电子技术与半导体器件基础知识汇总

   在常温环境下，硅二极管的门槛电压大约为0.5V，在导通且电流较大的情况下，其正向压降稳定在0.7V左右。相比之下，锗二极管的门槛电压仅为0.1V，导通后的正向压降则约为0.2V。二极管的一个重要特性是其正向电阻较小，而反向电阻较大，这种特性使得二极管具有单向导电性。当PN结外加正向电压时，扩散电流会大于漂移电流，导致耗尽层变窄，二极管导通。

   二极管的主要电特性是其单向导电性。在作为稳压二极管使用时，它应与负载并联，并在稳压二极管与输入电源之间串联一个电阻。电子技术主要分为模拟电子技术和数字电子技术两大领域，其中模拟电子技术主要研究在平滑、连续变化的电压或电流信号下工作的电子电路。

   PN结在反向偏置时，其内电场会增强，这也是PN结具有单向导电特性的原因。硅二极管在导通后，其管压降是恒定的，不随电流变化，典型值为0.7V，门槛电压约为0.5V。当二极管正向偏置时，其正向导通电流主要由多数载流子的扩散运动形成。

   P型半导体的多子为空穴，而N型半导体的多子为自由电子。根据掺入杂质的性质不同，杂质半导体可分为空穴（P）半导体和电子（N）半导体两大类。二极管的最主要特性是单向导电性，其两个主要参数是反映正向特性的最大整流电流和反映反向特性的反向击穿电压。

   频率响应描述了在输入正弦信号的情况下，输出随频率连续变化的稳态响应。本征半导体的载流子为电子-空穴对。在N型半导体中，多数载流子是电子，少数载流子是空穴。

   功率放大电路根据一个周期内三极管的导通角可分为甲类、乙类和甲乙类三种基本类型。在阻容耦合多级放大电路中，耦合和旁路电容主要影响低频信号的放大，而结电容则主要影响高频信号的放大。

   在NPN三极管组成的基本共射放大电路中，如果其他参数不变，三极管的β增加会导致IBQ和ICQ增大，而UCEQ减小。三极管有三个工作区域：截止区、饱和区和放大区。集成运算放大器是一种采用直接耦合方式的放大电路。

   通过测量三极管的管脚电压，可以判断其材料类型和类型。例如，如果测得Va=1.2V，Vb=0.5V，Vc=3.6V，则该三极管是硅材料制成的NPN型三极管，且集电极是C脚。多级放大电路的总对数增益和总的电压放大倍数可以通过各级的对数增益来计算。

   三极管实现放大作用的外部条件是发射结正偏、集电结反偏。在多级放大电路中，后级的输入电阻是前级的负载，而前级的输出电阻可以视为后级的信号源内阻。多级放大电路的总通频带通常比其中每一级的通频带要窄。

   为了保证三极管工作在放大区，需要满足发射结正向偏置和集电结反向偏置的条件。放大器的级间耦合方式主要有阻容耦合、直接耦合和变压器耦合三大类。在三极管组成的三种不同组态的放大电路中，共射和共基组态具有电压放大作用，共射组态还具有电流放大作用；共射和共集组态具有倒相作用；共集组态（也称为射极跟随器）带负载能力强，向信号源索取的电流小，而共基组态的频率响应好。

   放大器有两种不同性质的失真：饱和失真和截止失真。晶体管工作在饱和区时，发射结和集电结均正偏；工作在放大区时，发射结正偏，集电结反偏。在共射、共集和共基三种放大电路组态中，可以根据需要选择合适的组态以获得所需的电压放大倍数、输入电阻和输出电压与输入电压的相位关系。

   场效应管与双极型三极管相比具有输入电阻大、热稳定性好的优点。影响放大电路通频带下限频率的是隔直电容和极间电容。场效应管有共源、共栅、共漏三种组态，且从结构上分为结型FET和MOSFET两大类型，属于电压控制型器件。

   场效应管是电压控制电流器件，只依靠多数载流子导电。根据场效应管的输出特性，其工作情况可以分为可变电阻区、恒流区、击穿区和截止区四个区域。FET是电压控制器件，而BJT是电流控制器件。

   在甲类、乙类和甲乙类功率放大电路中，甲类电路的效率最低。为了消除交越失真，常采用甲乙类电路。乙类功放的主要优点是效率高，但会出现交越失真，可以通过采用甲乙类电路来克服。双电源互补对称功率放大电路（OCL）中的功率管选择应根据最大输出功率来确定。

   差动放大电路中的长尾电阻或恒流管的作用是引入共模负反馈，以提高电路的共模抑制比。差分式放大电路能放大直流和交流信号，对差模信号具有放大能力，对共模信号具有抑制能力。差动放大电路能够抑制零漂和共模输入信号。

   集成运放通常由输入级、中间级、输出级和偏置电路四个部分组成。正反馈是指反馈信号增强净输入信号，而负反馈是指反馈信号减弱净输入信号。负反馈对放大电路性能的改善体现在多个方面，如提高增益的稳定性、减小非线性失真、抑制反馈环内噪声、扩展频带以及改变输入电阻和输出电阻。

   为了达到特定的电路要求，可以引入不同类型的反馈。例如，为了降低电路对信号源索取的电流，可以引入串联负反馈；为了稳定放大电路的静态工作点，可以引入直流负反馈；为了稳定输出电流，可以引入电流负反馈。电压串联负反馈能稳定电路的输出电压，并增大输入电阻。负反馈放大电路的四种基本类型是电压串联、电压并联、电流串联和电流并联。为了稳定电路的输出信号，应采用负反馈；为了产生一个正弦波信号，则应采用正反馈。