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《高等学校教材?电子信息:电工电子技术学习指导与题解》以林红主编的《电工电子技术》教材为主线,对各章内容进行了系统性的小结,指出了知识点和难点,使学生对各章内容有一个总体认识。在此基础上对精选出来的基础型、概念型、逻辑技巧型和综合应用型例题进行了重点解析,加深对基本概念的理解,促进对分析方法的掌握。对教材中各章的习题以及自测试题给出了详尽解答,进一步巩固所学的基本概念和方法。书中,习题和试题的编号与教材一致,对于一些难于理解题意的例题和习题进行了题意分析,并指出了解题思路; 对有某些典型的例题和习题给出了多种解题方法,加强概念和方法的灵活应用; 对于某些容易出错的例题和习题进行分析和点评。
目录
第1章 电路的基本概念、基本定律及分析方法
1.1 知识点概述
1.1.1 电路的基本概念
1.1.2 基尔霍夫定律
1.1.3 复杂电路的分析方法
1.2 典型例题解析
1.3 习题详解
第2章 电路的暂态分析
2.1 知识点概述
2.1.1 线性暂态电路的基本概念
2.1.2 换路定则及电路初始条件的确定
2.1.3 一阶线性暂态电路的分析方法
2.1.4 一阶线性电路暂态响应的特点
2.1.5 微分电路、积分电路和耦合电路
2.2 典型例题解析
2.3 习题详解
第3章 正弦稳态电路分析
3.1 知识点概述
3.1.1 正弦稳态电路的基本概念
3.1.2 单一参数的正弦稳态电路
3.1.3 正弦稳态电路相量式分析法
3.1.4 正弦稳态电路相量图分析法
3.1.5 正弦稳态电路功率计算
3.1.6 正弦稳态电路的谐振
3.1.7 电路性质的判断方法
3.1.8 周期非正弦交流电路概述
3.1.9 变压器
3.2 典型例题解析
3.3 习题详解
第4章 三相正弦交流电路
4.1 知识点概述
4.1.1 三相正弦交流电源
4.1.2 三相负载星形连接的电路
4.1.3 三相负载三角形连接的电路
4.1.4 三相正弦交流电路的功率
4.1.5 三相正弦交流电路的分析方法
4.2 典型例题解析
4.3 习题详解
第5章 半导体二极管及基本电路
5.1 知识点概述
5.1.1 半导体的导电特性
5.1.2 半导体二极管及电路的基本分析方法
5.1.3 稳压二极管及电路的基本分析方法
5.1.4 二极管和稳压管在直流电源中的应用
5.2 典型例题解析
5.3 习题详解
第6章 晶体管及基本放大电路
6.1 知识点概述
6.1.1 晶体管
6.1.2 晶体管基本放大电路
6.1.3 多级放大电路
6.1.4 功率放大电路
6.1.5 反馈放大电路
6.1.6 放大电路的频率特性
6.2 典型例题解析
6.3 习题详解
第7章 集成电路运算放大器及应用
7.1 知识点概述
7.1.1 集成电路运算放大器
7.1.2 集成运算放大器的应用
7.2 典型例题解析
7.3 习题详解
第8章 数字电路基础
8.1 知识点概述
8.1.1 数字电路的特点
8.1.2 常用的数制
8.1.3 常用的编码
8.1.4 基本逻辑运算及逻辑门
8.1.5 常用复合逻辑门
8.1.6 正逻辑和负逻辑
8.1.7 三态门
8.1.8 集成逻辑门
8.2 典型例题解析
8.3 习题详解
第9章 逻辑代数与逻辑函数
9.1 知识点概述
9.1.1 逻辑函数及表示方法
9.1.2 基本逻辑运算
9.1.3 逻辑函数代数法变换和化简
9.1.4 逻辑函数卡诺图法化简
9.1.5 逻辑函数的实现
9.2 典型例题解析
9.3 习题详解
第10章 组合逻辑电路
10.1 知识点概述
10.1.1 组合逻辑电路
10.1.2 组合逻辑电路分析和设计的基本方法
10.1.3 编码器与译码器
10.1.4 数据分配器与数据选择器
10.1.5 加法器
10.2 典型例题解析
10.3 习题详解
第11章 时序逻辑电路
11.1 知识点概述
11.1.1 时序逻辑电路的基本概念
11.1.2 双稳态触发器
11.1.3 计数器
11.1.4 寄存器
11.1.5 555定时器
11.1.6 可编程逻辑器件
11.2 典型例题解析
11.3 习题详解
第12章 自测试卷及答案
12.1 自测试卷1及答案
12.1.1 试卷1
12.1.2 答案
12.2 自测试卷2及答案
12.2.1 试卷2
12.2.2 答案
12.3 自测试卷3及答案
12.3.1 试卷3
12.3.2 答案
12.4 自测试卷4及答案
12.4.1 试卷4
12.4.2 答案
12.5 自测试卷5及答案
12.5.1 试卷5
12.5.2 答案
12.6 自测试卷6及答案
12.6.1 试卷6
12.6.2 答案
文摘
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插图:
5.1.1 半导体的导电特性
1.本征半导体
导电性能介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体。常用于制作半导体器件的半导体材料有硅和锗,它们都是四价元素。完全纯净并具有晶体结构的半导体称为本征半导体。
本征半导体在外界温度升高或光照激发下会成对形成自由电子和空穴,自由电子带负电,空穴带正电,统称载流子,其数量主要取决于环境温度。两种载流子在外电场的作用下能移动而导电,与导体导电的区别是导体只靠自由电子导电。
2.杂质半导体
在本征半导体中掺入微量的杂质就可使半导电性能大大增加。半导体因所掺的杂质不同,可分为N型半导体和P型半导体。
(1)N型半导体:在本征半导体中掺人五价元素,形成N型半导体。N型半导体中自由电子的浓度远远大于空穴的浓度,自由电子称为多数载流子,空穴称为少数载流子。
(2)P型半导体:在本征半导体中掺入三价元素,形成P‘型半导体。P型半导体中空穴的浓度远远大于自由电子的浓度,空穴称为多数载流子,自由电子称为少数载流子。
杂质半导体中多数载流子的数目取决于杂质浓度,导电主要靠多数载流子,少数载流子的数目取决于温度。杂质半导体整体电量平衡,不显电性。
3.PN结
1)扩散运动
在半导体内,多数载流子由浓度高的地方向浓度低的地方扩散形成扩散运动,由此形成的电流称为扩散电流。
2)漂移运动
在半导体内部电场作用下,少数载流子定向移动形成漂移运动,由此形成的电流称为漂移电流。
3) PN结的形成
在一块晶体的两边分别掺入不同的杂质使之分别形成P型半导体区和N型半导体区,由于P区和N区交界面两侧载流子浓度差别很大,故多数载流子将向对方区域扩散,形成多数载流子的扩散运动,从而在交界处产生空间电荷区,继而形成内电场;而内电场促使少数载流子的漂移运动,阻碍多数载流子的扩散运动。当漂移运动与扩散运动达到动态平衡,交界处形成稳定的空间电荷区(耗尽层,阻挡层),即PN结。
4) PN结的单向导电性
当PN结外加正向电压,即P区接电源的正极、N区接负极,简称正向偏置或正偏时,外电场的方向与内电场相反,内电场被削弱,空间电荷区变窄,扩散运动大于漂移运动,PN结通过较大正向的电流,呈现的电阻很小,相当于开关导通一样,此时PN结的正向压降很小,称PN结处于正向导通状态;当PN结加反向电压,即N区接电源的正极、P区接负极,简称反向偏置或反偏时,外电场的方向与内电场相同,内电场加强,空间电荷区变宽,漂移运动大于扩散运动,PN结通过很小的反向电流,呈现很大的电阻,相当于开关断开一样,称PN结处于反向截止状态。PN结正向导通和反向截止的特性称为PN结的单向导电性。
5) PN结的电容效应
当PN结上的电压的变化时,空间电荷区内的电荷量也随之变化,说明PN结具电容效应。PN结的结电容的数值一般很小,故只有在工作频率很高的情况下才考虑PN结的结电容作用。
5.1.2 半导体二极管及电路的基本分析方法
半导体二极管主要由一个PN结构成,根据材料的不同二极管可分为硅二极管和锗二极管。
1.二极管的伏安特性
二极管两端的电压与流过电流之间的关系称为伏安特性。
1)二极管的伏安特性曲线
普通二极管的符号和伏安特性曲线,特性曲线可分为导通、截止和击穿3个区。
(1)导通区AB。
二极管正向电压大于死区电压的区域称为导通区。二极管工作在导通区,电流在一定范围时,其端电压变化较小,可认为基本不变,导通时的工作电压一般硅管为0. 6~0. 7V,锗管为0. 2~0. 3V。对于死区电压,硅管为0.5V,锗管为0.1V。
(2)截止区CA。
二极管的端电压大于反向击穿电压UBR小于死区电压的区域称为截止区。二极管在截止区,uD>0,iD=0; uD<0,iD≈-Is,-Is称为反向饱和电流。锗管的反向饱和电流比硅管大。
(3)击穿区CD。
二极管的反向电压绝对值大于|UBR|的区域称为击穿区。击穿区电流变化极大,电压几乎不变,对于普通二极管因击穿后,电流过大很容易损坏。
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