模电2013级第一章
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课程设计报告课程设计名称模电课程设计 ______________________院系电子通信工程学院____________________专业班级_______________________________________姓名___________________________________学号___________________________________日期2013年12月______________________目录第一章绪论 (3)1.1目的 (3)1.2内容 (3)第二章单相半波整流电路 (4)2.1设计目的 (4)2.2设计电路图 (4)2.3设计原理 (4)2.4 Miltisim 模拟以及结果 (5)2.5设计的器件 (5)2.6设计物品的实物图片 (6)第三章晶体管共射极单管放大器 (6)3.1设计目的 (6)3.2设计电路图 (6)3.3设计原理 (7)3.4 MUltisim 模拟以及结果 (7)3.5设计的器件 (9)3.6设计物品的实物图片 (9)第四章Multisim 模拟差分及运算放大电路 (10)第五章调试与测试数据 (14)第六章结论及设计心得 (17)第一章绪论经过一个学期的对模拟电路这门课程的学习,我们学习了二极管、三极管、场效应管等知识。
学习的最终目的是学以致用。
模电课程设计便是一门理论与实践相结合的课程。
模拟电路主要说的是放大电路,在这次模电课程设计中我们主要设计了晶体管共射极单管放大器和单相半波整流电路。
通过对电路的设计和Multisim 模拟,我们进一步了解和熟悉了模电课上的知识。
对二极管和三极管的应用有了更深层次的学习。
1.1 目的本课程是通信工程专业的专业基础课——《模拟电子技术》的一个实践教学环节。
课程设计教学是知识的综合运用过程,是理论与实践相结合的过程。
以理论为基础设计,在实践中检验、修正。
首先设计一个电路,通过Multisim 模拟,再制作电路板实物。
《模电》第一章重点掌握内容:一、概念1、半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。
2、半导体奇妙特性:热敏性、光敏性、掺杂性。
3、本征半导体:完全纯净的、结构完整的、晶格状的半导体。
4、本征激发:环境温度变化或光照产生本征激发,形成电子和空穴,电子带负电,空穴带正电。
它们在外电场作用下均能移动而形成电流,所以称载流子。
5、P型半导体:在纯净半导体中掺入三价杂质元素,便形成P型半导体,使导电能力大大加强,此类半导体,空穴为多数载流子(称多子)而电子为少子。
6、N型半导体:在纯净半导体中掺入五价杂质元素,便形成N型半导体,使导电能力大大加强,此类半导体,电子为多子、而空穴为少子。
7、PN结具有单向导电性:P接正、N接负时(称正偏),PN结正向导通,P接负、N接正时(称反偏),PN结反向截止。
所以正向电流主要由多子的扩散运动形成的,而反向电流主要由少子的漂移运动形成的。
8、二极管按材料分有硅管(S i管)和锗管(G e管),按功能分有普通管,开关管、整流管、稳压管等。
9、二极管由一个PN结组成,所以二极管也具有单向导电性:正偏时导通,呈小电阻,大电流,反偏时截止,呈大电阻,零电流。
其死区电压:S i管约0。
5V,G e管约为0。
1 V ,其死区电压:S i管约0.5V,G e管约为0.1 V 。
其导通压降:S i管约0.7V,G e管约为0.2 V 。
这两组数也是判材料的依据。
10、稳压管是工作在反向击穿状态的:①加正向电压时,相当正向导通的二极管。
(压降为0.7V,)②加反向电压时截止,相当断开。
③加反向电压并击穿(即满足U﹥U Z)时便稳压为U Z。
11、二极管主要用途:整流、限幅、继流、检波、开关、隔离(门电路)等。
二、应用举例:(判二极管是导通或截止、并求有关图中的输出电压U0。
三极管复习完第二章再判)参考答案:a、因阳极电位比阴极高,即二极管正偏导通。
是硅管。
b 、二极管反偏截止。
f 、因V的阳极电位比阴极电位高,所以二极管正偏导通,(将二极管短路)使输出电压为U0=3V 。
第一章常用半导体器件1.1半导体基础知识场作用下很容易产生定向移动,形成电流。
力很强,只有在外电场强到一定程度时才可能导电。
Si)、锗(Ge),均为四价元素,它们原子的最外层电子受原子核的束缚力介于导体与绝缘体之间。
制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到99.9999999%,常称为“九个9”。
它在物理结构上呈单晶体形态。
1.1.1本征半导体1、晶体中原子的排列方式如图所示:2、本征半导体的结构硅单晶中的硅原子通过共价健结构与周围的四个硅原子结合在一起,共价键中的两个电子,称为价电子。
因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现的,称为电子空穴对。
游离的部分自由电子也可能回到空穴中去,称为复合。
一定温度下,自由电子与空穴对的浓度一定;温度升高,热运动加剧,挣脱共价键的电子增多,自由电子与空穴对的浓度加大。
2、本征半导体中的两种载流子由于热运动,具有足够能量的价电子挣脱共价键的束缚自由电子的产生使共价键中留有一载流子外加电场时,带负电的自由电子和带正电的空穴均参与导电,且运动温度升高,热运动加剧,载流子浓度增大,导电性增强。
热力学温度0K时不导电。
自由电子的定向运动形成了电子电流,空穴的定向运动也可形成空穴电流,它们的方向相反。
只不过空穴的运动是靠相邻共价键中的价电子依次充填空穴来实现的,因此,空穴的导电能力不如自由电子。
1.1.2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。
掺入杂质后的本征半导体称为杂质半导体。
1.N型半导体在本征半导体中掺入五价杂质元素,例如磷,可形成N型半导体,也称电子型半导体。
自由电子是多数载流子,它主要由杂质原子提供;空穴是少数载流子,由热激发形成。
提供自由电子的五价杂质原子因自由电子脱离而带正电荷成为正离子,因此,五价杂质原子也被称为施主杂质。
多数载流子磷(P)正离子杂质半导体主要靠多数载流子导电。
掺入杂质越多,多子浓度越高,导电性越强,实现导电性可控。
数电模电第一章
知识点一杂质半导体
N型半导体:多子是电子,少子是空穴
1. 起导电作用的主要是多子
P型半导体:多子是空穴,少子是电子
2. 多子扩散PN结变宽;少子漂移PN结变窄
3. P端接低电位,N端接高电位,PN结反偏,处于高电阻截至状态;
4. P端接高电位,N端接低电位,PN结正偏,处于低电阻导通状态;
知识点二二极管
P N
电流方向
1.伏安特性曲线
2.二极管限幅
题型(书P10例1-2)
3.稳压二极管工作与反向击穿状态
知识点三三极管
1.e—发射区;b—基区;c—集电区
2.I E=I C+I B;IE≈IC>>IB ;I E=I EBS(e UBE/UT-1)
3.三极管输出特性
截止区:Uc>Ue>Ub 放大区:Uc>Ub>Ue 饱和区:Ub>Uc>Ue。