模拟电子技术(读书笔记).pdf

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1、关于模拟电子技术的读书报告关于模拟电子技术的读书报告模拟电子技术的发展与应用专业班级姓名完成时间摘要模拟电子技术作为电气工程及自动化专业的专业主干课程之一，经历了长足的发展，目前已经被广泛应用在我们的生活当中。它是一门研究对仿真信号进行处理的模拟电路的学科。模拟电子技术以半导体二极管、半导体三极管和场效应管为关键电子器件，包括功率放大电路、运算放大电路、反馈放大电路、信号运算与处理电路、信号产生电路、电源稳压电路等研究方向，不断的改革创新，并应用到生产生活当中，极大的推动了科技的进步。本次读书报告，从模拟电子技术的基础说起，概述了模拟电子技术的发展过程以及目前较为常用的一些模拟电子器件，包括二

2、极管、三极管以及集成运算放大电路及其应用状况。关键词：模拟电子技术，二极管，三极管，功率放大电路，运算放大电路。模拟电子技术作为电气工程专业的主干课程之一，在电气工程领域有着举足轻重的地位，其也随着科技的进步在不断的发展，并且已经渗透到几乎所有的电气领域和人们的生活当中。利用这个暑假，我认真的阅读学习了基本关于模拟电子技术方面的书籍。这基本书较为详细的介绍了模拟电子技术的基础知识和发展现状及应用。在读这几本书的时候与之前学过的模拟电路结合起来，使得我对模拟电子技术这门课程有了更深层次的认识。模拟电子技术基础大概被分为以下几个部分介绍，分别为：常用半导体器件、基本放大电路、多级放大电路、集成运算

3、放大电路、放大电路的频率响应、放大电路中的反馈、信号的运算和处理、波形的发生和信号的转换、功率放大电路、直流电源。通过这几部分详细的讲述了模拟电子技术的基础知识，对于电气专业的其他以模拟电路为基础的课程的学习也有很大的帮助。模拟的电子技术的发展可大概分三个阶段：从 1900 年到 1947 年是电子管时代，从 1947年开始晶体管时代，从 1960 年开始进入集成电路时代。在进入集成电路时代以来，模拟电子器件的基本单元就是半导体器件，其是构成半导体器件的基本元件，他们所用的材料是经过特殊加工且性能可控的半导体材料。半导体材料又被分成本征半导体材料和杂质半导体材料。本征半导体是人们最早发现的半导

4、体材料，是指纯净的具有晶体结构的半导体；后来通过扩散工艺，在本征半导体中掺入少量合适的杂质元素，即得到杂志半导体。本征半导体的导电性能很差，且与环境和温度密切相关，这就造成半导体器件温度稳定性差的弊端。为此，人们通过对半导体器件的导电原理进行深入的研究过后，通过在本征半导体材料中掺入杂质来改变半导体器件的导电特性，根据参入杂质的不同，可以形成 N 型半导体和 P 型半导体，控制掺入杂质元素的浓度，可以控制半导体的导电性能。在纯净的硅晶体中掺入+5 价元素（例如磷）使其取代晶体中硅原子的位子，就形成了 N型半导体。由于掺入了+5 价元素，从而使得晶体中的自由电子的数量增加，自由电子就成为了 N

5、型半导体器件的主要载流子。在纯净的硅晶体中掺入三价元素（例如硼）使之取代晶体中硅原子的位子，就形成了 P 型半导体。由于掺入的是三价元素，从而使得晶体中空穴数量增加，空穴就成为了 P 型半导体的主要载流子。两种半导体都是掺入的杂质的越多，导电能力越强。由于掺入的杂质使多子的浓度大大增加，从而使子与少子复合的机会大大增多。因此，对于杂质半导体，多子的浓度越高，少子的浓度就越低可以认为多子的浓度等于所掺杂质原子的浓度，因而他受温度的影响很小。而少子是本征激发形成的，所以尽管其浓度很低，却对温度非常敏感，这将影响半导体器件的性能。随着研究的深入，人们发现，采用不同的参杂工艺，将 P 型半导体和 N

6、型半导体制作在同一块硅片上，在他们的交界面就形成了PN 结。图PN 结PN 结具有单向导电性。当将 P 型和型半导体制作在一起时，在他们的交界面，两种载流子的浓度诧异很大，因而区的空穴就会向区扩散；于此同时区的自由电子也会向区扩散，这样就会逐渐形成一个空间电荷区。随着扩散运动的进行，空间电荷区加宽，内电场增强，其方向由区指向区，正好阻止扩散运动的进行。结的伏安特性分为正向特性，电容效应分为势垒电容和扩散电容。在 PN 结被发明之后，半导体二极管应运而生。将PN 结用外壳封装起来，然后再加上电极引线就形成了半导体二极管，简称二极管。由 P 区引出的电极为阳极，由 N 区引出的电极为阴极。二极管的

7、结构主要分为：点接触型、面接触型、平面型。为了描述二极管的性能，常引入一下几个参数：最大整流电流、最高反向整流电压、反向电流、最高工作频率。由于制造工艺的限制，即使是同一型号的二极管的特性也会有较大的差距，所以使用手册上给出的数据往往是上限，下限的范围，因此在实际使用时应当根据使用的现实环境来进行选择。下面介绍了一些主要的二极管：1.稳压二极管：一种硅材料做成的面接触型的二极管。稳压管在反向击穿是，在一定的电流范围内（或者说在一定的功率损耗范围内），端电压几乎不变，表现出稳压特性，因而常被使用在稳压电源和限幅电路中。2.发光二极管：可以发出可见光、不可见光、激光等的二极管。发光二极管因其驱动电

8、压低、功耗小、寿命长、可靠性高等有点广泛用于显示电路中。3.光电二极管：是一种远红外接收管，是一种光能与电能转换的器件。随着科技的进步，人们有发明了双极型晶体管（BJT），简称晶体管。根据不同的掺杂方式在同一个硅片上制造出三个掺杂区域，并形成两个PN 结，就构成了晶体管。三个 PN 结形成三个区，每个去由一根引线相连，分别为基极b、发射极 e、和集电极 c。晶体管在工作时，由其输出特性曲线可看出其可工作在三个状态：截止区、放大区和饱和区。在模拟电路中，绝大多数情况下应保证晶体管工作在放大区。将一定数量的二极管和晶体管通过一定电路集成起来就形成了集成运算放大电路，由于其最初多用于各种模拟信号的运

9、算（如比例，求差，求和，微分，积分）上，故称为集成运算放大电路，简称集成运放。集成运放广泛用于模拟信号的处理和发生电路之中，因其高性能能、低价位，在大多数情况下，已经取代了分立元件放大电路。集成运放的特点：1.因为硅片上不能制作大电容，所以集成运放均采用直接耦合方式；2.因为相邻原件具有良好地对称性，而且受环境温度和干扰等影响后的变化也相同，所以集成运放中打量采用各种差分放大电路（作输入级）和恒流源电路（作偏执电路或有源负载）。3.因为制作不同形式的集成电路，只是所用淹没不同，增加元器件并不增加制造工序，所以集成运放允许采用复杂的电路形式，以达到提高各方面性能的目的。集成运放电路由四个部分组成

10、：输入级，中间极，输出极和偏置电路。集成运放有两个输入端，分别为同相输入端和反相输入端，由此可知集成运放是一个双端输入、单端输出、具有高差莫放大倍数。集成运放电路是一种高性能的直接耦合放大电路。集成运放的主要性能指标包括：1.开环差模增益：在集成运放五外加反馈时的差模放大倍数称为开环差模增益。2.共模抑制比：其等于差模放大倍数与共模放大倍数之比的绝对值。3.差模输入电阻：集成运放电路输入差模信号是的输入电阻。4.输入失调电压及其温漂。5.输入失调电流及其温漂。6.输入偏置电流：输入级差放管的基极（栅极）偏置电流的平均值。7.最大共模输入电压：输入级正常工作情况下允许输入的最大共模信号。8.最大

11、差模输入电压：当集成运放所加差模信号大到一定程度时，输入级至少有一个PN 结承受反向电压，是的 PN 结不至于被反向击穿所允许加的最大反向电压即是最大差模输入电压。9.单位增益带宽：使得差模开环增益下降到零分贝时的信号频率，与晶体管的特征频率相类似。10.转换速率：集成运放对信号变化速度的适应能力，是衡量集成运放在大幅值信号作用时工作速度的参数，常用每微妙输出电压变化多少伏来表示。集成运放的种类：按工作原理可分为电压放大型、电流放大型、跨导型、互阻型；按可控性分类可分为可变增益运放、选通控制运放；按性能指标分类：高阻型、高速型、高精度型和低功耗型。在选择使用哪种运放时要根据信号源的性质、负载的

12、性质、精度要求和环境条件进行综合考虑，选择最适合的运放。随着科技的不断进步，模拟电子技术已经逐渐被应用到了人们生活中的方方面面。我们使用的收音机，电饭锅，计算机中等中的电路板，就是模拟电子技术的一种应用，被称为大规模或者超大规模集成电路；此外我们使用的影响设备，里面也是有这功率放大电路；发光二极管以其寿命长、价格低、能耗低的特点更是被广泛才用作各种设备的指示光源。以上就是本次我对模拟电子技术的发展与应用所做的读书报告。由于篇幅的限制，只是简要的做了介绍和论证。通过对这几本书的认真阅读，对模拟电子技术这门课程有了更深层次的了解，使得一些以前所学的还有些模糊的问题迎刃而解，也对以后所学的与模拟电子技术这门课有关的课程的学习一定会有很大的帮助。参考文献：1 葛中海，模拟电子技术 M，机械工业出版社，2011-1-12 孙蕙芹.模拟电子技术 M.北京师范大学出版社，2010-2-13童诗白，华成英.模拟电子技术基础（第4 版）M.高等教育出版社，2011-11-1