bandao.com电子技术（第4版）（附微课视频）pdf-黄军辉 冯文希-2021年版-人民邮电出版社本书采取项目式教材的编写方法，系统地介绍了电子技术的基本概念、基本理论、基本方法及其在实际中的应用。本书共8个项目，主要内容包括常用半导体器件、直流稳压电源基本知识、分立元件基本放大电路、集成运算放大电路及其应用、振荡电路应用基础、门电路及组合逻辑电路、触发器和时序逻辑电路、模/数与数/模转换电路；并且按照教育部要求，校企“双元”合作开发规划教材，通过新型活页式、工作手册式教材形式为8个项目配套对应的实训资源。本书可作为高职高专院校信息类、电类等专业相关课程的教材，也

　　职业教育电类系列教材黄军辉冯文希/主编吴楚珊王赞李颖琼/副主编电子技术第4版附微课视频附带活页式实训手册→））重难点知识配套微课视频，可扫描二维码观看ELECTRICIT提供课件、教案、教学大纲bandao.com、教学计划、习题答案、试题等教学资源中国工信出版集团人民邮电出版社POSTS&TELECOMPRES职业教育电类系列教材电子技术第4版附微课视频黄军辉冯文希/主编吴楚珊王赞李颖琼/副主编ELECTRICITY人民邮电出版社北京图书在版编目（CIP）数据电子技术：附微课视频／黄军辉，，冯文希主编4版北京人民邮电出版社bandao.com，2021.6职业教育电类系列教材ISBN978-7-115-54617-3bandao.com，U黄·巴冯·Ⅱ.D电·ⅡD电子技术一职业教育一教材WV.DTN中国版本图书馆CIP数据核字(2020)第144875号内容提要本书采取项目式教材的编写方法，系统地介绍了电子技术的基本概念、基本理论、基本方法及其在实际中的应用。本书共8个项目，主要内容包括常用半导体器件、直流稳压电源基本知识、分立元件基本放大电路、集成运算放大电路及其应用bandao.com、振荡电路应用基础、门电路及组合逻辑电路、触发器和时序逻辑电路、数模与模/数转换电路。本书按照教育部要求，校企“双元”合作开发规划教材，通过新型活页式、工作手册式教材形式为8个项目配套对应的实训资源。本书可作为高职高专院校信息类、电类等专业相关课程的教材，也可作为相关工程技术人员的参考书。主主编黄军辉冯文希副主编吴楚珊王资李颖珠责任编辑王丽美责任印制彭志环人民邮电出版社出版发行邮编100164电子邮件315@网址htps://添州市京南印刷厂印刷开木：787x10921/16印张：132021年6月第4版字数：440千字2021年6月河北第1次印刷定价：59.80元读者服务热线盗版热线告经营许可证：京东市监广登前言本书是《电子技术（第3版》的修订版。与第3版相比，本书突出了以下特色（1）“互联网+教育”创新型一体化教材。本书在重要的知识点或操作步骠中嵌入了动画、视频的二维码，读者可以通过手机等移动终端的“扫一扫”功能，直接观看这些动画、视频内容，从而加深对知识及操作的认识和理解，起到课前预习、课后复习的效果。教学配套资源以广东省示范院校建设专业及省一流院校建设专业（电子信息工程技术专业）课程资源库的形式实现共享。（2）精简教学内容。根据职业教育理论，知识传授应遵循“实用为主，够用为度”的准则本书在编写时尽量压缩、简化理论知识的推导过程，增加一些实用性较强、与生产实践相近的实例，力求通俗易懂，以适应高职高专学生的学习需求。（3）校企“双元”合作开发规划教材，使用新型活页式、工作手册式教材并配套开发信息化资源。本书采用项目导向、任务驱动的模式编写，通过项目和任务，培养学生分析问题、解决问题的能力和团队协作精神，围绕项目和任务将各个知识点渗透于教学中，增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性。（4）在任务选材上突出教学重点和难点，增加可操作性。本书精心选择简单易懂的实例和项目以降低教学难度，将近几年成熟的教学实践项目拓展到教学任务中，以突出教学的实用性和趣味性。本书的参考学时为90学时，其中实训环节为38学时，各项目的参考学时见下面的学时分配表学时分配课程内容（实训内容)讲授实训项目常用半导体器件（半导体器件的认识）项目二直流稳压电源基本知识（直流稳压电源的制作）项目三分立元件基本放大电路（分立元件放大电路的设计）项目四集成运算放大电路及其应用（集成运算放大电路的应用）项目五振荡电路应用基础（振荡电路的设计和测量）项目六门电路及组合逻辑电路（组合逻辑电路的设计)项目七触发器和时序逻辑电路（时序逻辑电路的设计）项目八数/模与模/数转换电路（项目综合设计）学时总计电子技术（第4版）（附微课视频）本书由广东农工商职业技术学院黄军辉副教授，华南理工大学博士、广州市标准化研究院高级工程师冯文希任主编，广东农工商职业技术学院吴楚珊bandao.com、王资、李颖琼任副主编，参加本书编写工作的还有广东农工商职业技术学院罗旭、符气叶、徐献灵、刘雅婷、韩衡畴，广西电力职业技术学院吴慧芳。全书由黄军辉负责统稿，广州市天河区教育局范丽晖负责全书的校对工作。LabcenterElectronics公司大中华区总代理广州市风标电子技术有限公司对本书的编写给予了大力支持，在此表示惠心的感谢。由于编者能力有限，书中若有疏漏与不足之处，，敬请广大读者批评指正。编者2020年10月目录项目一常用半导体器件.放大电路.55项目分析(四）差动放大电路59二、相关知识三、拓展知识.：：.65（一）半导体的基本知识.（一）多级放大电路.65（二）二极管（二）功辜放大电路·..68（三）三极管小结72三、拓展知识习题及思考题，（一）特殊用途的二极管（二）场效应管.项目四集成运算放大电路及其应用16...76小结项目分析.18.76习题及思考题19二、相关知识...（一）集成运算放大器的认知·…….77项目二直流稳压电源基本知识,（二）反债的认知。项目分析23（三）集成运算放大器的非线状态及相应结论··（一）单相桥式整流电路….(四）集成运算放大器的线性工作（二）滤波电路。状态及相应结论.（三）稳压电路(五）集成运算放大器构成的两种拓展知识三、。。(一）三相整流电路39（六）负反镇对放大电路性能的影响...85（二）复式滤波电路...三、37拓展知识..90小结.…….38（一）浠回电压比较器的工作原理...90习题及思考题，3R（二）浠回电压比较器的应用分析.....91小结项目三分立元件基本放大电路42习题及思考题，项目分析42相关知识..项目五43振荡电路应用基础二、97（一）共发射极放大电路........项目分析.：：：：········.97（二）静态工作点穗定的放大电路二、相关知识.98分压式偏置电路.....（一）振荡现象(三）共集电极放大电路和共基极（二）正弦波振荡的条件电子技术（第4版）（附微课视频）(三）正弦波振荡器的组成.99三、拓展知识：：：：：：：：：：：：.165(四）正弦波振荡电路的分类(一）74LS290芯片介绍.165三、拓展知识…······(二）74LS194芯片介绍105166106小结.(三）74LS160/161芯片介绍.（四）74LS192芯片介绍..：：：：：习题及思考题，107.166.167项目六门电路及组合逻辑电路.…..110习题及思考题.168项目分析.110项目八数/模与模/数转换电路111173（一）数字电路概述，111项目分析.....173（二）数制与编码.......112相关知识,二、174（三）逻辑代数..115（一）A/D与D/A转换电路概述..174(四）逻辑门电路（二）转换关系和量化编码..120：：：.174（五）组合透辑电路的分析与设计..123(三）主要技术指标175（四）D/A转换器bandao.combandao.com。·…三、拓展知识.176（一）组合透辑电路中竟争、冒险的(五）AD转换器.179分析：.132三、拓展知识..…..181(二）数字电路的故障检测与诊断行...133小名：：：：：：：：4.182习题及思考题，135.182习题及思考题.135附录184项目七触发器和时序逻辑电路.;..138附录一半导体分立器件型号命名项目分析138方法（GB/T249-2017）...184二、附录二相关知识....139常用半导体器件的参数....185(一）触发器..139附录三KP型晶闸管元件额定参数..191（二）寄存器和移位寄存器.148附录四Proteus软件操作说明.....192（三）计数器。...152附录五基本测量仪器仪表的使用.195(四）555定时器及其应用。.157(五）时序漫辑电路的分析与设计..160参考文献.201项目一常用半导体器件一、项目分析用半导体制成的电子器件，统称为半导体器件。。半导体器件具有耗电少、寿命长、质量小、体积小、工作可靠、价格低康等-一系列的优点，因此其在电子技术的各个领域中得到了广泛应用思维导图半导体的接东特性精品休（Ge）半学体木证半导体人桂品体（Si）自由电子导电散子人宝发射极E\3个电极杂质半导体集电被C/三极管的人口型半导体、结构和待号放大区被止区（3种工作快态结构与符号地和区／单向导电性能PN结共基极电路（安特性曲线种注接方式、反陶特性共发射极电路三极管／共集电极电路最大整流电赣入特性曲线大安特最商反向工作电医王爱参数输出特性曲线反向击穿电压共发射极电流放大倍数最高工作烦穿遥电流二极管特特珠二极管主婴参数集电极最大允许电镜发光二极管集电极-发射极、光电二极管反向击穿电压确定相应的李考点集电极最大允许耗散功事O批让所有二楼管均新开电路分桥方法二极管店来位置两尚的电位考确定！极管的工作状态后，用基尔霍夫定律分析求解电路整流电路典型应用电路原幅电路人错位电路电子技术（第4版）（附微课视频）广知识点J半导体的导电特性和PN结的基本原理：②二极管的结构、代安特性；g三极管的结构、电流分配原理、工作状志和条件。能力点T会识别二极管，能测绘其伏安特性：Q）会识别三极管，能分析具电流分配情况;G能测绘三板管的传输特性曲线；Q)能熟练应用特味二极管bandao.com、绝缘栅型场效应管。二、相关知识（一）半导体的基本知识半导体器件是电子电路的核心部分。近代电子学已经由独立的半导体器件发展到了集成电路，特别是大规模和超大规模集成电路的出现，使科学技术步入了电子、微电子时代。1.半导体自然界的物质按其导电能力可分为导体、绝缘体和半导体bandao.com。与导电能力介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体，如硅（Si)、错（Ge)、砷化镖（GaAs）等。2.半导体的物理特性及晶体结构（1）半导体独特的物理特性〇热敏特性：半导体的电阻率随着温度变化而显著变化。例如，纯错当温度从20℃升高到30℃时，其电阻率约降低一半。利用这一特性制成的热敏元件，常用于检测温度的变化：热敏特性造成了半导体器件的温度稳定性差bandao.com。Q)光敏特性：某些半导体材料受到光照时，电阻率迅速下降，导电能力显著增强。例如常用的硫化镐（CdS）材料，在有光照和无光照的条件下，其电阻率有几十到几百倍的差别.利用光敏特性可制成各种光敏元件，如光敏电阻、光电管等.图）掺杂特性：在纯净的半导体材料中掺入某种微量的杂质元素后，其导电能力将猛增几万倍甚至几百万倍。例如，在纯硅中掺入百万分之一的硼，即可使其电阻率从2.14x10*·m下降到4×10*·m。这是半导体最突出的特性。正因为半导体有这些独特的物理特性，所以它才成为制造电子元器件的重要材料。热敏电阻、光敏电阻bandao.com、二极管、三极管、场效应管、晶闸管等都是常见的半导体器件。现在bandao.com，制造半导体器件的主要材料是错和硅。（2）半导体的晶体结构纯净的、具有完整晶体结构的半导体称为本征半导体最常用的本征半导体是错晶体和硅晶体。储和硅都是四价元素，其原子最外层轨道上有4个价电子。由于晶体中相邻原子的距离很近，原子的1个价电子与相邻原子的1个价电子容易组合成一个价电子对。这对价电子是相邻原子所共有的，这种组合称为共价键结构。因此，在项目一用半导体器件晶体中，1个原子的4个价电子就会分别与其周围的4个原子组成共价键，如图1-1所示。在热力学零度（-273.16℃）下且没有其他外部能量作用时，价电子被共价键紧紧束缚着，使得半导体中没有可以自由移动的带电粒子。此时，晶体中没有载流子，导电能力如同绝缘体当半导体温度上升或给半导体施加能量（如光照）时，-些价电子可获得足够的能量从而挣脱共价键的束缚，成为自由电子bandao.com，此过程称为本征激发。自由电子是一种可以参与导电的带电粒子，即载流子。价电子脱离共价键束缚成为自由电子的同时，在相应共价键中留下一个空位置，称为空穴。邻近原子上的价电子容易填补这个空穴，，这样就会在邻近原子处留下-:一个新的空穴，如图1-2所示。空穴的运动相当于正电荷的运动。在外加电场的作用下，带负电的自由电子逆着电场方向做定向运动，形成自由电子电流；带正电的空穴则顺着电场方向做定向运动，产生空穴电流（实际上是价电子按反方向依次填补空穴的运动所产生的）。由于所带的电荷不同，虽然它们的运动方向相反，，但产生的电流方向却是相同的，，因此，点电流是自由电子电流和空穴电流之和。可见，半导体有自由电子和空穴两种空穴运动载流子参与导电，这是半导体导电方式的最大特点，也是半导体和金属在导电原理上的本质差别。载流子的数量决定了半导体的导电能力。载流子浓度越高，，半导体的导电能力就越强。载流子的数量与温度、光照程度和掺入杂质浓度等因素有关，因此半导体的导电能力也与温度、光照、掺入杂质浓度等因素有关。共价键表缚电子来缚电子不能移动的自由电子正离子核图1-1硅品体或错品体共价键结构示意图图1-2电子和空穴的形成在本征半导体中，受激后的自由电子和空穴总是成对产生的。同时，自由电子在运动过程中与空穴相遇，自由电子会填补空穴bandao.com，两者同时消失，这称为复合。在一定温度下，载流子的产生与复合达到动态平衡，使得载流子维持在一定的数目上。当温度升高或本征半导体受到光照时，更多的价电子被激发而挣脱共价键的束缚，产生的自由电子-空穴对的数量将增多bandao.com，复合也会增多。最终，激发和复合在此温度下再次达到平衡，载流子数量增多。在常温下，本征半导体的导电能力极差。3，杂质半导体的导电原理在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体称为杂质半导体，按掺入杂质的不同，杂质半导体可分为N型半导体和P型半导体(1）N型半导体在纯净的半导体中掺入微量的五价元素，;，如砷（As）或磷，可使半导体中自由电子的浓度电子技术（第4版）（附微课视频）大大增加，形成N型半导体（或称为电子半导体)。如图1-3所示，在纯净半导体中掺入五价的磷元素，磷原子有5个价电子，其中4个价电子与相邻的硅原子形成共价键，多余的1个价电子很容易挣脱磷原子的束缚而成为自由电子，磷原子失去1个价电子成为不能移动的正离子。磷原子的数量虽然很少，但由此产生的自由电子数量却远远大于本征激发产生的空穴数量。N型半导体中，自由电子的浓度大于空穴的浓度，自由电子为多数载流子，简称“多子”，本征激发产生的少量空穴为少数载流子，简称“少子。如此掺杂以后，N型半导体中的自由电子浓度远大于本征半导体中的自由电子浓度。可见bandao.com，掺杂可以大大提高半导体的导电能力。（2）P型半导体在本征半导体中掺入微量的三价元素，如硼（B）或铟（In)，可使半导体中空穴（带正电的粒子）浓度大大增加，形成P型半导体（或称为空穴半导体)。如图1-4所示，在纯净半导体中掺入三价的硼元素，硼原子有3个价电子，在与相邻的硅原子形成共价键时，将因缺少1个价电子而形成1个空穴，这个空穴容易吸引邻近共价键上的价电子来填补，使得硼原子得到1个价电子成为不能移动的负离子。硼原子的数量很少，但由此产生的空穴数量却远远大于本征激发所产生的自由电子数量。在P型半导体中，空穴是多子，，自由电子是少子。P型半导体中，空穴浓度远远大于自由电子浓度。综上所述，多子是由掺杂产生的，多子数目取决于掺杂浓度，杂质半导体主要靠多子导电。少子是本征激发产生的，因此少子数目对温度非常敏感，所以在高温下，半导体器件中的少子数目增多，器件的稳定性将受到影响。掺入少量的杂质可以使晶体中的自由电子或空穴的数目激增大大提高半导体的导电能力。也就是说，通过改变掺入杂质的浓度可以控制半导体的导电能力。·多余电子多多尔空穴正商子楼负肉子物图1-3N型半导体结构示意图图1-4P型半导体结构示意图（3）半导体PN结○PN结的形成。利用掺杂工艺，可以在一块本征硅片的不同区域分别形成P型半导体和N型半导体，两者的交界面处就形成了PN结，如图1-5所示。空间电荷区P型半导体N型半导体?型半导体N型半导体日·日eeieeidd(b）图1-5PN结的形成项目一常用半导体器件P型半导体中，空穴很多而自由电子很少：N型半导体中，自由电子很多而空穴很少。因此形成PN结时，P区的多子（空穴）扩散到N区，并与N区交界面处的自由电子复合：N区多子（自由电子）扩散到P区，并与P区交界面处的空穴复合，如图1-5（a）所示。这样，在P区一侧留下不能移动的负离子，在N区一侧留下不能移动的正离子。PN交界面处形成了一边带负电荷、一边带正电荷的空间电荷区，同时产生了方向由正电荷区指向负电荷区（即由N区指向P区）的电场，称为内电场，如图1-5（b）所示。在内电场的作用下，P区的少子（电子）向N区漂移，N区的少子（空穴）向P区漂移。内电场的出现对两区多子的扩散运动起阻碍作用，却推动了两区少子的漂移运动，使得两区少子越过空间电荷区进入对方区内。很显然，多子的扩散运动方向和少子的漂移运动方向是相反的PN结形成之初，多子的扩散运动占绝对优势。随着扩散的进行，空间电荷区将逐渐变宽，内电场逐渐增强；多子的扩散运动将逐渐减弱，少子的漂移运动却逐渐增强。最终实现了多子扩散运动和少子漂移运动的动态平衡，空间电荷区不再扩展，保持一定的宽度。此时，多子的扩散载流子数目和漂移载流子数目相等，所以流过PN结的净电流为零。这个空间PN结形成电荷区就称为PN结。PN结的宽度一般为几微米到几十微米。PN结内电场的电位差约为零点几伏②PN结的特性。在没有外电场的作用时bandao.com，PN结是不会导电的；而在外电场的作用下，PN结显示单向导电特性。如图1-6（a）所示bandao.com，给PN结外加直流电压（E，即P型半导体接正极，N型半导体接负极，且仅当大于PN结的内电场时，PN结处于导通状态，可得图1-6（b）所示的正向伏安特性曲线。此时的（E定义，简称“正向偏压”bandao.com。PN结的这种状为正向电压，也称为正向偏置电压，口店PN结正向偏置态称为正向导通状态，即正向导通。空间电荷区变窄N区oo°oooo:o9o.o.oooo.o.e.e.oeoee.内电场方向-外电场方向（a）PN结在正向信置下变室(b）PN结正向伏安特性曲线PN结外加正向电压如图1-7所示，给PN结外加直流电压（,即即P型半导体接负极，N型半导体接正在外加电场作用下，PN结电子势垒数量增加,极。，电阻增大，PN结处于截止状态，此时的（e定义为反向电压，也称为反向偏置电压，简称“反向偏压”，即人们常说的反向截止。电子技术（第4版）（附微课视频）空间电荷区变宽N区oaooooo.9a.o.oooool内电场方向外电场方向1-0（a）PN结在反向偏置下变宽（b)PN结反向伏安特性曲线PN结外加反向电压必须指出，当PN结的反向电压过大时，反向电流急剧增大,PN结会发生反向击穿现象单向导电性被破坏。PN结内的正、负离子层，相当于存储的正、负电，与极板电容器带电的作用相似，，因此PN结具有电容效应，这种电容称为结电容或极间电容综上所述，PN结正向偏置时，PN结导通，正向电阻很小，正向电流上较大：PN结反向偏置时，PN结截止，反向电阻很大，反向电流lPN结反向偏置很小。半导体PN结的这种正向导通和反向截止的特性被定义为单向导电特性，这是PN结的一种非常重要的特性，是构成半导体器件的基本理论基础和关键依据，，也是半导体器件在电子技术中得到广泛应用的重要原因（二）二极管1，二极管的结构和符号二极管是由一个PN结加上电极引线封装构成的。PN结两端引出两个电极，P型半导体端为正极，N型半导体端为负极，图1-8所示为二极管电路符号，VD是二极管文字符号。二极管按材料分，有硅二极管和错二极管；按结构分，有点接触型、面接触型和平面型；按用途分，有普通二极管、整流二极管、检波二极管、开关二极管、稳压二极管二极管的单向导电性发光二极管、光敏二极管、变容二极管等。2.二极管的单向导电性图1-9所示为二极管单向导电实验电路。若二极管的正极接电源正bandao.com，负极接电源负端，则二极管所加电压为正向偏置电压，简称“正向偏置”，这种连接称为正向连接，灯亮，如图1-9（a）所示，表示二极管正向导通。若二极管的正极接电源负端，负极接电源正端bandao.com，则二极管所加电压为反向偏置电压，简称“反向偏置”，灯灭，如图1-9（b）所二极管工作原理示，表示二极管反向截止

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