电子技术基础及应用
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电工电子技术基础知识点一、电工技术基础1. 电路基础- 电路定义:电流的路径,由电源、导线、负载和开关组成。
- 欧姆定律:电压(V)、电流(I)和电阻(R)之间的关系,V = I * R。
- 基本电路类型:串联电路、并联电路、混合电路。
2. 电源- 直流电源(DC):电压和电流方向恒定的电源。
- 交流电源(AC):电压和电流方向周期性变化的电源。
- 电池、发电机、变压器等都是常见的电源设备。
3. 导线与连接- 导线材料:铜、铝等,具有低电阻率。
- 导线规格:根据负载电流选择合适截面积的导线。
- 连接方式:焊接、压接、螺栓连接等。
4. 负载- 电阻性负载:如电热器、电阻器。
- 电容性负载:如电容器。
- 感性负载:如电动机、变压器。
5. 开关与控制- 开关类型:单刀单掷、单刀双掷、三刀双掷等。
- 控制元件:继电器、接触器、定时器等。
二、电子技术基础1. 电子元件- 被动元件:电阻器、电容器、电感器。
- 主动元件:二极管、晶体管、集成电路。
- 半导体材料:硅、锗等。
2. 数字电子基础- 数字信号:二进制信号,0和1表示低电平和高电平。
- 逻辑门:与门、或门、非门、异或门等。
- 触发器:RS触发器、D触发器、JK触发器等。
3. 模拟电子基础- 放大器:运算放大器、音频放大器、功率放大器。
- 振荡器:正弦波振荡器、方波振荡器。
- 滤波器:低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器。
4. 电子测量与测试- 测量仪器:万用表、示波器、信号发生器。
- 测试方法:电压测量、电流测量、电阻测量。
5. 电子电路设计- 电路原理图设计:使用绘图软件绘制电路图。
- PCB布局:电路板设计,包括元件布局和走线。
- 电路仿真:使用软件模拟电路工作情况。
三、安全与维护1. 电工安全- 遵守电气安全规范。
- 使用个人防护装备。
- 定期检查电气设备。
2. 电子设备维护- 清洁电路板和元件。
- 定期更换老化元件。
- 存储环境要求:防潮、防尘、防静电。
电子技术基本知识点新手必备1. 介绍电子技术是现代科技的基础,应用广泛,为了帮助新手初步了解电子技术的基本知识点,本文将介绍一些必备的基础概念和技术。
2. 电路基础2.1 电流和电压电流是电子在导体中的流动,单位是安培(A)。
电压是电子的电势差,单位是伏特(V)。
2.2 电阻和电导电阻是阻碍电流流动的特性,单位是欧姆(Ω)。
电导与电阻相反,是导电能力的度量。
2.3 电路图电路图是表示电路元件和连接方式的图示,常用符号有电源、电阻、电容、电感、晶体管等。
3. 电子元件3.1 电阻器电阻器用于控制电流大小,常用于电路中的电流限制、分压器和滤波器等。
3.2 电容器电容器能够储存电荷,在电子技术中用于储存能量、滤波和时序控制等方面。
3.3 电感器电感器用于储存磁场能量,常用于变压器、滤波器和振荡器等。
3.4 二极管二极管是一种半导体元件,具有不导电和导电两种功能,常用于整流、限制电压和开关等。
3.5 晶体管晶体管是一种半导体器件,可用作电流放大器和开关,广泛应用于各类电子设备中。
4. 逻辑门逻辑门是将输入信号转化为输出信号的电子元件,常见的逻辑门有与门、或门、非门等,是数字电路的基本组成单元。
5. 数字与模拟信号数字信号是离散的,只有两个状态,通常用0和1表示。
模拟信号是连续变化的,可以表示多种数值。
5.1 数字信号处理数字信号处理是对数字信号的分析和处理,常用于通信、音频、图像处理等领域。
5.2 模拟信号处理模拟信号处理是对模拟信号的分析和处理,常用于音频、视频等领域。
6. 通信技术6.1 调制和解调调制是将信号转化为适合传输的形式,解调是将传输的信号还原为原始信号。
6.2 编码和解码编码是表示信息的方式,解码是将编码的信息转化为可读信息的过程。
6.3 无线通信无线通信是一种无需有线连接的通信方式,如无线电、移动通信、蓝牙等。
7. 电源和电池电源提供电流和电压,常见的电源有直流电源和交流电源。
电池是一种能够储存和提供电能的装置,常用于移动设备和应急电源等。
《电子技术基础》正式教案一、教学目标1. 了解电子技术的基本概念、发展和应用。
2. 掌握电子元件的基本原理和特性,包括电阻、电容、电感等。
3. 学习基本的电子电路分析方法,包括串联、并联、混联电路等。
4. 学会使用常用的电子仪器仪表,如万用表、示波器等。
5. 培养学生的实验操作能力和团队协作精神。
二、教学内容第一章:电子技术概述1.1 电子技术的定义和发展1.2 电子技术的应用领域1.3 电子技术的基本电路元素第二章:电子元件2.1 电阻2.2 电容2.3 电感2.4 二极管2.5 晶体管第三章:基本电路分析3.1 串联电路3.2 并联电路3.3 混联电路3.4 电路的功率和能量第四章:常用电子仪器仪表4.1 万用表的使用4.2 示波器的使用4.3 信号发生器和频率计的使用第五章:实验操作与团队协作5.1 电子实验的基本操作5.2 电子实验的安全注意事项5.3 团队协作与沟通技巧三、教学方法1. 讲授法:讲解电子技术的基本概念、原理和分析方法。
2. 实验法:通过实验操作,让学生亲手实践,加深对电子技术的理解和掌握。
3. 案例分析法:分析实际应用中的电子技术案例,提高学生的应用能力。
4. 小组讨论法:鼓励学生相互交流、讨论,培养团队合作精神。
四、教学评价1. 平时成绩:包括课堂表现、作业完成情况等,占总评的30%。
3. 期末考试:包括理论知识、电路分析和实际操作,占总评的40%。
五、教学资源1. 教材:《电子技术基础》正式教案。
2. 实验设备:电阻、电容、电感、二极管、晶体管等元件,万用表、示波器等仪器仪表。
3. 辅助材料:教案、PPT课件、实验指导书等。
六、教学进度安排1. 第一章:2课时2. 第二章:3课时3. 第三章:4课时4. 第四章:3课时5. 第五章:2课时七、教学注意事项1. 注重学生的安全意识和实验操作规范。
2. 鼓励学生提问,及时解答学生疑问。
3. 关注学生的学习进度,适时调整教学难度和节奏。
电子技术基础电子技术基础是现代科技的基础之一,是指电子学的基本理论和电子元器件的基本知识。
电子技术基础的主要内容包括电路分析、数字电路、模拟电路、通信电路、微处理器、数字信号处理、电磁场和波导、量子力学等。
本文将对电子技术基础的主要知识点进行详细的介绍。
一、电路分析电路分析是电子技术基础中的一个重要知识点。
电路分析的主要内容包括基本电路定律、戴维南等效电路、史密斯图和电感等。
在电路分析中,需要掌握基本电路定律,包括欧姆定律、基尔霍夫定律和电压-电流特性等。
戴维南等效电路的内容比较复杂,主要是用一个定电源替换一个电路的一部分,从而简化电路分析。
史密斯图是通信工程中常用的一个图形工具,它可以表示阻抗匹配电路和传输线中的反射现象。
学习电路分析还需要了解电感的性质。
电感是指导体中储存磁能量的物理量,具有阻抗变化、滤波、放大和相移等作用。
通过电路分析的知识,可以更好地了解电子电路设计的基本原理和方法。
二、数字电路数字电路是电子技术基础中的另一个重要知识点。
数字电路的主要内容包括布尔代数、逻辑门、触发器和计数器等。
布尔代数是一种基本数学方法,以一种抽象方式描述逻辑表达式的运算。
逻辑门是实现布尔代数运算的电路元件。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门和与或非门等。
触发器是一种逻辑电路元件,由多个逻辑门构成,可以存储和输出1或0的二进制数字信号。
计数器是能够记录电子数据的设备,可以用来计算时间、频率和速度等信息。
数字电路在电子技术中的应用非常广泛,包括数字信号处理、数字逻辑设计、计算机电路和数字通信系统等。
通过数字电路的知识,可以更好地理解和设计数字电子系统。
三、模拟电路模拟电路是电子技术基础中的另一个重要知识点。
模拟电路的主要内容包括放大器、滤波器、振荡器和功率放大器等。
放大器是模拟电路中最常见的元件,有增益、放大和滤波等作用。
滤波器是对信号进行滤波和去噪的电路,可以减少杂音和干扰等。
振荡器是一种元件,可以产生稳定的交流电信号。
《电子技术基础》正式教案第一章:电子技术概述1.1 电子技术的定义与发展介绍电子技术的定义讲解电子技术的发展历程1.2 电子技术的基本组成部分介绍电子电路的基本组成部分讲解电子元件的功能和特点1.3 电子技术的基本测量与测试方法介绍电子技术的测量与测试方法讲解测量工具的使用和测量原理第二章:模拟电子技术基础2.1 模拟电子元件介绍电阻、电容、电感等基本元件的特性讲解二极管、晶体管等有源元件的功能和特点2.2 模拟电子电路分析并讲解基本放大电路、滤波电路、振荡电路等介绍模拟集成电路的基础知识2.3 模拟信号处理讲解模拟信号的采样与保持介绍模拟信号的调制与解调第三章:数字电子技术基础3.1 数字电子元件介绍逻辑门、逻辑电路的功能和特点讲解触发器、计数器等数字电路的应用3.2 数字电路设计分析并讲解组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计方法介绍数字集成电路的基础知识3.3 数字信号处理讲解数字信号的编码与解码介绍数字信号的滤波与加密技术第四章:电子电路的设计与实践4.1 电子电路设计的基本原则和方法讲解电子电路设计的基本原则介绍电子电路设计的方法和步骤4.2 电子电路仿真与实验讲解电子电路仿真软件的使用方法安排电子电路实验项目,讲解实验原理和方法4.3 电子电路的安装与调试讲解电子电路的安装工艺和注意事项介绍电子电路调试的方法和技巧第五章:现代电子技术应用与发展5.1 微电子技术及其应用介绍微电子技术的基本概念和特点讲解微电子技术在现代电子产品中的应用5.2 通信技术及其应用介绍通信技术的基本原理和分类讲解通信技术在现代通信系统中的应用5.3 嵌入式系统及其应用介绍嵌入式系统的基本概念和组成讲解嵌入式系统在现代工业中的应用第六章:传感器与信号检测6.1 传感器的基本原理与应用介绍传感器的作用和分类讲解常见传感器的原理及其在电子技术中的应用6.2 信号检测技术讲解信号检测的基本原理和方法介绍信号处理技术在电子技术中的应用6.3 传感器与信号检测实验安排传感器与信号检测实验项目讲解实验原理和操作方法第七章:电源技术与电子测量7.1 电源技术基础介绍电源的分类和基本原理讲解电源电路的设计和保护7.2 电子测量技术介绍电子测量的基本概念和方法讲解电子测量仪器仪表的使用和维护7.3 电源与电子测量实验安排电源与电子测量实验项目讲解实验原理和操作方法第八章:可编程逻辑器件与计算机8.1 可编程逻辑器件介绍可编程逻辑器件的分类和特点讲解可编程逻辑器件的设计和应用8.2 计算机硬件基础介绍计算机硬件系统的组成和功能讲解中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备等的基本原理和应用8.3 计算机软件与编程介绍计算机软件的分类和特点讲解计算机编程语言及其应用第九章:电子技术在工程应用中的案例分析9.1 电子技术在通信工程中的应用分析电子技术在通信系统、设备中的应用案例讲解通信工程中的关键技术及其解决方案9.2 电子技术在自动化控制中的应用分析电子技术在自动化控制系统中的应用案例讲解自动化控制工程中的关键技术及其解决方案9.3 电子技术在现代医疗设备中的应用分析电子技术在医疗设备中的应用案例讲解医疗电子工程中的关键技术及其解决方案第十章:电子技术的创新与发展趋势10.1 电子技术的创新与发展介绍电子技术在科研、产业等领域的创新成果分析电子技术的发展趋势和前景10.2 现代电子技术的应用领域讲解电子技术在物联网、大数据、等领域的应用10.3 电子技术的创新与产业发展探讨电子技术产业发展对经济社会的影响分析电子技术创新对人才培养的需求和挑战重点解析本文档是《电子技术基础》正式教案的完整版,共包含十个章节。
电子技术基础论文电子技术是一门涉及广泛、应用众多的学科,它在现代社会中扮演着至关重要的角色。
从日常生活中的电子设备到工业生产中的自动化控制系统,从通信领域的高速传输到医疗领域的精密仪器,电子技术的身影无处不在。
电子技术的发展历程可以追溯到上世纪初。
早期的电子管技术为电子设备的发展奠定了基础,随后晶体管的发明开启了电子技术的新时代。
集成电路的出现更是极大地推动了电子技术的小型化和集成化,使得电子设备的性能不断提升,成本不断降低。
在电子技术中,电路分析是基础中的基础。
电路是电流流通的路径,包括电源、导线、电阻、电容、电感等元件。
理解电路中电流、电压和电阻之间的关系,是进行电路分析的关键。
欧姆定律是其中最为重要的定律之一,它表明了通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比,与电阻值成反比。
通过对电路的分析,可以计算出各个元件上的电流、电压和功率等参数,从而为电路的设计和优化提供依据。
在实际应用中,模拟电路和数字电路是两个重要的分支。
模拟电路处理的是连续变化的信号,如音频信号、视频信号等。
运算放大器是模拟电路中的重要元件,它可以实现信号的放大、滤波、求和等功能。
数字电路则处理的是离散的数字信号,只有高电平和低电平两种状态。
逻辑门是数字电路的基本单元,包括与门、或门、非门等。
通过组合逻辑门,可以实现各种复杂的数字逻辑功能,如加法器、计数器、编码器等。
电子技术的发展也离不开半导体材料的不断进步。
硅和锗是早期常用的半导体材料,随着技术的发展,砷化镓、氮化镓等新型半导体材料也逐渐得到应用。
这些材料具有更高的电子迁移率和更好的性能,为电子器件的发展提供了更广阔的空间。
电子技术在通信领域的应用极为广泛。
从早期的模拟通信到现在的数字通信,从有线通信到无线通信,电子技术的发展使得通信的速度、质量和可靠性都得到了极大的提高。
手机、卫星通信、光纤通信等都是电子技术在通信领域的重要应用。
在手机中,集成了大量的电子元件和电路,实现了语音通话、短信发送、上网等功能。
电子技术基础知识总结电子技术是一门广泛而复杂的学科,它涵盖了从电路原理到电子设备设计与制造的多个领域。
对于初学者来说,理解和掌握电子技术的基础知识是迈向更高层次学习和应用的关键。
一、电路基础知识电路是电子技术的核心组成部分。
电流就像水流一样,在导体中流动。
而电压则类似于水压,推动电流的流动。
电阻则是阻碍电流流动的因素,电阻越大,电流通过就越困难。
欧姆定律是电路中最基本的定律之一,它表明了电流、电压和电阻之间的关系:电流等于电压除以电阻,即 I = U / R。
串联电路和并联电路是常见的电路连接方式。
在串联电路中,电流处处相等,总电阻等于各电阻之和,总电压等于各部分电压之和。
而在并联电路中,电压处处相等,总电流等于各支路电流之和,总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。
电容和电感也是电路中的重要元件。
电容可以储存电荷,其电容量越大,储存的电荷就越多。
电容在交流电路中具有通交流、隔直流的特性。
电感则具有阻碍电流变化的特性,在交流电路中具有通直流、阻交流的作用。
二、半导体器件半导体是电子技术中不可或缺的材料。
二极管是最简单的半导体器件之一,它具有单向导电性,只允许电流从一个方向通过。
常见的二极管有整流二极管、稳压二极管等。
三极管则是一种能够放大电流和电压的器件。
它由三个区域组成:发射区、基区和集电区。
根据不同的工作状态,三极管可以分为放大区、饱和区和截止区。
三极管在电子电路中广泛用于放大信号和作为开关元件。
场效应管也是一种重要的半导体器件,分为结型场效应管和绝缘栅型场效应管。
它具有输入电阻高、噪声小等优点,在集成电路中得到了广泛应用。
三、模拟电子技术模拟电子技术主要处理连续变化的信号,如正弦波、三角波等。
放大器是模拟电子技术中的重要部分,它可以将输入的小信号放大到所需的幅度。
常见的放大器有运算放大器、功率放大器等。
运算放大器具有高增益、高输入电阻和低输出电阻的特点,可以通过外部电路组成各种功能的放大器,如加法器、减法器、积分器和微分器等。
电工电子技术及应用教案一、章节名称:电工基础1.1 教学目标:了解电路的基本概念,包括电路、电流、电压、电阻等。
学习电路的基本定律,包括欧姆定律、基尔霍夫定律等。
掌握电路的基本元件,包括电阻、电容、电感等。
1.2 教学内容:电路的基本概念:电路的定义、电路的组成、电路的状态。
电流、电压、电阻的概念及计算。
电路的基本定律:欧姆定律、基尔霍夫定律。
电路的基本元件:电阻、电容、电感的特性及计算。
1.3 教学方法:采用讲授法,讲解电路的基本概念、定律和元件。
利用示例电路图,进行分析和解题。
进行实验操作,观察电路的特性。
二、章节名称:电子技术基础2.1 教学目标:了解半导体器件的基本原理和特性,包括二极管、晶体管等。
学习数字电路的基本概念和原理,包括逻辑门、逻辑电路等。
掌握模拟电路的基本概念和原理,包括放大器、滤波器等。
2.2 教学内容:半导体器件:二极管、晶体管的原理、特性和应用。
数字电路:逻辑门、逻辑电路、逻辑函数、逻辑代数。
模拟电路:放大器、滤波器、振荡器等的基本原理和应用。
2.3 教学方法:采用讲授法,讲解半导体器件、数字电路和模拟电路的基本原理和概念。
利用示例电路图和实验设备,进行分析和解题。
进行实验操作,观察电子器件的特性。
三、章节名称:电工电子测量技术3.1 教学目标:学习电工电子测量的基本原理和方法。
掌握电工电子测量仪器的使用和维护。
了解电工电子测量误差的概念和减小方法。
3.2 教学内容:电工电子测量的基本原理:电压、电流、电阻的测量。
测量仪器:万用表、示波器、信号发生器等的使用和维护。
测量误差:误差的概念、来源和减小方法。
3.3 教学方法:采用讲授法,讲解电工电子测量的原理和仪器的使用方法。
利用实验设备,进行实际操作和测量。
分析测量结果,讨论误差的来源和减小方法。
四、章节名称:电机及控制技术4.1 教学目标:了解电机的基本原理和特性,包括直流电机、交流电机等。
学习电机的控制技术,包括启动、制动、调速等。
大一电子技术基础知识点电子技术基础知识点一、导言电子技术是现代科技发展的基石,广泛应用于各个领域,为我们的社会带来了巨大的改变。
而作为大一学生,了解和掌握电子技术的基础知识对于未来的学习和发展都具有重要意义。
本文将介绍一些大一电子技术基础知识点,帮助你打下坚实的基础。
二、电路基础知识1. 电子元件在电子技术中,常见的电子元件有电阻、电容、电感和二极管等。
电阻用于控制电流的大小,电容用于存储电荷,电感用于储存磁能,而二极管则用于控制电流的单向传导。
2. 电路定律电路定律是电子技术的基础,其中包括欧姆定律、基尔霍夫定律和关于电压、电流、电阻之间的关系等。
了解和掌握这些定律能够帮助你分析和解决电路中的问题。
三、数字电子技术1. 数制与编码在数字电子技术中,我们使用不同的数制来表示和处理信息。
常见的数制有二进制、八进制和十六进制,而编码则是将字符、数字等信息用二进制表示的方式。
2. 逻辑门电路逻辑门电路是数字电子系统的基础组成部分,常见的有与门、或门、非门等。
逻辑门电路通过对输入信号进行逻辑运算,来实现特定的功能。
四、模拟电子技术1. 放大器放大器是模拟电子技术中的重要部分,通过放大弱信号来增加信号的幅度。
常见的放大器有放大电路、运放等,它们能够在电子设备中起到很好的放大作用。
2. 滤波器滤波器用于滤除电子设备中的杂散干扰,使得信号更加纯净。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
五、信号与系统1. 信号的分类信号是电子技术中的重要概念,根据时间和幅度的变化,信号可以分为连续时间信号和离散时间信号;根据幅度的变化,信号可以分为模拟信号和数字信号。
2. 系统的分类系统是对信号进行处理或者传输的装置,它可以分为线性系统和非线性系统;时不变系统和时变系统;因果系统和非因果系统等。
六、总结以上仅是大一电子技术基础知识点的简要介绍,希望能够帮助你对电子技术有一个初步的了解。
在学习和实践中,不断积累知识和经验,将能够更好地应用电子技术解决实际问题。
电子技术基础张虹习题答案
《电子技术基础张虹习题答案》
电子技术是现代社会中不可或缺的一部分,它贯穿于我们日常生活的方方面面。
而要学好电子技术,掌握基础知识是至关重要的。
张虹的《电子技术基础》是
一本经典的教材,它为学习电子技术的人提供了丰富的知识和习题。
在这篇文
章中,我们将针对张虹的习题提供答案,帮助读者更好地理解和掌握电子技术
的基础知识。
第一题:简述电子技术的基本概念及其应用领域。
答案:电子技术是利用电子器件和电子电路来处理、传输、存储和控制信息的
技术。
它涉及到电子元件、电子电路、数字信号处理、通信技术等多个领域,
广泛应用于计算机、通信、医疗、航空航天等领域。
第二题:什么是电子器件?举例说明。
答案:电子器件是能够控制电子流动的器件,常见的电子器件包括二极管、晶
体管、集成电路等。
例如,二极管可以用于整流、开关和放大等功能,晶体管
可以用于放大、开关和稳压等功能,集成电路可以实现多种功能在一个芯片上。
第三题:什么是电子电路?举例说明。
答案:电子电路是由电子器件组成的电路,用于实现特定功能。
例如,放大电
路可以通过连接晶体管和电阻来放大信号,数字电路可以通过连接逻辑门实现
逻辑运算。
通过以上习题的答案,我们可以更深入地理解电子技术的基础知识,为进一步
学习和应用电子技术打下坚实的基础。
希望读者能够通过学习张虹的《电子技
术基础》以及相关习题,更好地掌握电子技术的知识,为未来的学习和工作打
下坚实的基础。
《电子技术基础(张龙兴版)全套教案》之第一至五章第一章:电子技术导论1.1 电子技术的定义与发展历程1.2 电子技术的基本组成部分1.3 电子技术的主要应用领域1.4 学习电子技术的方法与意义第二章:电子元件2.1 半导体器件的基本原理与特性2.2 晶体管的结构与类型2.3 电阻、电容、电感的作用与计算2.4 常用电子元件的识别与选用第三章:基本电路分析3.1 电路的基本概念与基本定律3.2 简单电阻电路的分析与计算3.3 交流电路的分析与计算3.4 电路仿真软件的使用与实践第四章:放大电路4.1 放大电路的基本原理与类型4.2 晶体管放大电路的设计与分析4.3 放大电路的频率响应与稳定性4.4 放大电路的应用实例第五章:数字电路基础5.1 数字电路的基本概念与逻辑门5.2 组合逻辑电路的设计与分析5.3 时序逻辑电路的设计与分析5.4 数字电路仿真与实践第六章:信号与系统6.1 信号的分类与特性6.2 系统的性质与分类6.3 信号的时域分析6.4 信号的频域分析第七章:模拟电子技术7.1 模拟电路的基本概念7.2 运算放大器的基本原理与应用7.3 滤波器的设计与分析7.4 模拟信号处理实例第八章:数字信号处理8.1 数字信号处理的基本概念8.2 数字滤波器的设计与分析8.3 快速傅里叶变换(FFT)8.4 数字信号处理在实际应用中的实例第九章:电子测量技术9.1 电子测量的基本概念与方法9.2 常用电子测量仪器与仪表9.3 测量误差与数据处理9.4 电子测量实验指导第十章:电子技术实验与实践10.1 电子技术实验的基本要求与流程10.2 常用实验仪器的使用与维护10.3 经典电子技术实验介绍第十一章:通信原理基础11.1 通信系统的概述11.2 模拟通信系统11.3 数字通信系统11.4 通信系统的性能评估第十二章:微电子技术与集成电路12.1 微电子技术概述12.2 集成电路的类型与设计12.3 半导体器件的封装与测试12.4 集成电路的应用实例第十三章:电源技术与电子负载13.1 电源技术的基本概念13.2 开关电源的设计与分析13.3 电子负载的设计与应用13.4 电源系统的测试与保护第十四章:嵌入式系统与微控制器14.1 嵌入式系统的基本概念14.2 微控制器的结构与工作原理14.3 嵌入式系统的编程与开发14.4 嵌入式系统的应用实例第十五章:电子技术在现代社会中的应用15.1 电子技术在通信领域的应用15.2 电子技术在计算机领域的应用15.3 电子技术在医疗领域的应用15.4 电子技术在交通领域的应用重点和难点解析第一章:电子技术导论重点:电子技术的定义与发展历程、电子技术的主要应用领域。
电子技术基础及应用学习目的:通过这节课的学习,使我们大家在日常工作中,在电路图上遇到这种元器件,我们应该知道什么是二极管和三极管。
内容:各位战友们大家好今天由我给大家一起学习半导体二极管和三极管的相关基础知识,今天主要从以下三个方面来介绍.知识重点一、什么是半导体?半导体的基本特性有哪些?二、二极管和三极管的分类、特点与电路符号。
三、二极管和三极管的简易测试。
第一节半导体基础与二极管半导体器件近代电子学是在半导体器件的基础上发展起来的。
由于半导体器件具有体积小、重量轻、使用寿命长、功率转换效率高等特点,因而在电子技术领域得到了广泛的应用。
一、半导体基础知识(一)半导体的特性自然界物质按其导电能力不同可以分为导体、绝缘体和半导体.导体的导电能力很强,而绝缘体几乎不能导电。
半导体是导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质,常见的半导体材料有硅、锗等。
半导体具有一些独特的性质:(1)在半导体材料中加入少量其它元素(称“杂质"),导电能力显著增强;(2)给半导体材料加温或用光照射时,导电能力也会显著增强,表现出“热敏”和“光敏"特性.为什么半导体会具有上述特性呢?我们可以从半导体材料的内部结构来说明这个问题.我们知道,金属导体是靠自由电子传导电流的,这种传导电流的自由电子叫载流子。
在半导体中,不仅有电子这样的载流子,而且还存在另一种带正电的载流子—-空穴.正是由于半导体中存在自由电子和空穴两种载流子,所以其导电就具有特殊性.(二)杂质半导体纯净半导体的导电能力相对来说是较弱的。
如果在纯净半导体中有选择的加入某种微量元素,会使半导体的导电能力显著提高,这种半导体称为杂质半导体。
1.P型半导体在纯净半导体中掺入微量的三价元素(如硼元素),就得到P型半导体。
在这种掺杂后的半导体中,空穴的数目远大于自由电子的数目,称为多数载流子,而电子称为少数载流子,所以又称它为空穴型半导体.2.N型半导体在纯净半导体中加入微量的五价元素(如磷元素),就得到N型半导体。
这种半导体中的自由电子为多数载流子,空穴为少数载流子,所以又称为电子型半导体.二、PN结PN结是指P型和N型半导体接触时在交界面上形成的具有特殊性能的电荷薄层,它是制造各种半导体器件和各类集成电路的基础.PN结的主要特性是单向导电性。
PN结加正向电压时,P区接电源正极,N区接电源负极,电路中有很大的正向导通电流,PN结呈低阻状态,通常称为导通状态.PN结加反向电压时,N区接电源正极,P 区接电源负极,此时PN结外呈现高阻状态,通常称为截止状态。
由上述分析可知,PN结加正向电压时,呈低阻导通状态,电流大;加反向电压时呈高阻截止状态,电流近似为零,这就是PN结的单向导电性。
三、晶体二极管(一)二极管的单向导电性二极管的伏安特性是指二极管两端电压与电流之间的关系。
通过伏安特性曲线能形象的表示出二极管的单向导电性,它是分析和应用二极管的重要依据。
1.正向特性当二极管的两端加上正向电压时,就会产生正向电流。
但正向电压很小时,正向电流很小,只有当正向电压超过某一数值时,才有明显的正向电流,这个电压称为死区电压,锗管约为0.2-0。
3V,硅管约为0.5—0。
8V.2.反向特性当二极管的两端加上反向电压时,就会产生反向电流。
小功率二极管的反向电流很小,硅管一般小于0。
1UA,锗管小于几十微安。
当二极管两端的反向电压超过某一数值时,反向电流突然增大,这种现象称二极管反向击穿.(二)半导体二极管的分类半导体二极管的分类如图所示(1)整流二极管是常用的普通二极管,它的作用是把交流电变换成脉动的直流电。
普通二极管一般工作在3KHZ一下。
但用于高频、脉冲整流电路的二极管,其频率特性和开关特性等参数还有另外要求.(2)稳压二极管同普通二极管一样都具有单向导电性,而且两者的伏安特性也根相似.两者的主要区别是:普通二极管一般在正向电压下工作,而稳压二极管则在反向穿状态下工作;普通二极管的反向特性曲线不陡,动态电阻较大,而稳压二极管对应的伏安特性反向曲线很陡,即动态电阻很小,电流虽然在很大范围内变化,但是稳压二极管两端的电压变化很小,稳压二极管正是利用这个特性起到稳压作用的。
当然,对稳压区的反向电流也是有限制的,如果反向电流超过规定的允许值,稳压二极管也会由于击穿而损坏. (3)光电二极管也叫光敏二极管。
和发光二极管一样,是一个PN结构成,PN结受光照射后产生光电流,因此可用它接收入射光.光敏二极管的封装有金属封装和塑料封装两种。
当PN结在反向电压下工作时,在一定频率的光的照射下,反向电阻会随光照强度的增加而变小,反向电流增大。
光电二极管总是工作在反向偏置状态。
(4)变容二极管也叫晶体二极管电容器。
它也是一个PN结结构,它工作在反偏置状态,通过改变在二极管上的反向偏压的大小,可使结电容发生变化。
变容二极管的优点是体积小、工作可靠、调谐速度快,而且易于实现遥控。
它主要用于自动频率微调、电调谐以及振荡回路的调谐等。
(5)发光二极管是一种把电能转换成光能的固体发光器件。
当给PN结加上正向偏压时,就会发出光来,PN结就变成了光源。
不同的半导体材料制造的发光二极管将发出不同颜色的光。
发光二极管的响应速度快,使用寿命长达几万小时,稳定性好,抗震性强.用七段发光二极管,还可以组成0—9任何一个数字,用于LED数码显示。
目前使用较多的是用透明环氧树脂封装的管子,引脚较长的电极是正极,较短的是负极。
如图所示是常见的二极管的分类的电路符号。
1、是普通二极管电路符号2、稳压二极管电路符号3、光电二极管电路符号 4 、变容二极管电路符号5、发光二极管电路符号常见二极管的实物外形如图:举例3、半导体二极管在电路中的符号如图所示是二极管电路符号示意图。
掌握这些识图信息,对分析二极管电路十分重要,主要说明下列三点:①二极管只有两根引脚,电路符号中表示出了这两根引脚。
②电路符号中表示出二极管的正、负极性,三角形底边这段是正极,另一端为负极,如图所示。
③电路符号形象地表示了二极管工作电流流动的方向,通过二极管的电流只能从其正极流向负极.电路符号中三角形的指向是电流流动的方向。
(三)半导体二极管的特点无论何种二极管都有下列四个共性,掌握这些共性对识别和分析各类二极管电路有着举足轻重的作用:①二极管两根引脚有正负之分,使用中两根引脚不能相互反接.否则损坏二极管或不能起到正常的电路功能。
②二极管是半导体器件,不是半导体.所谓半导体是导电能力介于导体与绝缘体之间的一种材料。
二级干由半导体材料制成,具有单向导电特征。
即导通过如同导体,截止时如同绝缘体。
③ 初学者对二极管的单向导电特性理解存在误区,认为二极管只能个方向传输信号,这是错误的理解。
二极管导通状态下如同一个导体,可以双向传输信号,条件是二极管必须处于导通状态。
④ 二极管除单向导电特性之外,还有需要重要的疼醒。
掌握这些特性,灵活运用这些特性是分析二极管电路的根本保证。
二极管的简易测试晶体二极管是由一个PN 结组成的,具有单向导电特性。
用万用表的电阻档测量二极管的正、反向电阻,可以判断出二极管管脚的极性,还可以粗略地判断二极管的好坏。
用万用表电阻档测量二极管的正、反向电阻的原理电路如图1—12所示。
图中虚线框内是万用表电阻档的等效电路.黑表笔接表被 测 二极管内电池的正极,红表笔接表内电池的负极。
因此在测量未知极性的二极管时,若万用表电阻档测试指示为低电阻,则黑表笔所接的电极为被测管的正极,红表笔所接的电极为被测管的负极,所测得电阻为二极管的正向电阻.将黑表笔接被测管的负极,红表笔接被测管的正极,则测得电阻为反向电阻。
如果测得的正、反向阻值都很小,则表明二极管内部击穿;如果测得的正、反向电阻值均接近无穷大,则表明二极管内部断路;测得的正、反向电阻值差别越大,则表明二极管特性越好.测量正、反向电阻时应当注意,由于二极管是非线性元件其直流电阻值与通过管子的电流有关,所以用不同型号的万用表或不同倍率的电阻档所测得的直流电阻值是不同的。
通常测量二极管的正反向电阻时用R*100欧或R*1K的电阻档.第二节半导体三极管基础知识一、晶体三极管晶体三极管又称晶体管,它在电子线路中的应用比二极管广泛,是最重要的一种半导体器件,三极管具有放大作用,可以组成各式各样的放大器。
(1)半导体三极管的分类半导体三极管的分类如图所示常见三极管的实物外形如图:举例(2)半导体三极管电路符号如下图所示为三极管的内部等效电路图形符号。
图1、2所示为三极管内部结构,由两个PN 结构成,其三个电极分别为集电极(用字母C 或c 表示)、基极(用字母B 或b 表示)和发射极(用字母E 或e 表示)。
在电路图形符号上两种类型晶体管的发射极箭头(代表集电极电流的方向)不同。
PNP 型晶体管的发射极箭头朝内,NPN 型晶体管的发射极箭头朝外,如图3、4所示.C根据结构,三极管有三个区,三个电极,两个PN 结,分为PNP 型和NPN 型两种.夹在中间的区成为基区,其外接电极B 称为基极,另外两个区,一个是发射区,其外接电极E 称为发射极,另一个是集电区,其外接电极C 称为集电极,发射区与基区之间形成的PN 结称为发射结,基区与集电区之间形成的PN 结称为集电结。
(二) 三极管的特性C BE(c )PNP 型三极管图形符号 (d)NPN 型三极管图形符号B发射区 基极B 集电区 基区CB C 基极B (a )PNP 型三极管内部结构 (b)NPN 型三极管内部结构三极管有三种工作状态:放大状态、截止状态和饱和状态。
在不同作用的电路中,三极管工作状态也不尽相同。
下面分别加以介绍.放大状态。
当三极管的发射结正偏、集电结反偏时,三极管对输入信号进行线性放大。
如输入信号为正弦交流信号,那么输出信号为幅度放大了的正弦交流信号。
需要注意的是,这里说的放大不是三极管本身完成的,而是用基极电流去控制直流电源为集电极和发射极提供电源。
截止状态。
当三极管的发射结合集电极都处于反偏(对于NPN 型三极管而言就是基极电位低于发射极电位)时,流过三个电极的电流都很小,接近于零,此时三极管没有放大作用。
集电极与发射极之间内阻很大,相当于开路。
饱和状态。
当三极管的发射结、集电结均正偏时,这时三极管进入饱和状态,此时三极管没有放大作用,集电极与发射极之间内阻很小,相当于短路状态.在实际应用中经常利用三极管的截止和饱和状态起到电子开关的作用。
二、三极管内的电流方向在三极管电路符号中,发射极箭头的方向表示三极管各电极电流流向的方向。
利用这一点可以分析电路中个电极电流的流动方向。
如图所示是三极管电路符号指示电流流向示意图,根据发射极箭头方向可以知道不同极性三极管的集电极、发射极电流流动方向。
三、如何用万用表测三极管?(一)三颠倒,找基极三极管是含有两个PN 结的半导体器件。