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半导体器件由硅或其他特殊材料制成，旨在利用晶格中电子的独特行为。在这些结构中，电子比绝缘体中更易移动，但比导体中受限，从而实现可控电流。
分立器件独立封装，区别于共享公共衬底的集成电路（IC）。分立半导体电路因此由单个半导体元件在板或端子排上连接组成。
这些电路包含前文涵盖的元件和概念，扎实掌握直流交流基础至关重要。为示例，我们收录了经典真空管放大器，演示三极管如何在简单增益级替代晶体管。
晶体管出现前，真空管是电子工业支柱，作整流器、放大器、振荡器等。虽今多淘汰，仍有利基应用，并提供亲身体验早期电子设计的途径。
深入分立半导体电路可加深对器件物理和实用设计技术的理解。
工业技术
正如直流电桥电路实现精确电阻测量，交流电桥电路延伸此原理，利用平衡分压器和灵敏零点检测器测定未知阻抗——电阻、电容、电感。 电桥电路如何工作？ 电桥电路由两并联分压器组成，同一源电压供电。零点检测表跨接分压器；电桥平衡时检测表读零伏，指示零点条件。 平衡电桥在指示器显示“零点”或最小读数。 四电阻任一可作未知元件；其值从三已知校准电阻比率推导。平衡时电桥满足方程： 用电桥测电阻优势在于源电压不影响结果。更高供电电压提高零点检测灵敏度，允许更精细不平衡检测，但不引入系统误差。 阻抗电桥 阻抗电桥同理工作；但平衡方程涉及复量，要求电桥对臂幅值相位均等才能得零读数。零点检测器须能检测极小交流电
在托马斯·爱迪生在美国部署直流配电网络后，工业界逐渐转向更具成本效益的交流系统，交流供电下的照明性能与直流相当。 交流电在长距离输电中表现优越，能降低损耗。但早期将直流电机设计改造为交流电机时，因时变磁场而遇到困难。 交流电机家族演变图 查尔斯·P·斯坦梅茨通过量化铁质电枢的磁滞损耗解决了这些难题，而尼古拉·特斯拉则构想了第一台真正由交流驱动的电机——一种由旋转磁场而非蒸汽或水驱动的涡轮机。 特斯拉的交流感应电机已成为工业主力，因其结构坚固、简单、寿命长且维护极少而备受推崇。 有刷交流电机——与其直流对应物类似——仍用于小型家电，而特斯拉感应电机则主导1马力（约750瓦）以上的应用。 如今，
电子技术飞跃源于一类特殊材料——**半导体**。20年前真空管笨重、发热、不可靠；半导体凭借轻、小、结构简单、可靠、低功耗、低成本彻底改写电子工业版图。 半导体理论基石 导电能力介于绝缘体与良导体之间（电阻率10² Ω·cm量级），典型材料：Si、Ge、GaAs、C。室温下能带结构：导带空、价带部分充满、禁带宽度~1 eV。温度升高禁带收窄→电阻下降，呈**负温度系数**特性。 核心微观概念 价电子 最外层轨道电子。价电子层满8个原子稳定。Si/Ge价电子均为4个。Si发现于1823年，Ge于1886年。 能级壳层 电子绕核运动轨道。外层电子能量高、束缚弱；得能跃迁至高层，失能回落。原子
半导体器件——二极管 二极管是最简单的半导体器件，由P型和N型两种不同半导体材料组成，仅允许电流单向流通，阻断反向电流。 P/N材料融合形成PN结，需在洁净室操作。异导电材料结合时，负电子被正电荷吸引在结处形成边界，同性电荷相互排斥，在交界处形成电子与空穴流动平衡的耗尽区。 二极管设计可使其正向偏置或反向偏置。 正向偏置 P端接正向电压称正向偏置，电路导通。 反向偏置 P端接更负电压称反向偏置，入射电子被排斥，阻断电流。 应用场景 二极管常见应用： 整流电路 二极管用于设计各类整流电路实现交流转直流。基本类型：半波、全波中心抽头、全桥。通过交替二极管偏置实现整流，配合电容可抑制纹波。 限幅电路
