1.1 半导体基础知识
1. 本征半导体及其特点
纯净的半导体称为本征半导体。在热“激发”条件下，本征半导体中的电子和空穴是成对产生的；当电子和空穴相遇“复合”时，也成对消失；电子和空穴都是载流子；温度越高，“电子—空穴”对越多；在室温下，“电子—空穴”对少，故电阻率大。
2. 掺杂半导体及其特点
（ 1 ） N 型半导体：在本征硅或锗中掺入适量五价元素形成 N 型半导体， N 型半导体中电子为多子，空穴为少子；电子的数目（掺杂 + 热激发） = 空穴的数目（热激发） + 正粒子数；半导体对外仍呈电中性。
（ 2 ） P 型半导体：在本征硅或锗中掺入适量三价元素，形成 P 型半导体，其空穴为多子，电子为少子；空穴的数目（掺杂 + 热激发） = 电子的数目（热激发） + 负粒子数；对外呈电中性。
在本征半导体中，掺入适量杂质元素，就可以形成大量的多子，所以掺杂半导体的电阻率小，导电能力强。
当 N 型半导体中再掺入更高密度的三价杂质元素，可转型为 P 型半导体；反之， P 型半导体也可通过掺入足够的五价元素而转型为 N 型半导体。
3. 半导体中的两种电流
（ 1 ）漂移电流：在电场作用下，载流子定向运动所形成的电流则称为漂移电流。
（ 2 ）扩散电流：同一种载流子从浓度高处向浓度低处扩散所形成的电流为扩散电流。
4. PN 结的形成
通过一定的工艺，在同一块半导体基片的一边掺杂成 P 型，另一边掺杂成 N 型， P 型和 N 型的交界面处会形成 PN 结。
P 区和 N 区中的载流子存在一定的浓度差，浓度差使多子向另一边扩散，从而产生了空间电荷和内电场；内电场将阻多子止扩散而促进少子漂移；当扩散与漂移达到动态平衡时，交界面上就会形成稳定的空间电荷层（或势垒区、耗尽层），即 PN 结形成。
5. PN 结的单向导电性
PN 结正向偏置时，空间电荷层变窄，内电场变弱，扩散大于漂移，正向电流很大（多子扩散形成），PN 结呈现为低电阻，称为正向导通。正向压降很小，且随温度上升而减小。
PN 结反向偏置时，空间电荷层变宽，内电场增强，漂移大于扩散，反向电流很小（少子漂移形成），PN 结呈现为高电阻，称为反向截止。反偏电压在一定范围内，反向电流基本不变（也称为反向饱和电流），且随温度上升而增大。
6. PN 结的电容特性
（1）势垒电容C B：当外加在PN结两端的电压发生变化时，空间电荷层中的电荷量会发生变化，这一现象是一种电容效应，称为势垒电容。C B是非线性电容。
（2）扩散电容C D：当PN结正向偏置时，多子扩散到对方区域后，在PN结边界附近有积累，并会有一定的浓度梯度。积累的电荷量也会随外加电压变化，引起电容效应，称为扩散电容。C D也是非线性电容。
1.2 半导体二极管
1. 二极管的结构及类型
半导体二极管就是一个封装的PN结。
半导体二极管的类型
（1）按使用的半导体材料不同可分为硅管和锗管；
（2）按结构形式不同可分为平面型和点接触型两种。通常，平面型的结面积较大，结电容也较大，适用于低频、大电流的电路；点接触型结面积小，结电容也小，适用于高频、小电流的电路。
2. 二极管的伏安特性及主要参数
（1）伏安特性表达式
二极管是一个非线性器件，其伏安特性的数学表达式为
当，且时，；
当，且时，。
在室温下，。
由此可看出二极管具有单向导电的特性。
（2）伏安特性曲线
二极管的伏安特性曲线如图 1.1所示。
图 1.1 二极管的伏安特性曲线
正向特性：小于死区电压（硅管是0.5V，锗管是0.1V）时，。正向部分的开始阶段电流增加的比较慢。在电流比较大时，二极管两端的电压随电流变化很小，称为导通电压（硅管：0.7V，锗管：0.3V）。
反向特性：当反向电压，且小于时，，反向饱和电流很小。当反向电压的绝对值达到后，反向电流会突然增大，二极管反向击穿。击穿后，当反向电流在很大范围内变化时，二极管两端的电压几乎不变，击穿后的反向特性有稳压性。
击穿电压低于4伏的击穿主要是齐纳击穿；击穿电压大于6伏的击穿为雪崩击穿；击穿电压介于4伏与6伏之间时，两种击穿都可能发生，也可能同时发生。
二极管发生反向击穿时，如果回路中的限流电阻能将反向电流限制在允许的范围内，二极管不会损坏。当反向电压降低后，管子仍可以恢复到原来的状态，这就是电击穿。如果限流电阻太小，使反向电流超过其允许值，则二极管会发生热击穿，造成永久性损坏。
（3）温度对二极管特性的影响
温度升高时，二极管的正向伏安特性曲线左移，正向压降减小；温度每升高1℃，正向电压降将降低2~2.5mV。
二极管的反向饱和电流也随温度的改变而改变，当温度每升高10℃左右时，反向饱和电流将将增大一倍。
击穿电压也受温度的影响，击穿电压小于4伏时，有负的温度系数；击穿电压大于6伏时，有正的温度系数；击穿电压介于4伏与6伏之间时，温度系数较小。
（4）主要参数
二极管的主要参数有：①额定整流电流I F；②反向击穿电压U(BR)；③最高允许反向工作电压U R；
④反向电流I R；⑤正向电压降U F；⑥最高工作频率f M。
3. 二极管的应用（整流、检波和限幅）
（1）二极管电路的模型分析法
二极管是一个非线性器件，分析二极管电路时应采用非线性电路的分析方法。图解分析法和模型分析法是分析二极管电路的两种基本方法，模型分析法比较简便。
模型分析法是根据二极管在电路中的实际工作状态，以及分析精度的要求，用一个线性电路模型代替实际的二极管。
① 理想模型：正向导通时，二极管正向压降为零；反向截止时，二极管电流为零。
② 恒压源模型：正向导通时，二极管正向压降为常数（硅管：0.7V，锗管：0.3V）；反向截止时，二极管电流为零。
③ 微变等效模型：如果电路中除了直流电源外，还有微变信号（交流小信号）时，则对后者，二极管可用交流等效电阻表示，其值与静态工作点有关，即。
（2）整流与检波电路
整流与检波电路的工作原理相同，它们都是利用二极管的单向导电特性，将交变的双向信号，转变成单向脉动信号。
（3）限幅电路
在电子电路中，为了降低信号的幅度以满足电路工作的需要；为了保护某些器件不受大的信号电压作用而损坏，往往利用二极管的导通和截止限制信号的幅度，这就是所谓的限幅。
4. 硅稳压管的伏安特性及主要参数
稳压管是一种特殊的二极管，伏安特性与二极管类似，但它的反向击穿特性很陡。所以稳压管通常工作于反向击穿状态来稳定直流电压。由于硅半导体的温度特性好，通常稳压管是用硅材料制成的，称为硅稳压管。
主要参数：
① 稳定电压：电流为规定值时，稳压管两端的电压。
② 最小稳定电流。
③ 最大允许工作电流和最大允许功率耗散，二者的关系为。
④ 动态电阻：在稳压范围内，。越小稳压管的稳压特性越好。
⑤ 温度系数： U Z > 6V时，为正值；U Z < 4V时，为负值；U Z介于4V到6V之间时，
可
能为正，也可能为负。
5. 硅稳压管的等效电路
硅稳压管正向偏置时，可用普通二极管的模型来等效；反向偏置的情况由理想二极管、动态电阻r Z及电压源U Z0串联支路等效。等效电路如图1.2所示，等效电路中的电压源U Z0可由下式求得：
U Z0=U Z－I Z r z
图1.2 硅稳压管的等效电路
6. 硅稳压管稳压电路
(1) 稳压原理
硅稳压管稳压电路如图1.3所示。当稳压管工作在反向击穿状态时，如果输入直流电压有波动或负载发生变化，将会使U O有变化的趋势，这时I z会发生剧烈变化，通过限流电阻R两端电压的变化来补偿输入电压或负载的变化，从而达到了稳定U O的目的。
图1.3硅稳压管稳压电路
（2）稳压条件
图1.3电路中稳压管D z能工作在反向电击穿状态的条件是：
（3）限流电阻计算
在图1.3所示电路中，使流过稳压管的电流满I Zmin≤I Z≤I ZM的条件时，稳压电路才能正常工作。限流电阻的计算公式如下：
式中：U Imax、U Imin分别为输入直流电压的最大值和最小值；I ZM是稳压管最大允许工作电流，I Zmin是最小稳定电流；I Omax、I Omin分别为输出电流的最大值和最小值。
第二章晶体管及放大电路基础
2.1晶体管
1. 晶体管的结构及类型
晶体管有双极型和单极型两种，通常把双极型晶体管简称为晶体管，而单极型晶体管简称场效应管。
晶体管是半导体器件，它由掺杂类型和浓度不同的三个区（发射区、基区和集电区）形成的两个PN结（发射结和集电结）组成，分别从三个区引出三个电极（发射极e、基极b和集电极c）。
晶体管根据掺杂类型不同，可分为NPN型和PNP型两种；根据使用的半导体材料不同，又可分为硅管和锗管两类。
晶体管内部结构的特点是发射区的掺杂浓度远远高于基区掺杂浓度，并且基区很薄，集电结的面积比发射结面积大。这是晶体管具有放大能力的内部条件。
2. 电流分配与放大作用
晶体管具有放大能力的外部条件是发射结正向偏置，集电结反向偏置。在这种偏置条件下，发射
区的多数载流子扩散到基区后，只有极少部分在基区被复合，绝大多数会被集电区收集后形成集电极电流。通过改变发射结两端的电压，可以达到控制集电极电流的目的。
晶体管的电流分配关系如下：
其中电流放大系数和之间的关系是=/(1＋)，=/（1－）；I CBO是集电结反向饱和电流，I CEO是基极开路时集电极和发射极之间的穿透电流，并且I CEO=(1＋)I CBO。
在放大电路中，通过改变U BE，改变I B或I E，由ΔI B或ΔI E产生ΔI C，再通过集电极电阻R C，把电流的控制作用转化为电压的控制作用，产生ΔU O=ΔI C R C。实质上，这种控制作用就是放大作用。
3. 晶体管的工作状态
当给晶体管的两个PN结分别施加不同的直流偏置时，晶体管会有放大、饱和和截止三种不同的工作状态。这几种工作状态的偏置条件及其特点如表2.1所列。
表2.1 晶体管的三种工作状态
4. 伏安特性及主要参数
（1）共射极输入特性（以NPN管为例）
输入特性表达式为：。当U CE=0时，输入特性相当于两个并联二极管的正向特性。当U CE>0时，输入特性右移，U CE≥1V后输入特性基本重合。因为发射结正偏，晶体管的输入特性类似于二极管的正向伏安特性。
（2）共射极输出特性（以NPN管为例）
共射极输出特性表达式为：。晶体管输出特性曲线的三个区域对应于晶体管的三个工作状态（饱和、放大和截止）。
a）饱和区：此时U CE很小，集电区收集载流子的能力很弱。I C主要取决于U CE，而与I B关系不大。
b）放大区：位于特性曲线近似水平的部分。此时，I C主要取决于I B，而与U CE几乎无关。
c）截止区：位于I B=－I CBO的输出特性曲线与横轴之间的区域。此时，I C几乎为零。
（3）主要参数
a）直流参数：共基极直流电流放大系数，共射极直流电流放大系数；集电极—基极间反向饱和电流I CBO，集电极—发射极间穿透电流I CEO。
b）交流参数：共基极交流电流放大系数，共射极交流电流放大系数，其中，；
共基极截止频率，共射极截止频率，特征频率，其中。
c）极限参数：集电极最大允许功率耗散P CM，集电极最大允许电流I CM ；反向击穿电压：U（BR）CEO，U（BR）EBO，U（BR）CBO。
（4）温度对参数的影响
温度每增加1℃，U BE将减小 (2~2.5)mV；温度每增加10℃左右， I CBO增加一倍；温度每增加1℃，β增大（0.5～1）%。
2.2 放大电路的组成及工作原理
1. 放大电路的组成原则
放大电路的作用是把微弱的电信号不失真地放大到负载所需要的数值。即要求放大电路既要有一定的放大能力，又要不产生失真。因此，首先要给电路中的晶体管（非线性器件）施加合适的直流偏置，使其工作在放大状态（线性状态），其次要保证信号源、放大器和负载之间的信号传递通道畅通。
(1) 直流偏置原则：晶体管的发射结正偏，集电结反偏。
(2) 对耦合电路的要求：第一，信号源和负载接入放大电路时，不能影响晶体管的直流偏置；第二，在交流信号的频率范围内，耦合电路应能使信号无阻地传输。
固定偏置的共射极放大电路如图2.1所示。图中电容器C1、C2起耦合作用，只要电容器的容量足够大，在信号频率范围内的容抗足够小，就可以保证信号无阻地传输；同时电容器又有“隔直”作用，信号源和负载不会影响放大器的直流偏置。这种耦合方式称为阻容耦合。
图2.1 共射放大电路
2. 放大电路的两种工作状态
（1）静态：放大电路输入信号为零时的工作状态称为静态。静态时，电路中只有直流电源，晶体管的U BEQ、U CEQ、I BQ和I CQ都是直流量，称为静态工作点。
（2）动态：放大电路输入信号不为零时的工作状态称为动态。动态时，电路中的直流电源和交流信号源同时存在，晶体管的u BE、u CE、i B和i C都是直流和交流分量叠加后的总量。放大电路的目的是放大交流信号，静态工作点是电路能正常工作的基础。
3. 放大原理
在图2.1所示电路中，合理设置静态工作点使晶体管工作在放大状态；当加入输入信号u i以后，u i和U BEQ同时作用在基极和发射极之间，u i的变化控制发射结两端的电压u BE，使基电流i B在I BQ的基础上叠加了交流分量i b，相应的集电极电流i C也在I CQ的基础上叠加了交流分量i c（=βi b）；集电极电流I CQ和i c 都在R C上产生压降，使u CE也在U CEQ的基础上叠加了交流分量u ce，通过耦合电容C2以后负载两端只有交流分量u o=u ce。由此可见，输出信号u o受输入信号u i的控制，只要电路参数合理，就有U o大于U i，实现了放大输入信号的目的。
2.3 放大电路的主要技术指标
1. 输入电阻R i
输入电阻R i定义为放大电路输入端的电压U i与输入电流I i的比值，即R i=U i/I i。它就是从放大电路输入端口视入的等效电阻。对输入为电压信号的放大电路，R i越大越好；对输入为电流信号的放大电路，R i越小越好。输入电阻的大小决定了放大电路从信号源吸取信号幅值的大小，它表征了放大电路对信号源的负载特性。
2. 输出电阻R o
输出电阻R o定义为当信号电压源短路或信号电流源开路并断开负载电阻R L时，从放大电路输出端口视入的等效电阻，即
式中，U为从断开负载处加入的电压；I表示由外加电压U引起流入放大电路输出端口的电流。若要求放大电路的输出电压不随负载变化，则输出电阻越小越好；若要求放大电路的输出电流不随负载变化，则输出电阻越大越好。输出电阻表征了放大电路带负载能力的特性。
3. 放大倍数
放大倍数（也称为增益）定义为放大电路输出信号的变化量与输入信号的变化量的比值。它有四种不同的形式：电压放大倍数；电流放大倍数；互阻放大倍数；互导放大倍数。放大倍数也常用“分贝”（dB）表示，例如电压放大倍数用分贝表示时，
。放大倍数表征了放大电路的放大能力。
4. 全谐波失真度D
由于放大器件特性的非线性，当输入信号为正弦波时，输出信号含有谐波分量，输出波形发生畸变，即失真。谐波分量越多且越大，失真就越严重。所以常用谐波电压总有效值与基波电压有效值之比来表征失真的程度，定义为：
5. 动态范围U opp
动态范围（也称为最大不失真输出幅度）是指随着输入信号电压的增大，使输出电压的非线性失真度达到某一规定数值时的输出电压u o峰—峰值，即U opp。
6. 频带宽度f bw
放大电路的频带宽度（又称为通频带或带宽）定义为f bw=f H－f L。频带越宽，表示放大电路能够放大的频率范围越大。
2.4 放大电路的分析方法
放大电路有静态和动态两种工作状态。分析放大电路时，首先要分析静态（直流）,然后再分析动态。分析静态时，用放大电路的直流通路（耦合电容和旁路电容开路）；分析动态时，用放大电路的交流通路（直流电源、耦合电容和旁路电容短路）。
1.图解法
图解法是分析非线性电路的常用方法。它既可以分析放大电路的静态，也可以分析放大电路的动态。
（1）静态分析步骤
a）列出输入回路直流负载线方程，在晶体管输入特性曲线上作输入回路直流负载线，两者的交点就是静态工作点，即U BEQ和I BQ。
b）列出输出回路直流负载线方程，在晶体管输出特性曲线上作输出回路直流负载线，直流负载线与基极电流等于I BQ的那条输出特性曲线的交点就是静态工作点，即U CEQ和I CQ。
（2）动态分析步骤
a）将输入信号叠加于静态电压U BEQ之上，画出U BE（=U BEQ+U i）的波形；
b）根据输入特性和U BE的波形，画出I B的波形，获得基极电流的交流分量I b的波形；
c）利用交流通路算出交流负载线的斜率，通过静态工作点，画出交流负载线；
d）由I b的波形，利用交流负载线画出I C和U CE的波形，获得U CE的交流分量U ce就可得到输出电压u o(=u ce)。
通过图解分析可得到输出信号电压和输入信号电压的最大值，从而计算出电路的电压放大倍数。通过图解分析也可得到U o与U i的相位关系以及放大电路的失真情况和动态范围。
虽然说图解法是分析放大电路时常用的方法，然而在电路分析过程中，很难得到准确的晶体管特性曲线，同时小信号分析作图准确度较差，实际上在小信号分析中并不常用。
由于图解分析可以清楚地看到电路中的电压电流波形图，比较形象，对初学者理解电路的工作原理很有利，并且在分析放大电路的失真情况和动态范围时使用的较多。
（3）共射极放大电路U opp的估算
当放大电路的静态工作点设置不合理并且输入信号较大时，晶体管有可能工作在非线性区（饱和或截止区），使输出电压波形出现削波现象，即产生饱和或截止失真。当静态工作点较高，靠近饱和区时，输出电压容易产生饱和失真；当静态工作点较低，靠近截止区时，输出电压容易产生截止失真。为此，估算放大电路U opp时，要从产生截止失真和饱和失真两个方面来分析。
a）当静态工作点较低时，U opp由下式决定：
b）当静态工作点较高时，U opp由下式决定：
式中U CES为晶体管的饱和压降，一般小功率晶体管的饱和压降近似等于0.5V。当输出信号电压峰峰值小于U opp时，输出信号不会产生截止失真和饱和失真。
2.静态工作点估算法
利用估算法（也称为近似计算法）分析放大电路静态工作点时，首先根据放大电路的直流通路列出输入回路的电压方程，近似估计晶体管的U BEQ（硅管：0.7V，锗管：0.2V）代入方程求解基极静态电流
I BQ，从而计算I CQ=βI BQ；再列出输出回路的电压方程计算U CEQ。
3.微变等效电路法
（1）指导思想
当交流信号幅值较小时，放大电路在动态时的工作点只是在静态工作点附近作为小的变化。虽然放大电路是非线性电路，但在较小的变化范围内，晶体管的非线性特性可近似为线性特性，即可以用一个线性等效电路（线性化模型）来代替小信号时的晶体管，利用处理线性电路的方法分析放大电路。
（2）晶体管的微变等效电路
晶体管的H参数等效电路如图2.2所示，它是用来分析晶体管低频应用时的等效电路。其中H ie 称为晶体管共射极输入电阻，也常用R be作符号表示；H re称为反向电压比或内电压反馈系数；H fe为晶体管的正向电流放大系数， H fe就是β；H oe称为晶体管共射极输出电导。由于管子的H re和H oe均很小，可以忽略，所以在放大电路分析中，常用图2.2（b）所示的简化的H参数微变等效电路来等效晶体管。
（3）R be的计算公式
式中：晶体管的基区体电阻R bb'的值可通过查阅器件手册得到，低频小功率管可取R bb'值为300欧姆。
（4）用微变等效电路法分析放大电路的步骤
a）在静态分析之后，根据静态电流I EQ≈I CQ计算晶体管的输入电阻R be；
b）将交流通路中的晶体管用微变等效电路替代，画出放大电路的微变等效电路；
c）根据微变等效电路，利用线性电路的分析方法，按照放大电路动态指标的定义，可分别求得放大电路的、R o、R i等技术指标。
2.5 三种基本放大电路
（1）三种基本组态的判别
晶体管放大电路，按照管子的哪个电极作为输入和输出回路的公共端，可分别命名为共发射极、共集电极和共基极三种基本组态。三种基本组态的判别方法如表2.1所列。
（2）三种基本放大电路的比较
共发射极、共集电极和共基极三种基本放大电路的性能各有特点，并且应用场合也有所不同。它们的性能特点如表2.2所列。
表2.1 三种基本组态的判别
表2.2 三种基本放大电路的性能特点
2.6 静态工作点的选择与稳定
（1）静态工作点的选择
a）为了防止晶体管损坏，静态工作点应设置在特性曲线的安全区内；
b）若要放大电路动态范围大，静态工作点应设置在交流负载线的中间；
c）若要放大电路输入电阻大，应减小静态工作点I CQ值，使R be增大；
d）若要提高电压放大倍数，应增大静态工作点I CQ值，使R be减小；
e）为了减小功耗，当信号较小时，应降低直流电源电压并减小静态工作点I CQ值。
（2）静态工作点的稳定
电路元器件的“老化”和环境温度的变化会影响静态工作点的稳定性，但温度变化引起晶体管的参数变化是放大电路静态工作点不稳定的主要因素。
稳定静态工作点的途径，除了选用温度系数小的元器件、使用前进行“老化”处理以及采用温度补偿电路以外，最常用的方法是利用负反馈电路技术。
利用电流负反馈稳定静态工作点的电路如图2.3所示。
为了提高该电路的稳定性，通常要求流过偏值电阻（R B1、R B2）的静态电流满足I>>I BQ，基极静态电位满足U BQ>>U BEQ。
静态工作点的稳定过程如下：
2.7 多级放大电路
多级放大电路由输入级、中间级和输出级组成。通常要求输入级具有输入阻抗高和噪声低的特性；中间级应有较大的电压放大倍数；输出级应有输出阻抗低和输出功率大的特点。
（1）多级放大电路的耦合方式
阻容耦合、变压器耦合和直接耦合是常用的几种耦合方式。前两种耦合电路的共同特点是各级静态工作点相互独立，调整比较方便，但低频响应较差，不能放大频率较低的信号。变压器耦合电路的另一个特点是它具有阻抗变换的能力。
直接耦合电路可以放大低频信号，但各级电路的静态工作点是相互有关联的。因此，这种耦合电路存在级间电位配合以及零点漂移两个特殊问题。
（2）直接耦合电路的特殊问题
a）级间电位配合
直接耦合电路级联后，后级电路的静态工作点会影响前级电路的静态工作点，如果级间电位配合不好，整个电路将不能正常工作。通常利用提高后一级的发射极电位、设置电平移位电路、采用双电源以及NPN型与PNP型晶体管互补电路等来解决电位配合问题。
b）零点漂移
放大电路在静态时，输出端电位的不规则变化称为零点漂移。实际上，零点漂移就是静态工作点不稳定的问题。解决这一特殊问题的方法与稳定静态工作点的方法类似。
在直接耦合电路中，前级电路的零点漂移会被后级电路逐级放大，零点漂移严重时有可能使后级放大电路不能正常工作。由于阻容耦合和变压器耦合电路不能放大变化缓慢的信号，所以零点漂移对这两种电路的危害比直接耦合电路小。
零点漂移的大小，通常用折合到输入端的零点漂移电压的大小来衡量。例如，某放大电路输出端的零点漂移电压为，电压放大倍数为，则折合到输入端的零点漂移电压为。
（3）多级放大电路的分析计算方法
a）静态分析
阻容耦合和变压器耦合电路的静态工作点分析与基本放大电路相同。直接耦合电路静态工作点的分析十分麻烦，学习时重点掌握解决问题的思路和方法，计算问题可利用计算辅助分析的工具解决。
b）动态分析
多级放大电路总的电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积，级间的相互关系表现为各级电路
的输入和输出电阻之间的关系。解决这一问题的方法有两种：一种是把后级的输入电阻作为前级的负载电阻，通过后级的输入电阻反映后即对前级的影响；另一种是把前级的开路电压作为后级的信号源电压，前级的输出电阻作为后级的信号源内阻，通过前级的输出电阻反映前级对后级的影响。必须指出，这两种方法不能同时混用，如果计算前级放大倍数时把后级看作了前级的负载，计算后级放大倍数时就在不能考虑信号源内阻，反之相似。
多级放大电路总的输入电阻等于第一级放大电路的输入电阻。
多级放大电路总的输出电阻等于最后一级放大电路的输出电阻。
多级放大电路的动态范围U opp等于最后一级放大电路的动态范围。
2.8 放大电路的频率响应
（1）频率响应的基本概念
a）影响放大电路频率响应的主要因素
放大电路中电抗性元件的阻抗是频率的函数，它们使电路的放大倍数随信号频率的变化而变化。其中耦合电容和旁路电容影响放大电路的低频特性；晶体管的结电容和分布电容影响放大电路的高频特性。
b）频率响应及其主要指标
频率响应是放大电路输入正弦波小信号的条件下，测量或分析其A u ~ f、~f的关系，并用f L、f H、f bw定量描述其频率特性的方法。其中A u ~ f为幅频特性， ~ f为相频特性。它是在频率的范畴内研究放大电路的频率特性，所以称为频域法，也称为稳态法。
上限截止频率f H和下限截止频率f L定义为信号频率变化时，电路增益的幅值下降到0.707A um所对应的频率，其中A um为中频时电路增益的幅值。
当信号频率升高时，增益下降到0.707A m所对应的频率称为上限频率f H；当信号频率降低时，增益下降到0.707A m所对应的频率称为下限频率f L。
频带宽度f bw定义为上、下限截止频率之差值，即f bw=f H－f L。当f H>>f L时，f bw≈f H。
增益带宽积GBP定义为中频增益与带宽乘积，即GBP=A um f bw≈A um f H。该指标综合表征了增益与频带宽度的指标。
c）线性失真
当放大电路输入非正弦波信号，且电路无非线性失真（饱和、截止失真）时，由于放大电路对输入信号中不同频率分量具有不同的放大能力和相移，产生输出波形的失真，称为线性失真，也称为频率失
真。线性失真包括幅度失真和相位失真。
d）瞬态响应及其主要指标
当放大电路输入阶跃信号时，放大电路输出信号随时间变化的特性就是瞬态响应，也称为阶跃响应。它是以时间作参量来描述放大电路的频率特性，所以又称为时域法。
上升时间t r和平顶降落率δ是表征瞬态响应的指标。在单极点的情况下，理论和实践均证明上升时间t r与上限频率f H之间的关系可近似表述为f H t r≈0.35。
（2）频率响应的分析计算方法
a）晶体管高频等效电路
h参数微变等效电路是晶体管的低频等效电路，仅适用低频小信号分析；混合π型等效电路是考虑了晶体管结电容效应的物理模型，具有较大的通用性，可适用于高频信号的分析。
为了分析方便，对混合π型等效电路进行简化，并用密勒定理等效后的晶体管高频等效电路如图2.4所示。
图中，密勒等效电容C M ≈（1+A um）C b'c，C c'e≈C b'c，g m≈β0/r b'e≈I EQ/U T。
b）放大电路频率响应的分析方法
分析频率响应时，应使用密勒等定理效后的晶体管高频等效电路，并将放大电路分为中频、低频和高频三个工作区域，分别画出三个区域的微变等效电路，根据电路分别写出三个区域频率响应的表达式，求出相应的参数A um、f H和f L，由此可画出幅频响应和相频响应曲线。
画各个区域等效电路的原则如下：
中频区：直流电源、耦合电容和旁路电容视为短路；结电容、分布电容和负载电容视为开路。
高频区：直流电源、耦合电容和旁路电容视为短路；结电容、分布电容和负载电容保留。
低频区：结电容、分布电容和负载电容视为开路；直流电源视为短路；耦合电容和旁路电容
保留。
c）上下限截止频率的近似计算方法
为了快速获得上下限截止频率f H和f L，常用时间常数法近似计算。具体步骤如下：
分别求出电路中每一个电容元件确定的时间常数。其中C n是电路中某一个电容元件，此时其它影响高频特性的电容元件均开路（影响低频特性的电容元件均短路），电压源短路（电流源开路），画出等效电路，求出与电容元件C n并接的等效电阻R n。按此方法求出所有电容元件的时间常数后，再根据下列情况计算f L和f H（以图2.3所示的单管放大电路为例）。
低频区：输入回路的耦合电容C1和旁路电容C e可以等效为一个电容，求出所对应的时间常数；输出回路的耦合电容C2的时间常数为。
若>>，下限截止频率f L≈f L2=1/（）；
若>>，下限截止频率f L≈f L1=1/（）；
如果两个时间常数大小比较接近，下限截止频率
高频区：输入回路的C b'e及密勒电容C M可以等效为一个电容C i，求出C i所对应的时间常数为
；输出回路的C ce和C'ce可以等效为一个电容C o，求出C o所对应时间常数为。
若>>，上限截止频率f H≈f H1=1/（）；
若>>，上限截止频率f H≈f H2=1/（）；
如果两个时间常数大小比较接近，上限截止频率
必须强调指出：上述求时间常数时出现的两个R1、R2，仅是一个等效电阻的符号，它们在低频区和高频区分别代表不同的等效电阻。
同理，对多级放大电路而言，可用同样的方法求出各个时间常数，分别按下式计算上下限截止频率：
第四章集成运算放大器
4.1 集成运放概述
1. 集成电路中元器件的特点
由于集成电路是利用半导体生产工艺把整个电路的元器件制作在同一块硅基片上，与分立元件电路相比，集成电路中的元件有如下特点：
（1）相邻元器件的特性一致性好；
（2）用有源器件代替无源器件；
（3）二极管大多由三极管构成；
（4）只能制作小容量的电容器。
2. 集成运放的典型结构
集成运算放大器是一种高增益的直接耦合多级放大电路，它由输入级、中间级、输出级和偏置电路四部分组成，其典型结构如图4.1所示。
一般要求输入级的输入电阻大、失调和零漂小；中间级的电压放大倍数大；输出级的输出电阻小、带负载能力强；偏置电路为各级提供稳定的偏置电流。
通常输入级采用差分放大电路；中间级采用共射放大电路；输出级采用互补推挽乙类放大电路；偏置电路采用电流源电路。
4.2 差分放大电路
典型的差分放大电路如图4.2所示。
授课计划 授课时数： 2 授课教师：赵启学授课时间： 课题：半导体二极管 教学目的： 1、理解PN结及其单向导电性 2、了解半导体二极管的构成与类型 教学重点：1、PN结及其单向导电性2、二极管结的构成 教学难点：PN结及其单向导电性 教学类型：理论课 教学方法：讲授法、启发式教学 教学过程： 引入新课： 模拟电子技术基础是一门入门性质的技术基础课，没有哪一门课程像电子技术的发展可以用飞速发展，日新月异。从1947年，贝尔实验室制成第一只晶体管；1958年，集成电路；1969年，大规模集成电路；1975年，超大规模集成电路，一开始集成电路有4只晶体管，1997年，一片集成电路有40亿个晶体管。不管怎么变化，但是万变不离其宗，这门课我们所讲的就是这个“宗”。（10分钟） 讲授新课： 一：PN结（30分钟） 1、什么是半导体，什么是本证半导体？（10分钟） 半导体：导电性介于导体和绝缘体之间的物质 本征半导体：纯净（无杂质）的晶体结构（稳定结构）的半导体，所有半导体器件的基本材料。常见的四价元素硅和锗。
2、杂质半导体（20分钟） N型半导体：在本征半导体中参入微量5价元素，使自由电子浓度增大，成为多数载流子（多子），空穴成为少数载流子（少子）。如图（a） P型半导体：在本证半导体中参入微量3价元素，使空穴浓度增大，成为多子，电子成为少子，以空穴导电为主的杂志半导体称为P型半导体。如图（b） 3、PN结 P型与N型半导体之间交界面形成的薄层为PN结。 二：PN结的单项导电性（20分钟） PN结加正向电压时，可以有较大的正向扩散电流，即呈现低电阻，我们称PN 结导通；PN结加反向电压时，只有很小的反向漂移电流，呈现高电阻，我们称PN 结截止。这就是PN结的单向导电性。 1、正偏 加正向电压（正偏）——电源正极接P区，负极接N区 外电场的方向与内电场方向相反。 外电场削弱内电场→耗尽层变窄→扩散运动>>漂移运动→多子扩散形成正向电流（与外电场方向一致）I F
电 子 技 术 基 础 教 案 §1-1 半导体的基础知识
目的与要求 1. 了解半导体的导电本质， 2. 理解N型半导体和P型半导体的概念 3. 掌握PN结的单向导电性 重点与难点 重点 1.N型半导体和P型半导体 2. PN结的单向导电性 难点 1.半导体的导电本质 2.PN结的形成 教学方法 讲授法,列举法,启发法 教具 二极管,三角尺 小结 半导体中载流子有扩散运动和漂移运动两种运动方式。载流子在电场作用下的定向运动称为漂移运动。在半导体中，如果载流子浓度分布不均匀，因为浓度差，载流子将会从浓度高的区域向浓度低的区域运动，这种运动称为扩散运动。 多数载流子因浓度上的差异而形成的运动称为扩散运动 PN结的单向导电性是指PN结外加正向电压时处于导通状态，外加反向电压时处于截止状态。 布置作业 1.什么叫N型半导体和P型半导体 第一章常用半导体器件 §1-1 半导体的基础知识 自然界中的物质，按其导电能力可分为三大类：导体、半导体和绝缘体。 半导体的特点： ①热敏性 ②光敏性 ③掺杂性 导体和绝缘体的导电原理：了解简介。
一、半导体的导电特性 半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，如硅(Si)、锗(Ge)。硅和锗是4价元素，原子的最外层轨道上有4个价电子。 1．热激发产生自由电子和空穴 每个原子周围有四个相邻的原子，原子之间通过共价键紧密结合在一起。两个相邻原子共用一对电子。室温下，由于热运动少数价电子挣脱共价键的束缚成为自由电子，同时在共价键中留下一个空位这个空位称为空穴。失去价电子的原子成为正离子，就好象空穴带正电荷一样。 在电子技术中，将空穴看成带正电荷的载流子。 2．空穴的运动（与自由电子的运动不同） 有了空穴，邻近共价键中的价电子很容易过来填补这个空穴，这样空穴便转移到邻近共价键中。新的空穴又会被邻近的价电子填补。带负电荷的价电子依次填补空穴的运动，从效果上看，相当于带正电荷的空穴作相反方向的运动。 3.结论 （1）半导体中存在两种载流子，一种是带负电的自由电子，另一种是带正电的空穴，它们都可以运载电荷形成电流。 （2）本征半导体中，自由电子和空穴相伴产生，数目相同。 （3）一定温度下，本征半导体中电子空穴对的产生与复合相对平衡，电子空穴对的数目相对稳定。 （4）温度升高，激发的电子空穴对数目增加，半导体的导电能力增强。 空穴的出现是半导体导电区别导体导电的一个主要特征。 二、N型半导体和P型半导体 本征半导体 完全纯净的、结构完整的半导体材料称为本征半导体。 杂质半导体 在本征半导体中加入微量杂质，可使其导电性能显著改变。根据掺入杂质的性质不同，杂质半导体分为两类：电子型（N型）半导体和空穴型（P型）半导体。 1. N型半导体 在硅（或锗）半导体晶体中，掺入微量的五价元素，如磷（P）、砷（As）等，则构成N型半导体。 在纯净半导体硅或锗中掺入磷、砷等5价元素，由于这类元素的原子最外层有5个价电子，故在构成的共价键结构中，由于存在多余的价电子而产生大量自由电子，这种半导体主要靠自由电子导电，称为电子半导体或N型半导体，其中自由电子为多数载流子，热激发形成的空穴
第1、2 课时 教学过程 一、半导体得导电特性 1、光敏性、热敏性、可掺杂性 2、本征半导体:纯净得半导体称为本征半导体。 3、N型半导体 结构形成方式:掺入五价杂质元素使载流子数目增多,自由电子就是多子4、P型半导体 结构形成方式:掺入三价杂质元素使载流子数目增多,空穴就是多子 二、PN结得形成与特性 1、形成过程 2、特性:单向导电性 三、二极管 1、结构、外形、分类: (1)按材料分:有硅二极管,锗二极管与砷化镓二极管等。 (2)按结构分:根据PN结面积大小,有点接触型、面接触型二极管。 (3)按用途分:有整流、稳压、开关、发光、光电、变容、阻尼等二极管。 (4)按封装形式分:有塑封及金属封等二极管。 (5)按功率分:有大功率、中功率及小功率等二极管。 2、主要参数 3、判别办法:用万用表欧姆档判别正、负极及好坏。 4、二极管得伏安特性。 5、特殊功能二极管:稳压管、发光二极管 第 3、4 课时
教学 目得 1、了解三极管得结构与特性; 2、掌握三极管得类型与电流放大原理; 3、理解三极管得特性曲线与主要参数。 重点 难点 三极管得电流放大原理 三极管得输入输出特性 教学过程 一、三极管得基本结构与类型 二、三极管在电路中得联接方式 三、三极管得电流放大作用及原理 三极管实现放大作用得外部条件就是发射结正向偏置, 集电结反向偏置。 1)发射区向基区发射电子得过程 2)电子在基区得扩散与复合过程 3)电子被集电区收集得过程 二、特性曲线与主要参数 1、输入特性:i B=f(u BE)= CE u常数2、输出特性:i C=f(u CE)= B i常数 课后 小结 了解三极管得结构与特性;掌握三极管得类型与电流放大原理; 理解三极管得特性曲线与主要参数。 第 5、6 课时 课题共发射极放大电路课型 教学 目得 1、了解电路得结构组成 2、用图解法分析静态工作点与动态波形 I I B C β ≈
《模拟电子技术基础》教案 1、本课程教学目的： 本课程是电气信息类专业的主要技术基础课。其目的与任务是使学生掌握常用半导体器件和典型集成运放的特性与参数，掌握基本放大、负反馈放大、集成运放应用等低频电子线路的组成、工作原理、性能特点、基本分析方法和工程计算方法；使学生具有一定的实践技能和应用能力；培养学生分析问题和解决问题的能力，为后续课程和深入学习这方面的内容打好基础。 2、本课程教学要求： 1．掌握半导体器件的工作原理、外部特性、主要参数、等效电路、分析方法及应用原理。 2．掌握共射、共集、共基、差分、电流源、互补输出级六种基本电路的组成、工作原理、特点及分析，熟悉改进放大电路，理解多级放大电路的耦合方式及分析方法，理解场效应管放大电路的工作原理及分析方法，理解放大电路的频率特性概念及分析。 3．掌握反馈的基本概念和反馈类型的判断方法，理解负反馈对放大电路性能的影响，熟练掌握深度负反馈条件下闭环增益的近似估算，了解负反馈放大电路产生自激振荡的条件及其消除原则。 4．了解集成运算放大器的组成和典型电路，理解理想运放的概念，熟练掌握集成运放的线性和非线性应用原理及典型电路；掌握一般直流电源的组成，理解整流、滤波、稳压的工作原理，了解电路主要指标的估算。
3、使用的教材： 杨栓科编，《模拟电子技术基础》，高教出版社 主要参考书目： 康华光编，《电子技术基础》（模拟部分）第四版，高教出版社 童诗白编，《模拟电子技术基础》，高等教育出版社， 张凤言编，《电子电路基础》第二版，高教出版社， 谢嘉奎编，《电子线路》（线性部分）第四版，高教出版社， 陈大钦编，《模拟电子技术基础问答、例题、试题》，华中理工大学出版社，唐竞新编，《模拟电子技术基础解题指南》，清华大学出版社， 孙肖子编，《电子线路辅导》，西安电子科技大学出版社， 谢自美编，《电子线路设计、实验、测试》（二），华中理工大学出版社， 绪论 本章的教学目标和要求： 要求学生了解放大电路的基本知识；要求了解放大电路的分类及主要性能指标。 本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体教学） §1－1 电子系统与信号0.5 §1－2 放大电路的基本知识0.5
厦门电子职业中专学校教案纸 第页 第一章直流电路检查 学《电子电 科工技术》§1.1电路 授课班级授课时数2教具多媒体、黑板、粉笔授课时间2016 . 9教学方法讲解，启发，问答、实物演示 1．介绍课程以及教学大纲 教学目的2．了解电路的基本概念及组成 3．掌握元件符号 教学重点1．电路的基本组成2．掌握元件符号 和难点 3．学会画电路图 掌握元件符号和电路图 复习提问 教学内容、方法、过程和板书设计教学追记 §1.1电路 一、电路的基本组成 1．什么是电路？ 电路是由各种元器件(或电工设备 )按一定方式 联接起来的总体，为电流的流通提供了路径。 如图 1-1 所示。 图 1-1 简单的直流电路 2．电路的基本组成 电路的基本组成包括以下四个部分： (1)电源(供能元件)：为电路提供电能的设备和器件。 提问 (2)负载 (耗能元件 )：使用 (消耗 )电能的设备和器件 (如灯泡等用电器 )。 (3)控制器件：控制电路工作状态的器件或设备(如开关等 )。 (4)联接导线：将电器设备和元器件按一定方式联接起来(如各种铜、铝电缆线等 )。
教案纸附页 教学内容、方法、过程和板书设计 3．电路的状态 (1)通路 (闭路 )：电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得 一定的电压和电功率，进行能量转换。 (2)开路 (断路 )：电路中没有电流通过，又称为空载状态。 (3)短路 (捷路 )：电源两端的导线直接相连接，输出电流过大对电源来说属于严 重过载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气 设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。 二、电气元件符号 三、基本电路图 由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型，也叫做实际电路的电路原理图，简称为电路图。例如，图 1-2 所示的手电筒电路。 理想元件：电路是由电特性相当复杂的元器件组成的，为了便于使用数学方法对电 路进行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电 磁特性的理想元件 (模型 )来代替，而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。第 1 页 教学追记 画图讲解 图 1-2 手电筒的电路原理图
《电子技术基础》正式 教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
电子技术基础教案
目的与要求 1. 了解半导体的导电本质， 2. 理解N型半导体和P型半导体的概念 3. 掌握PN结的单向导电性 重点与难点 重点 1.N型半导体和P型半导体 2. PN结的单向导电性 难点 1.半导体的导电本质 2.PN结的形成 教学方法 讲授法,列举法,启发法 教具 二极管,三角尺 小结 半导体中载流子有扩散运动和漂移运动两种运动方式。载流子在电场作用下的定向运动称为漂移运动。在半导体中，如果载流子浓度分布不均匀，因为浓度差，载流子将会从浓度高的区域向浓度低的区域运动，这种运动称为扩散运动。 多数载流子因浓度上的差异而形成的运动称为扩散运动 PN结的单向导电性是指PN结外加正向电压时处于导通状态，外加反向电压时处于截止状态。 布置作业 1.什么叫N型半导体和P型半导体 第一章常用半导体器件
自然界中的物质，按其导电能力可分为三大类：导体、半导体和绝缘体。半导体的特点： ①热敏性 ②光敏性 ③掺杂性 导体和绝缘体的导电原理：了解简介。 一、半导体的导电特性 半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，如硅(Si)、锗(Ge)。硅和锗是4价元素，原子的最外层轨道上有4个价电子。 1．热激发产生自由电子和空穴 每个原子周围有四个相邻的原子，原子之间通过共价键紧密结合在一起。两个相邻原子共用一对电子。室温下，由于热运动少数价电子挣脱共价键的束缚成为自由电子，同时在共价键中留下一个空位这个空位称为空穴。失去价电子的原子成为正离子，就好象空穴带正电荷一样。 在电子技术中，将空穴看成带正电荷的载流子。 2．空穴的运动（与自由电子的运动不同） 有了空穴，邻近共价键中的价电子很容易过来填补这个空穴，这样空穴便转移到邻近共价键中。新的空穴又会被邻近的价电子填补。带负电荷的价电子依次填补空穴的运动，从效果上看，相当于带正电荷的空穴作相反方向的运动。 3.结论 （1）半导体中存在两种载流子，一种是带负电的自由电子，另一种是带正电的空穴，它们都可以运载电荷形成电流。 （2）本征半导体中，自由电子和空穴相伴产生，数目相同。 （3）一定温度下，本征半导体中电子空穴对的产生与复合相对平衡，电子空穴对的数目相对稳定。 （4）温度升高，激发的电子空穴对数目增加，半导体的导电能力增强。 空穴的出现是半导体导电区别导体导电的一个主要特征。 二、N型半导体和P型半导体
厦门电子职业中专学校教案纸 第页
§1.1电路 一、电路的基本组成 1．什么是电路？ 电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式 联接起来的总体，为电流的流通提供了路径。 如图1-1所示。 图1-1 简单的直流电路 2．电路的基本组成 电路的基本组成包括以下四个部分： (1)电源(供能元件)：为电路提供电能的设备和器件。 提问 (2)负载(耗能元件)：使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。 (3) 控制器件：控制电路工作状态的器件或设备(如开关等)。 (4) 联接导线：将电器设备和元器件按一定方式联接起来(如各种铜、铝电缆线等)。 教案纸附页 教学内容、方法、过程和板书设计教学追记
3．电路的状态 (1) 通路(闭路)：电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得一 定的电压和电功率，进行能量转换。 (2) 开路(断路)：电路中没有电流通过，又称为空载状态。 (3) 短路(捷路)：电源两端的导线直接相连接，输出电流过大对电源来说属于严重 过载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气 设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。 二、电气元件符号 三、基本电路图 由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型，也叫做实际电路的电路原理图， 简称为电路图。例如，图1-2所示的手电筒电路。 理想元件：电路是由电特性相当复杂的元器件组成的，为了便于使用数学方法对 电路进行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电 磁特性的理想元件(模型)来代替，而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性不 予考虑。 图1-2 手电筒的电路原理图 画图讲解 厦门电子职业中专学校教案纸 学《电子电检查
《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、半导体的导电特性
（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。 图1.2 N 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。 图1.3 P 三、PN 结及其单向导电性 1、PN 结的形成 所示。
项目一半导体的基础知识 一、半导体： 1、半导体的导电性介于导体与绝缘体之间。 2、导体： 3、绝缘体 二、本征半导体 1、本征半导体：纯净晶体结构的半导体我们称之为本征半导体。常用的半导体材料有：硅和锗。它们都是四价元素，原子结构的最外层轨道上有四个价电子，当把硅或锗制成晶体时，它们是靠的作用而紧密联系在一起。 2、空穴：共价键中的一些价电子由于热运动获得一些能量，从而摆脱共价键的约束成为自由 电子，同时在共价键上留下空位，我们称这些空位为空穴，它带正电。 3、空穴电流: 在外电场作用下，自由电子产生定向移动，形成电子电流；同时价电子也按一定的方向一次填补空穴，从而使空穴产生定向移动，形成空穴电流。在晶体中存在两种载流子，即带负电自由电子和带正电空穴，它们是成对出现的。 三：杂质半导体 1、杂质半导体:在本征半导体中两种载流子的浓度很低，因此导电性很差。我们向晶体中有控制的掺入特定的杂质来改变它的导电性，这种半导体被称为杂质半导体。 1）.N型半导体 在本征半导体中，掺入5价元素，使晶体中某些原子被杂质原子所代替，因为杂质原子最外层有5个价电子，它与周围原子形成共价键后，还多余一个自由电子，因此使其中的空穴的浓度远小于自由电子的浓度。但是，电子的浓度与空穴的浓度的乘积是一个常数，与掺杂无关。 在N型半导体中自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子。 2）.P型半导体 在本征半导体中，掺入3价元素，晶体中的某些原子被杂质原子代替，但是杂质原子的最外层只有3个价电子，它与周围的原子形成共价键后，还多余一个空穴，因此使其中的空穴浓
度远大于自由电子的浓度。在P型半导体中，自由电子是少数载流子，空穴使多数载流子。 四、PN结 一、PN结基础知识 1、 PN结：我们通过现代工艺，把一块本征半导体的一边形成P型半导体，另一边形成N型半导体，于是这两种半导体的交界处就形成了P—N结，它是构成其它半导体的基础，我们要掌握好它的特性！2：异形半导体接触现象 1）扩散运动：在形成的P—N结中，由于两侧的电子和空穴的浓度相差很大，因此它们会产生扩散运动（高浓度向低浓度扩散）：电子从N区向P区扩散；空穴从P去向N区扩散。因为它们都是带电粒子，它们向另一侧扩散的同时在N区留下了带正电的空穴，在P区留下了带负电的杂质离子，这样就形成了空间电荷区，也就是形成了电场(自建场). 它们的形成过程如图（1），（2）所示 2）漂移运动：在电场的作用下，载流子将作漂移运动，它的运动方向与扩散运动的方向相反，阻止扩散运动。电场的强弱与扩散的程度有关，扩散的越多，电场越强，同时对扩散运动的阻力也越大，当扩散运动与漂移运动相等时，通过界面的载流子为0。此时，PN结的交界区就形成一个缺少载流子的高阻区，我们又把它称为阻挡层或耗尽层。
编号：1—1 教研室主任签字:王亚君 授课日期 授课班级 课题名称第一章常用半导体器件 §1-1 半导体的基本知识 教学目的 1. 知道半导体的导电特性 2．知道两种杂质半导体的形成、特点 3．提高学生学习本课程的兴趣。 4．对学生进行养成教育；安全及就业观的引导。 教学重点半导体的导电特性、两种杂质半导体的形成、特点 教学难点PN结的形成及其特性 教学方法讲练法 课题类型新授课 课的结构组织教学→复习→导入新课→讲授新课→练习→小结→作业 教学环节教学内容教学活动时间 型半导体型和授讲新课P二、N
型半导体的形成及特点1、N教师板书，分钟15）形成：在纯净的半导体中掺入五价元1学生听述素磷并记录笔2）特点：自由电子多、空穴少记 、2P型半导体的形成及特点 ）形成：在纯净的半导体中掺入三价元1 素硼 2）特点：自由电子少、空穴多 ）、1常用的半导体材料是（习练学5分生自己钟 ）。和（完成 、）型半导体的多数载流子是2、N（ 。少数栽流子是（） 型半导体的电中性讲型和P、3N课新授30分钟 学生听述 三、PN结及其单向导电性 1、PN结的形成 1）扩散运动：物质从浓度高的地方向浓板书 度低的地方的运动 2）漂移运动：载流粒子在电场的作用下 发生的移动 3）PN结的形成 扩散运动和漂移运动达到动态平衡时 形成的空间电荷区即是PN结。空间电荷 区也叫阻挡层、耗尽层 2、PN结的特点 PN结正偏时，电阻小导通，PN结反偏时，电阻大截止。
:王亚君教研室主任签字编号：2—1 授课日期 授课班级 课题名称第一章常用半导体器件 §1-2 二极管 教学目的1、认识二极管的结构和符号
第1、2课时 课题半导体特性、 PN 结、二极管课型 教学了解半导体的特性和PN 结的形成与特性 目的掌握二极管、稳压管的特性 重点PN结的形成与特性 难点二极管的伏安特性 教学过程 一、半导体的导电特性 1、光敏性、热敏性、可掺杂性 2、本征半导体：纯净的半导体称为本征半导体。 3、 N 型半导体 结构形成方式：掺入五价杂质元素使载流子数目增多，自由电子是多子 4、 P 型半导体 结构形成方式：掺入三价杂质元素使载流子数目增多，空穴是多子 二、 PN结的形成与特性 1、形成过程 2、特性：单向导电性 三、二极管 1、结构、外形、分类： (1)按材料分 : 有硅二极管，锗二极管和砷化镓二极管等。 (2 ）按结构分 : 根据 PN结面积大小 , 有点接触型、面接触型二极管。 (3 ）按用途分 : 有整流、稳压、开关、发光、光电、变容、阻尼等二极管。 (4 ）按封装形式分: 有塑封及金属封等二极管。 (5)按功率分 : 2、主要参数 3、判别办法：用万用表欧姆档判别正、负极及好坏。 4、二极管的伏安特性。 5、特殊功能二极管：稳压管、发光二极管 课后小结半导体有自由电子和空穴两种载流子参与导电 PN结具有单向导电性普通 二极管电路的分析主要采用模型分析法 稳压二极管和光电二极管结构与普通二极管类似，均由 PN 结构成。但稳压二极管工作在反向击穿区
第 3、4 课时 课题半导体三极管课型 教学1、了解三极管的结构与特性；2、掌握三极管的类型和电流放大原理； 目的3、理解三极管的特性曲线和主要参数。 重点三极管的电流放大原理 难点三极管的输入输出特性 教学过程 一、三极管的基本结构和类型 二、三极管在电路中的联接方式 三、三极管的电流放大作用及原理 三极管实现放大作用的外部条件是发射结正向偏置, 集电结反向偏置。 1）发射区向基区发射电子的过程 2）电子在基区的扩散和复合过程 I C I B 3）电子被集电区收集的过程 二、特性曲线和主要参数 1、输入特性：i B=f(u BE)u CE常数 2、输出特性：i C=f(u CE)i B常数 课后小结了解三极管的结构与特性；掌握三极管的类型和电流放大原理；理解三极管的特性曲线和主要参数。
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按一定方式 联接起来的总体，为电流的流通提供了路径。 教案纸附页
三、基本电路图 由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型，也叫做实际电路的电路原理图， 简称为电路图。例如，图1-2所示的手电筒电路。 理想元件：电路是由电特性相当复杂的元器件组成的，为了便于使用数学方法对 电路进行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电 磁特性的理想元件(模型)来代替，而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性 不予考虑。 手电筒的电路原理图 厦门电子职业中专学校教案纸 第页
§1.2 电路的常用物理量 1.2.1 电流 一、电流的基本概念 1．电流：电路中带电粒子在电源作用下有规则地移动（习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向）。 2．电流参考方向：是预先假定的一个方向，参考方向也称为正方向，在电路中用箭头标出。 （1）图1.2（a），I =3A计算结果为正，表示电流实际方向与参考方向一致。 （2）图1.2（b），I =3A计算结果为负，表示电流实际方向与参考方向相反。 注意：电流的正、负只有在选择了参考方向之后才有意义。 图1.21 电流的方向
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特例：交流电的实际方向是随时间而变的。如果某一时刻电流为正值，即表示该时刻电流的实际方向与参考方向一致；如果是负值，则表示该时刻电流的实际方向与参考方向相反。 3．电流的大小为 I t Q 电流的单位是安(培)(A)。常用的电流单位还有毫安(mA)、微安(μA)等。 1A 103 mA 06 μA 4、直流电流和交流电流 （1）直流电流 如果电流的大小及方向都不随时间变化，即在单位时间内通过导体横截面的电量相等，则称之为稳恒电流或恒定电流，简称为直流(Direct Current)，记为DC 或dc ，直流电流要用大写字母I 表示。 常数==??=t Q t q I 直流电流I 与时间t 的关系在I －t 坐标系中为一条与时间轴平行的直线。 （2）交流电流 如果电流的大小及方向均随时间变化，则称为变动电流。对电路分析来说，一种最为重要的变动电流是正弦交流电流，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化，将之简称为交流(Alternating current)，记为AC 或ac ，交流电流的瞬时值要用小写字母i 或i (t )表示。 5、电流对负载有各种不同的作用和效应，如表1.1所示。 热效应总出现 磁效应总出现 光效应在气体和一些半 导体中出现 电熨斗、电烙铁、熔断器 继电器线圈、开关装置 白炽灯、发光二极管 化学效应在导电的溶液中出现 对人体生命的效应 蓄电池的充电过程 事故、动物麻醉 教 案 纸 附 页 第2 页
第1.2 课时 教学内容：1、半导体的基本知识 2、PN结的形成及特点，半导体二极管的结构、特性、参数、应用电路 教学目标： 知识目标：让学生了解半导体材料的基本结构及PN结的形成，掌握PN结的单向导电工作原理 技能目标：能运用常用公式解题。 情感目标：1. 养成良好的学习习惯 2. 教学重点： 树立坚强乐学的意识 从半导体材料的基本结构及PN结的形成入手，重点介绍PN结的单向导电工作原理、 教学难点：PN结的单向导电工作原理 教学准备：教学PPT。 教学过程： 引述导入：今天我们来学习交流电路。 板书课题：半导体的基本知识 新授内容： 1 半导体的基本知识 1.1 半导体材料 根据物体导电能力（电阻率）的不同，来划分导体、绝缘体和半导体。导电性能介于导体与绝缘体之间材料，我们称之为半导体。在电子器件中，常用的半导体材料有：元素半导体，如硅（Si）、锗（Ge）等；化合物半导体，如砷化傢（GaAS等；以及掺杂或制成其它化合物半导体材料，如硼（B）、磷（卩）、锢（In ）和锑（Sb）等。其中硅是最常用的一种半导体材料。
半导体有以下特点： 1 ．半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间 2 ．半导体受外界光和热的刺激时，其导电能力将会有显着变化。 3．在纯净半导体中，加入微量的杂质，其导电能力会急剧增强。 1.2 杂质半导体 在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，可使半导体的导电性发生显着变化。掺入的杂质主要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。 N型半导体一一掺入五价杂质元素（如磷）的半导体。 P型半导体一一掺入三价杂质元素（如硼）的半导体。 在N型半导体中自由电子是多数载流子，在P型半导体中空穴是多数载流子? 2PN 结的形成及特性 2.1PN结的形成： 在P型半导体和N型半导体结合后，由于N型区内电子很多而空穴很少，而P型区内空穴很多电子很少，在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差别。在P和N区交界面附近，形成了一个很薄的空间电荷区，就是所谓的PN结。 2.2PN结的单向导电性 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。 PN结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向扩散电流； PN结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流。
《电工基础》教案
《电工基础》教案 教 学 总 结 本节课内容较浅，再加上勤与学生互动，是可以达到教学目标的。 课堂练习 4个小组各选1名学生上黑板默画几种常用的标准图形符号。 作 业 1．名词解释(1) （P 36） 2．填空题(1) （P 36） 章 节 第1章 直流电路 1.1.2电路的基本物理量——电流 学 时 1学时 授课类型 新授课 教学目标 1、理解电流产生的条件和电流的概念， 2、掌握电流的计算公式。 教学重点、难点 重点：电流的计算公式。 难点：电流产生的原因、条件。 教 法 类比、讲解、练习 教学过程 过程设计 创设情景引入新课 复习提问：初中对电流是如何定义的？ 引 入：在初中我们就知道：大量的自由电荷定向移动形成电流。电流就如同水流一般，在大量自由电荷（自由运动的水分子）的两端 加上电压（水压）就发生定向移动而形成电流（水流）。 新课讲解 一、电流的形成 1、电流：大量的电荷的定向移动形成电流。 2、在导体中形成电流的条件： (1) 要有自由电荷。 (2) 必须使导体两端保持一定的电压（电位差）。 二、电流 1、电流的强弱用电流强度表示。电流强度简称为电流。
《电工基础》教案
《电工基础》教案 一、电能 1、设导体两端电压为U，通过导体横截面的电量为q，电场力所做 的功为：W = q U 而q = I t，所以 W = U I t 单位：W－焦耳（J）；U－伏特（V）；I－安培（A）；t－秒（s）。 2、电场力所做的功即电路所消耗的电能W = UIt 3、电流做功的过程实际上是电能转化为其他形式的能的过程。 二、电功率 1、定义：单位时间内，某段电路传送或转换的电能。 W P= t 或P= UI 单位：P－瓦特（W）。 常用单位：千瓦（kw）电能的常用单位（kW ? h) 1度 =h k W 1?= 3.6?106J 2 、电气设备的额定值 1）定义：电气设备在给定的工作条件下，正常运行时所规定的最大允许值。 2）实际工作时，如果超过电气设备的额定值，会是使用寿命缩短获造成损伤；如果小于电气设备的额定值，电气设备的利用率降低，甚至不能正常工作。 3）额定功率—P N 额定电压—U N ：。 额定电流—I N 例:有一功率为60 W的电灯，每天使用它照明的时间为4小时，如果平均每月按30天计算，那么每月消耗的电能为多少度？合为多少
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收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 编号：1—1 教研室主任签字:王亚君 课题名称 第一章 常用半导体器件 §1-1 半导体的基本知识 教学目的 1. 知道半导体的导电特性 2．知道两种杂质半导体的形成、特点 3．提高学生学习本课程的兴趣。 4．对学生进行养成教育；安全及就业观的引导。 教学重点 半导体的导电特性、两种杂质半导体的形成、特点 教学难点 PN 结的形成及其特性 教学方法 讲练法 课题类型 新授课 课的结构 组织教学→复习→导入新课→讲授新课→练习→小结 →作业
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N型半导体的结构 P型半导体的结构 三、PN结及其单向导电性 1、PN结的形成 1）扩散运动：物质从浓度高的地方向浓度低的地方的运动 2）漂移运动：载流粒子在电场的作用下发生的移动 3）PN结的形成 扩散运动和漂移运动达到动态平衡时形成的空间电荷区即是PN结。空间电荷区也叫阻挡层、耗尽层 2、PN结的特点 PN结正偏时，电阻小导通，PN结反偏时，电阻大截止。总结PN 结的形成及特点 板书 教学环节教学内容教学活动时 间 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
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收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 编号：2—1 教研室主任签字:王亚君 课题名称 第一章 常用半导体器件 §1-2 二极管 教学目的 1 、认识二极管的结构和符号 2、记忆二极管的伏安特性. 3、注意养成教育，安全、择业观的引导 教学重点 二极管的符号、伏安特性 教学难点 二极管的符号、伏安特性 教学方法 讲练法 课题类型 新授课 课的结构 组织教学→复习→导入新课→讲授新课→练习→小结 →作业
《模拟电路》 教案 课程名称电子三年制《模拟电路》 授课学时64 主讲(责任)教师 参与教学教师________________________________ 授课班级/人数 专业（教研室）电子
课程名称：模拟电子技术基础 第讲 1 授课题目半导体基础知识、半导体二极管课型讲授使用教具多媒体 教学重点1、了解本征半导体、杂质半导体的导电机理 2、熟悉N型半导体，P半导体的基本特性 3、异形半导体接触现象 4、二极管的伏安特性、单向导电性及等效电路（三个常用模型） 教学难点1、半导体的导电机理:两种载流子参与导电； 2、掺杂半导体中的多子和少子 3、PN结的形成； 4、二极管在电路中导通与否的判断方法，共阴极或共阳极二极管的 优先导通问题； 教学内容教学组织过程 1 半导体的基本知识（10min） （1）半导体材料 （2）半导体的共价键结构 （3）本征半导体、空穴极其导电作用 （4）杂质半导体 2 PN结的形成及特性（25min） （1）PN结的形成 （2）PN结的单向导电性 （3）PN结的电容效应 3 二极管（25min） 1.3.1、二极管的结构 1.3.2、二极管的伏安特性 ?正向特性：死区电压、导通电压 ?反向特性：反向饱和电流、温度影响大 ?反向击穿特性：电击穿（雪崩击穿、齐纳击穿）、 热击穿 1.3.3、主要参数(略讲) 4 二极管电路的简化模型分析方法（25min） 4.1理想模型 正向偏置管压降为零；反向偏置电阻无穷大，电流为零。 4.2恒压降模型 二极管导通后，管压降恒定，典型值硅管0.7V。 4.3折线模型 二极管导通后，管压降不恒定，用一个电池和一个电阻r d来作进一步近似。 小结（5min） 本讲宜教师讲授。用多媒体演示半导体的结构、导电机理、PN结的形成过程及其伏安特性等，便于学生理解和掌握。 课后小结
第1.2课时 教学内容：1、半导体的基本知识 2、PN结的形成及特点，半导体二极管的结构、特性、参数、应用电 路 教学目标： 知识目标：让学生了解半导体材料的基本结构及PN结的形成，掌握PN结的单向导电工作原理 技能目标：能运用常用公式解题。 情感目标：1.养成良好的学习习惯 2.树立坚强乐学的意识 教学重点：从半导体材料的基本结构及PN结的形成入手，重点介绍PN结的单向导电工作原理、 教学难点：PN结的单向导电工作原理 教学准备：教学PPT。 教学过程： 引述导入：今天我们来学习交流电路。 板书课题：半导体的基本知识 新授内容： 1 半导体的基本知识 1.1 半导体材料 根据物体导电能力(电阻率)的不同，来划分导体、绝缘体和半导体。导电性能介于导体与绝缘体之间材料，我们称之为半导体。在电子器件中，常用的半导体材料有：元素半导体，如硅（Si）、锗（Ge）等；化合物半导体，如砷化镓（GaAs）等；以及掺杂或制成其它化合物半导体材料，如硼（B）、磷（P）、锢（In）和锑（Sb）等。其中硅是最常用的一种半导体材料。 半导体有以下特点：
1．半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间 2．半导体受外界光和热的刺激时，其导电能力将会有显著变化。 3．在纯净半导体中，加入微量的杂质，其导电能力会急剧增强。 1.2 杂质半导体 在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质，可使半导体的导电性发生显著变化。掺入的杂质主要是三价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。 N型半导体——掺入五价杂质元素（如磷）的半导体。 P型半导体——掺入三价杂质元素（如硼）的半导体。 在N型半导体中自由电子是多数载流子，在P型半导体中空穴是多数载流子. 2 PN结的形成及特性 2.1 PN结的形成： 在P型半导体和N型半导体结合后，由于N型区内电子很多而空穴很少，而P型区内空穴很多电子很少，在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差别。在P和N区交界面附近，形成了一个很薄的空间电荷区，就是所谓的PN结。 2.2 PN结的单向导电性 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。 PN结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向扩散电流； PN结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流。 由此可以得出结论：PN结具有单向导电性。
2016—2017学年度电子技术基础实验 （教案）
电子技术实验 内容提要 本章介绍了电子电路基础实验。通过基础实验教学，可使学生掌握器件的基本性能、电子电路基本原理及基本的实验方法，从而验证理论，并发现理论知识在实际中的运用条件，培养学生从大量的实验数据中总结规律、发现问题的能力。在实验课的安排上，分成必做和选做题，同时配备了大量的思考题，使学习优秀的学生有发挥的余地。本章内容是进行电子技术设计的基础。 3．1模拟电子技术基础实验 实验一常用电子仪器的使用 一、实验目的 （1）掌握电子电路实验中常用的电子仪器—示波器、函数信号发生器、交流毫伏表、数字万用表等的主要技术指标、性能及正确使用方法。 （2）熟悉模拟实验装置的结构。 二、实验类型 验证型实验。 三、预习要求 （1）阅读有关示波器、函数信号发生器、交流毫伏表、数字万用表部分内容。 （2）了解所用仪器仪表的主要用途并回答下列问题： ①测量交流信号电压时，应当使用万用表的交流档还是使用交流毫伏表？为什么？ ②当示波器显示屏上的波形高度超出显示屏时应该调整哪个旋钮？ ③如何得到频率f=1KHz，幅值为100mv（有效值）的正弦信号？ 回答上述问题并将答案写在实验报告上。 四、实验原理 在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、交流毫伏表、直流稳压电源等，它们和数字万用表一起，可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。
实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷、调节顺手、观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图3-1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的公共接地端应连接在一起，称共地。示波器、信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，直流电源的接线用普通导线， 万用表接线用专用的表笔线。 1、示波器 示波器是一种用途很广的电子测量仪器，它既能显示电信号的波形，又能对电信号进行各种参数的测量。现着重指出下列几点： （1）寻找扫描光迹。开机预热，然后将示波器“垂直”显示方式置“CH1”或“CH2”，输入耦合方式置“GND”，若在显示屏上不出现光点和扫描线，可按下列操作去找到扫描线。 ①适当调节亮度旋钮（INTEN）； ②触发方式开关置“自动AUTO”； ③适当调节垂直、水平“位移”（POSITION）旋钮，使扫描亮线位于屏幕的中央。 （2）双踪示波器一般有四种显示方式，即“CH1”、“CH2”、“DUAL”、“ADD”。 （3）为了显示稳定的被测信号波形，“触发源选择（SOURCE）”开关一般选为“CH1”或“CH2”触发，使扫描触发信号取自示波器内部的被测信号。 （4）触发方式开关（MODE）通常先置于“自动（AUTO）”调出波形后，若被显示的波形不稳定，可置触发方式开关于“常态（NORM）”，通过调节“触发电平”旋钮（LEVEL）找到合适的触发电压，使被测试的波形稳定地显示在示波器屏幕上。 有时，由于选择了较慢的扫描速率，显示屏上将会出现闪烁的光迹，但被测信号的波形不在X轴方向左右移动，这样的现象仍属于稳定显示。 （5）适当调节“扫描时间”开关（TIME/DIV）及“垂直衰减”开关（VOLTS/ DIV），使
电工电子技术教案 厦门电子职业中专学校教案纸 第页 学科《电子电 工技术》 第一章直流电路 §1.1 电路 检查 授课班级授课时数 2 教具多媒体、黑板、粉笔授课时间2016 . 9 教学方法讲解，启发，问答、实物演示 教学目的1．介绍课程以及教学大纲2．了解电路的基本概念及组成3．掌握元件符号
教学重点和难点1．电路的基本组成2．掌握元件符号3．学会画电路图 复习提问 掌握元件符号和电路图 教学内容、方法、过程和板书设计教学追记 §1.1 电路 一、电路的基本组成 1．什么是电路？ 电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式 联接起来的总体，为电流的流通提供了路径。 如图1-1所示。 2．电路的基本组成 电路的基本组成包括以下四个部分： (1)电源(供能元件)：为电路提供电能的设备和器件。 (2)负载(耗能元件)：使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。 (3) 控制器件：控制电路工作状态的器件或设备(如开关等)。 (4) 联接导线：将电器设备和元器件按一定方式联接起来(如各种铜、铝电缆线等)。 提问 教案纸附页 页教学内容、方法、过程和板书设计教学追记 图1-1 简单的直流电路
3．电路的状态 (1) 通路(闭路)：电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得 一定的电压和电功率，进行能量转换。 (2) 开路(断路)：电路中没有电流通过，又称为空载状态。 (3) 短路(捷路)：电源两端的导线直接相连接，输出电流过大对电源来说属于严 重过载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电 气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。 二、电气元件符号 三、基本电路图 由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型，也叫做实际电路的电路原理图， 简称为电路图。例如，图1-2所示的手电筒电路。 理想元件：电路是由电特性相当复杂的元器件组成的，为了便于使用数学方法对 电路进行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电 磁特性的理想元件(模型)来代替，而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性 不予考虑。 图1-2 手电筒的电路原理图 画图讲解 厦门电子职业中专学校教案纸 第页学 科 《电子电 工技术》 第一章直流电路 §1.2 电路的常用物理量 检查 授课班级授课时数 6 教具多媒体、黑板、粉笔 授课时间2016 . 10 教学方法讲解，启发，问答、实物演示 教学目的 1、掌握电流、电压、电功率、电能等基本概念。 2、电路的物理量（电流、电压、电能和电功率）代表的含义及单位。 3、了解额定功率以及实际功率的计算