集电结基极bccbeeb基区发射极e集电极cNPN发射极e集电极cPNP图1.8 三极管的结构示意图及其在电路中的符号二、三极管的电路放大作用1、 三极管的工作电压要使三极管具有正常的电流放大作用，必须在其发射结上加正向偏置电压，在集电结上加反向偏置电压。2、 三极管内电流分配关系3、 三极管的电流放大作用三、三极管的特性曲线三极管的特性曲线是描述三极管各极的电压和电流变化关系的曲线，一些重要参

5、数均可以从特性曲线上反映出来。uBE /v0.2uCE /v（a）（b）uCE1VuCE=00.80.60.4iB/A1008060402025饱和区放大区100A80A60A40A20AiB=0A108642ic /mA4321截止区 图1.9 三极管的特性 曲线四、三极管的主要参数1、电流放大系数2、极间反向电流五、三极管的识别和简单的测试作业 教材P23 5、6、7课题一 二、三极管检测实验学时2学时第五节 其他半导体器件学时：2学时教学要求：1、了解稳压二极管、开关二极管、变容二极管、发光二极管的原理、图形符号、性能、应用等基本知识教学内容一、 稳压二极管稳压二极管是一种特殊的二极管，它的正常工作区为PN结的反向击穿区，由于制作工艺上采取了特殊的措施，在一定的反向电流数值内不会损坏，其特点是反向电流在一定范围内变化时稳压管两端的电压几乎不变。二、 开关二极管 开关二极管和前述普通二极管的导电特性相同，即加正向偏置电压导通，正向电阻小；加反向偏置电压截止，反向电阻很大。二极管的这一特性在电路中可起到接通和关断的作用。三、 变容二极管变容二极管具有显著的变容效应，当变容二极管加上反

6、向电压时，其PN结的结电容随着反向电压变化而变化。四、 发光二极管发光二极管通常用砷化镓半导体等制成，它在通过正向电流时会发光，发光的颜色取决于所用的材料，可发出红、黄、绿及红外光等作业 教材P69 7、8、9第二章 放大和振荡电路21 低频电压放大电路学时：2学时教学要求：1、 了解放大器的概念2、 理解放大器的工作原理3、 掌握低频电压放大电路的组成教学内容本章侧重介绍公发射极基本放大电路，因为在电工技术中，工作频率一般属于低频范围，共发射极放大电路应用最为广泛，掌握它的 分析方法就可以为学习其他放大电路打下良好的基础。一、 共发射极基本放大电路三极管处于放大状态时必须满足发射结正偏、集电结反偏的外部条件，对三极管放大电路来说也是如此。下面讨论如果放大电路中三极管的基极不加偏置电压，将会发生什么情况。1、 不设静态工作点的放大电路当放大器的输入信号时，三极管的基极回路和集电极回路中只有直流通过，放大器这时的状态称为静态。静态时的基极电流、集电极电流和集射极电压分别用、和表示。通常将静态时的基极电流称为基极偏置电流，将和的交点Q称为静态工作点。图21所示是一个不设静态工作点的电路，因

7、为电路中基极未加偏置电压。2、静态工作点的设置 为了消除上述电路产生的严重失真，必须在放大器的静态时设置一个合适的静态工作点，即在三极管的基极回路中加一偏置电压，为基极提供一个合适的偏置电流。在给三极管加了一个合适的偏置电流后，相应的就有一定大小的、和，使放大器具有合适的静态工作点。这时再来考虑有一个较小的正弦交流信号输入时的情况（称为放大电路的动态）。由上面的分析可以看出，给放大器设置一个合适的工作点，即给三极管的基极加一个偏置电压，提高基极电压而避开“死区”，使三极管基本工作在输入特性曲线的直线段，使可避免输入信号在放大过程中产生失真。二、共发射极放大电路的工作原理(a)ui=0 静态工作情况 ；(b) ui=sinwt 动态工作情况22 共发射极放大电路的分析学时：4学时教学要求：1 了解直流通路与交流通路的含义与画法2 理解图解分析法3 理解电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的意义，并会进行近似估算4 掌握静态工作点的近似估算教学内容一、直流通路和交流通路1、 直流通路直流通路就是放大电路的直流等效电路，是在静态时放大电路的输入回路和输出回路的直流电流流通的路径。由于电容器对直流相当于断开，因此画直流通路时，把有电容器的支路断开，其他不变。2、 交流通路 交流通路就是放大电路的交流等效电路，是动态时放大电路的输入回路和输出回路的交

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