
《电子技术基础(第4版)》分模拟与数字两部分出版。模拟部分包括:绪论(电子系统与信号)、半导体二极管及其基本电路、半导体三极管及放大电路基础、场效应管放大电路、功率放大电路、集成运算放大器、反馈放大电路、信号的运算与处理电路、信号产生电路、直流稳压电源和电子电路的计算机辅助分析与设计。
数字部分包括:数字逻辑基础、逻辑门电路、组合逻辑电路的分析与设计、常用组合逻辑功能器件、触发器、时序逻辑电路的分析和设计、常用时序逻辑功能器件、存储器和可编程逻辑器件、脉冲波形的产生与变换、数模与模数转换器以及数字系统设计基础。《电子技术基础(第4版)》(数字部分)可作为高等学校电气信息类 (包括原自动化类、电气类、电子类等) 专业“电子技术基础”课程的教材,也可供从事电子技术工程工作的技术人员参考。
半导体是什么?半导体有什么用?
半导体是什么?举个例子,我们都知道金属铜是导体,观察它的原子结构图就会发现它的最外层只有一个电子,我们把这个电子称为假电子。因为原子核与价电子之间的吸引力较小,所以一旦受到外力吸引,这个垫子就很容易脱离铜原子,成为一个自由电子,这也是同能够成为导体的主要原因。同理,观察绝缘体的原子结构就会发现他们通常拥有八个加电子及其稳定。顾名思义,半导体应介于二者之间。
那么它的原子结构又是怎么样的呢?观察元素周期表就可以发现,在导体和绝缘体的分界线附近的元素就是制作半导体的重要材料,硅元素当然是最有影响力的一个,观察原子结构图就会发现它的最外层有四个电子,要想达到平衡,不是舍弃四个垫子,就是在拉拢四个电子,而归原子在排列时巧妙地共享了上下左右四个电子,手拉着手,组成了稳定八电子结构,也就是共价键。
那么硅的导电性又从何而来呢?当温度大于绝对零度时,处于价带的电子就可能发生跃迁,变成自由电子,同时原来的位置上就会形成一个空穴,也就是说,归经体内会存在等量的自由电子和空穴,他们都可以起到导电的作用,这就是纯净半导体,也叫做本征半导体。它的结构虽然完美,但是想要增加半导体的导电能力,还需要掺杂其他元素。当我们把硅原子替换成五价磷原子时,就可以提高自由电子的浓度,得到N型半导体。
同理,如果用最外层只有三个电子的硼原子替换硅原子,提高空穴的浓度,就可以得到P型半导体,那么把这两种类型的半导体连接在一起会发生什么呢?N级的电子迫切的想扩散到P区,P区空穴拼命想要扩散到N区,这时就会形成一个由N指向P的内电场,阻止扩散进行,在二者达到动态平衡之后,就会在交界面形成一个空间电荷区,这就是PN结。
PN结具有单向导电性,我们常见的二极管便是利用这个特性制成的。而利用太阳光照射PN结,就会激发产生电子空穴,对经过界面层的电荷分离,就会形成一个由P指向N的光生电场,这就是光生伏特效应,也是太阳能电池的基本原理。
1.半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等。
半导体五大特性∶掺杂性,热敏性,光敏性,负电阻率温度特性,整流特性。
在形成晶体结构的半导体中,人为地掺入特定的杂质元素,导电性能具有可控性。
在光照和热辐射条件下,其导电性有明显的变化。
2.电容
电容就电容器,顾名思义,是‘装电的容器’,是一种容纳电荷的器件。
电容是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。当在两金属电极间加上电压时,电极上就会存储电荷,所以电容器是储能元件。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,组成一个电容器。平行板电容器由电容器的极板和电介质组成。
电容是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于电路中的隔直通交,耦合,旁路,滤波,调谐回路, 能量转换,控制等方面。
3.电感
是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。
电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。
电感器具有一定的电感,它只阻碍电流的变化。如果电感器在没有电流通过的状态下,电路接通时它将试图阻碍电流流过它;如果电感器在有电流通过的状态下,电路断开时它将试图维持电流不变。电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器。
4.二极管
一种具有两个电极的装置,是由半导体制成的元件
二极管利用半导体的可控性制成,它的特点就是单向性,只允许电流由单一方向流过。在电路有很多运用,比如整流、稳压、电压限幅,开关等。
5.三极管
三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种控制电流的半导体器件。
其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号, 也用作无触点开关。
晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。
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