《模擬電子技術(shù)》課程

1、1 / 62模擬電子技術(shù) 精品課程目錄單元 1 晶體二極管的特性與應(yīng)用1.1 理論：半導(dǎo)體物理的基本知識(shí)和晶體二極管的特性1.2 實(shí)驗(yàn)：晶體二極管的伏安特性測(cè)試和簡單應(yīng)用單元 2 晶體三極管的特性2.1 理論：晶體三極管的輸入、輸出特性2.2 實(shí)驗(yàn)：晶體三極管的輸入、輸出特性測(cè)試單元 3 晶體三極管共發(fā)射極基本放大器3.1 理論：晶體三極管共發(fā)射極放大器的性能指標(biāo)和分析方法2 / 623.2 實(shí)驗(yàn)：晶體三極管共發(fā)射極基本放大器性能指標(biāo)測(cè)試單元 4晶體三極管共集電極基本放大器4.1 理論：射極跟隨器的性能指標(biāo)分析4.2 實(shí)驗(yàn)：射極跟隨器的性能指標(biāo)測(cè)試單元 5 晶體三極管多級(jí)放大器5.1 理論：多

2、級(jí)放大器的耦合方式和分析方法5.2 實(shí)驗(yàn)：阻容耦合兩級(jí)放大器的性能指標(biāo)測(cè)試單元 6 負(fù)反饋放大器6.1 理論：反饋組態(tài)的判斷和負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響6.2 實(shí)驗(yàn)：電壓串聯(lián)負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響單元 7 正弦波振蕩器7.1 理論：正弦波振蕩器的起振條件和平衡條件7.2 實(shí)驗(yàn)： RC 分立元件文氏電橋正弦波振蕩器單元 8 差分放大器8.1 理論：差分放大器的工作原理和性能指標(biāo)8.2 實(shí)驗(yàn)：差分放大器的性能指標(biāo)測(cè)試單元 9 集成運(yùn)算放大器9.1 理論：集成運(yùn)算放大器的理想化條件和應(yīng)用9.2 實(shí)驗(yàn)：集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用單元 10 功率放大器10.1 理論：甲、乙類功率放大器的工作原理和性能指標(biāo)10

3、.2 實(shí)驗(yàn)： OTL 功率放大器的性能指標(biāo)測(cè)試單元 11 直流穩(wěn)3 / 62壓電源11.1 理論：直流穩(wěn)壓電源的工作原理和性能指標(biāo)11.2 實(shí)驗(yàn)：串聯(lián)直流穩(wěn)壓電源的性能指標(biāo)測(cè)試單元 12 場(chǎng)效應(yīng)管的特性及放大電路12.1 理論：結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的特性曲線和性能指標(biāo)12.2 實(shí)驗(yàn)：結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管特性曲線和放大電路性能指標(biāo)的測(cè)試單元1晶體二極管的特性與應(yīng)用1-1 理論：半導(dǎo)體物理的基本知識(shí)和晶體二極管的特性1-1.1 半導(dǎo)體物理的基本知識(shí)導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料，稱為半導(dǎo)體。由硅或鍺等元素組成的單 晶稱為本征半導(dǎo)體。價(jià)電子得到能量，擺脫共價(jià)鍵的束縛，成為自由電子，該過程稱為本征激發(fā)。本 征激發(fā)

4、產(chǎn)生電子-空穴對(duì)；本征激發(fā)過程中，激發(fā)和復(fù)合兩種作用是并存的。能夠運(yùn) 載電荷的粒子稱為載流子。半導(dǎo)體中有兩種載流子一電子和空穴。兩種載流子濃度相 等。本征半導(dǎo)體經(jīng)過摻雜后就成為雜質(zhì)半導(dǎo)體，分為 N型和 P型半導(dǎo)體。在本征半導(dǎo) 體中摻入微量五價(jià)元素， 通過施主電離就形成 N型半導(dǎo)體，電子為多子，空穴為少子;在本征半導(dǎo)體中摻入微量三價(jià)元素，通過受主電離就形成 P型半導(dǎo)體，空穴為多子， 電子為少子。利用摻入相反性質(zhì)的雜質(zhì)來改變雜質(zhì)半導(dǎo)體類型的過程稱為雜質(zhì)補(bǔ)償， 它是制造 PN結(jié)的基本方法。在電場(chǎng)作用下載流子的定向運(yùn)動(dòng)稱為漂移運(yùn)動(dòng)，由此產(chǎn)生的電流稱為漂移電流； 在濃度差作用下載流子由濃度大的地方向濃度

5、小的地方運(yùn)動(dòng)稱為擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，由此產(chǎn)生 的電流稱為擴(kuò)散電流。當(dāng) P 型半導(dǎo)體和 N 型半導(dǎo)體結(jié)合為一體時(shí)，在交界面形成的特 殊薄層稱為 PN結(jié)。擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)使交界處的 N區(qū)、P 區(qū)分別帶正負(fù)電荷，形成空間電荷 區(qū)，建立內(nèi)電場(chǎng)，擴(kuò)散減弱，漂移加強(qiáng)，平衡后形成 PN結(jié)。PN結(jié)結(jié)電容包括阻擋層電容 CT和擴(kuò)散電容 CD。4 / 621-1.2 晶體二極管的特性PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?。通過二極管的電流 I 與其兩端電壓 U的關(guān)系曲線為二極管的伏安特性曲線。正向qU特性和反向特性有很大區(qū)別。二極管的伏安特性方程：I lS(ekT1)，在常溫下,kT26mV，稱為溫度電壓當(dāng)量。q5 / 621-1.3 晶體二極管的

6、微變等效1-2 實(shí)驗(yàn)：晶體二極管的伏安特性測(cè)試和簡單應(yīng)用1-2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、認(rèn)識(shí)二極管，并能用萬用表測(cè)試其極性；2、學(xué)會(huì)正確使用常用儀器；3、測(cè)試二極管的單向?qū)щ娦?、伏安特性曲線以及在整流方面的應(yīng)用。1-2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1、用指針萬用表測(cè)試二極管1N4148 和 1N4004 的正反向電阻；用數(shù)字萬用表測(cè)試它們的正向?qū)妷?。?shù)據(jù)記錄在下表中。儀器檔位正向電阻1N4148反向電阻1N4148正向電阻1N4004反向電阻1N4004指針萬用表RX10RX100RX10K1N4148 正向?qū)妷?N4004 正向?qū)妷簲?shù)字萬用表2、測(cè)試二極管的伏安特性曲線2.1 正向特性如圖 1 連

7、接電路，電源電壓設(shè)為 5V ;調(diào)節(jié)電位器，使電壓表讀數(shù)如表格中所列, 讀出對(duì)應(yīng)的毫安表數(shù)值并記錄在表格中。二極管的交流電阻rD26mV圖 1 正向特性測(cè)試圖 2 反向特性測(cè)試1 N40041N40046 / 62u（v）0.020.080.20.40.50.60.70.8l(mA)7 / 623.2 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路如圖 4 連接電路，調(diào)節(jié)電源電壓0V 10V，用電壓表測(cè)量 cd 兩點(diǎn)之間的電壓并記錄。電源電壓1V2V3V 45V5.5V6V6.5V7V8V9V10Vc d 間電壓3.3 發(fā)光二極管顯示電路如圖 5 連接電路， 改變電位器的 阻值，觀察發(fā)光兩極管亮度的變化， 記錄 mA 表和 V

8、 表的數(shù)值（數(shù)據(jù)自 選）。1-2.3 實(shí)驗(yàn)器材序號(hào)名稱數(shù)量備注1模擬電子電路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)r 1SIPIVT-A n2直流穩(wěn)壓電源1HY3003D-3A3雙蹤示波器1VP5220D4:數(shù)字（或指針式）萬用表1M98035信號(hào)發(fā)生器1EE1641B16晶體管毫伏表1TC2172mAV二極管亮度V(V)3918241(卩 A)2.3 根據(jù)以上表格的數(shù)據(jù)作出被測(cè)二極管的伏安特性曲線 圖；寫出該二極管的開啟電壓、管壓降、反向飽和電流；在 圖中任選一點(diǎn)，作出該點(diǎn)的交流電阻線。3、二極管的簡單應(yīng)用3.1 整流電路如圖 3 連接電路，信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生幅度合適、頻率為 1kHz的正弦波；用示波器觀察 ab 之間和 cd 之間的波