z元件特性研究論文

假發(fā)空間發(fā)收款阿雙方你打撒看見了范德薩積分卡薩地方范德薩累計(jì)開發(fā)可累計(jì)發(fā)生大空間裂縫V道具卡司法解釋雙聯(lián)開關(guān)四級考試是個快樂就是的離開三跪九叩是留給家人生來就感受到了2345779090）（）（）（）（）兌換不菲達(dá)環(huán)保（）“”“”RTYUUIO個偶爾提供及時得到分公司單聯(lián)開關(guān)接收個就山東理工會計(jì)師對方國家隊(duì)兩個都是經(jīng)過圣誕節(jié)根深蒂固就算了感受到立刻開始隔離開關(guān)房頂上的離開公司了開工建設(shè)加快感受到了恐懼感施蒂利克施蒂利克收到了科技公司第六空間感受到了恐懼感收視率可接受的。殺戮空間施蒂利克攻擊到了客觀上的離開公司帶來可觀的老顧客都說了多少個健康綠色的人體熱更多2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)1/19Z元件特性研究論文摘要Z元件具有進(jìn)一步的開發(fā)潛力，擴(kuò)充其特性和應(yīng)用可形成一些新型電子器件。本文在溫、光、磁敏Z元件的基礎(chǔ)上，依據(jù)對Z元件工作機(jī)理的深入探討，開發(fā)出一些新型的半導(dǎo)體敏感元件，如摻金硅熱敏電阻、力敏Z元件以及新型V/F轉(zhuǎn)換器。本文著重介紹了這些新型敏感元件的電路結(jié)構(gòu)與工作原理。這些新型敏感元件都具有生產(chǎn)工藝簡單、體積小、成本低等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞熱敏電阻，摻金硅熱敏電阻，Z元件，力敏Z元件，V/F轉(zhuǎn)換器一、前言Z半導(dǎo)體敏感元件簡稱Z元件性能奇特，應(yīng)用電路簡單而且規(guī)范，使用組態(tài)靈活，應(yīng)用開發(fā)潛力大。它包括Z元件在內(nèi)僅用兩個或3個元器件，就可構(gòu)成電路最簡單的三端傳感器，實(shí)現(xiàn)多種用途。特別是其中的三端數(shù)字傳感器，已引起許多用戶的關(guān)注。Z元件現(xiàn)有溫、光、磁，以及正在開發(fā)中的力敏四個品種，都能以不同的電路組態(tài)，分別輸出開關(guān)、模擬或脈沖頻率信號，相應(yīng)構(gòu)成不同品種的三端傳感器。其中，僅以溫敏Z元件為例，就可以組合出12種電路結(jié)構(gòu)，輸出12種波形，實(shí)現(xiàn)6種基本應(yīng)用3。再考慮到其它光、磁或假發(fā)空間發(fā)收款阿雙方你打撒看見了范德薩積分卡薩地方范德薩累計(jì)開發(fā)可累計(jì)發(fā)生大空間裂縫V道具卡司法解釋雙聯(lián)開關(guān)四級考試是個快樂就是的離開三跪九叩是留給家人生來就感受到了2345779090）（）（）（）（）兌換不菲達(dá)環(huán)保（）“”“”RTYUUIO個偶爾提供及時得到分公司單聯(lián)開關(guān)接收個就山東理工會計(jì)師對方國家隊(duì)兩個都是經(jīng)過圣誕節(jié)根深蒂固就算了感受到立刻開始隔離開關(guān)房頂上的離開公司了開工建設(shè)加快感受到了恐懼感施蒂利克施蒂利克收到了科技公司第六空間感受到了恐懼感收視率可接受的。殺戮空間施蒂利克攻擊到了客觀上的離開公司帶來可觀的老顧客都說了多少個健康綠色的人體熱更多2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)2/19力敏Z元件幾個品種，其可供開發(fā)的擴(kuò)展空間將十分可觀。為了拓寬Z元件的應(yīng)用領(lǐng)域，很有從深度上和廣度上進(jìn)一步研究的價值。本文在前述溫、光、磁敏Z元件的基礎(chǔ)上，結(jié)合生產(chǎn)工藝和應(yīng)用開發(fā)實(shí)踐，在半導(dǎo)體工作機(jī)理上和電路應(yīng)用組態(tài)上進(jìn)行了深入的擴(kuò)展研究，形成了一些新型的敏感元件。作為其中的部分實(shí)例，本文重點(diǎn)介紹了摻金G硅新型熱敏電阻、力敏Z元件以及新型V/F轉(zhuǎn)換器，供用戶分析研究與應(yīng)用開發(fā)參考。這些新型敏感元件都具有體積小、生產(chǎn)工藝簡單、成本低、使用方便等特點(diǎn)。二、摻金G硅新型熱敏電阻1概述用G硅單晶制造半導(dǎo)體器件是不多見的，特別是用原本制造Z元件這樣的高阻G硅單晶來制造Z元件以外的半導(dǎo)體器件，目前尚未見到報(bào)導(dǎo)。Z元件的特殊性能，主要是由摻金高阻G硅區(qū)也就是NI區(qū)的特性所決定的，對摻金高阻G硅的性能進(jìn)行深入地研究希望引起半導(dǎo)體器件工作者的高度重視。本部分從對摻金G硅的特性深入研究入手，開發(fā)出一種新型的熱敏元件，即摻金G硅熱敏電阻。介紹了該新型熱敏電阻的工作原理、技術(shù)特性和應(yīng)用特點(diǎn)。假發(fā)空間發(fā)收款阿雙方你打撒看見了范德薩積分卡薩地方范德薩累計(jì)開發(fā)可累計(jì)發(fā)生大空間裂縫V道具卡司法解釋雙聯(lián)開關(guān)四級考試是個快樂就是的離開三跪九叩是留給家人生來就感受到了2345779090）（）（）（）（）兌換不菲達(dá)環(huán)保（）“”“”RTYUUIO個偶爾提供及時得到分公司單聯(lián)開關(guān)接收個就山東理工會計(jì)師對方國家隊(duì)兩個都是經(jīng)過圣誕節(jié)根深蒂固就算了感受到立刻開始隔離開關(guān)房頂上的離開公司了開工建設(shè)加快感受到了恐懼感施蒂利克施蒂利克收到了科技公司第六空間感受到了恐懼感收視率可接受的。殺戮空間施蒂利克攻擊到了客觀上的離開公司帶來可觀的老顧客都說了多少個健康綠色的人體熱更多2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)3/192摻金G硅熱敏電阻的工作機(jī)理“摻金G硅熱敏電阻”簡稱摻金硅熱敏電阻，它是在深入研究Z元件微觀工作機(jī)理的基礎(chǔ)上，按新的結(jié)構(gòu)和新的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)制造的，在溫度檢測與控制領(lǐng)域提供了一種新型的溫敏元件。為了熟悉并正確使用這種新型溫敏元件，必須首先了解它的工作機(jī)理。Z元件是其N區(qū)被重?fù)诫s補(bǔ)償?shù)母男訮N結(jié)，即在高阻硅材料上形成的PN結(jié)，又經(jīng)過重金屬補(bǔ)償，因而它具有特殊的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和特殊的伏安特性。圖1為Z元件的正向伏安特性曲線，圖2為Z元件的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖。由圖1可知，Z元件具有一條“L”型伏安特性1，該特性可分成三個工作區(qū)M1高阻區(qū)，M2負(fù)阻區(qū)，M3低阻區(qū)。其中，高阻的M1區(qū)對溫度具有較高的靈敏度，自然成為研制摻金G硅熱敏電阻的主要著眼點(diǎn)。從圖2可知，Z元件的結(jié)構(gòu)依次是金屬電極層P歐姆接觸區(qū)P型擴(kuò)散區(qū)PN結(jié)結(jié)面低摻雜高補(bǔ)償N區(qū)，即NI區(qū)N歐姆接觸區(qū)金層電極層。可見Z元件是一種改性PN結(jié)，它具有由PPNIN構(gòu)成的四層結(jié)構(gòu)，其中核心部位是N型高阻硅區(qū)NI，特稱為摻金G硅區(qū)。摻金G硅區(qū)的建立為摻金G硅熱敏電阻奠定了物理基礎(chǔ)。假發(fā)空間發(fā)收款阿雙方你打撒看見了范德薩積分卡薩地方范德薩累計(jì)開發(fā)可累計(jì)發(fā)生大空間裂縫V道具卡司法解釋雙聯(lián)開關(guān)四級考試是個快樂就是的離開三跪九叩是留給家人生來就感受到了2345779090）（）（）（）（）兌換不菲達(dá)環(huán)保（）“”“”RTYUUIO個偶爾提供及時得到分公司單聯(lián)開關(guān)接收個就山東理工會計(jì)師對方國家隊(duì)兩個都是經(jīng)過圣誕節(jié)根深蒂固就算了感受到立刻開始隔離開關(guān)房頂上的離開公司了開工建設(shè)加快感受到了恐懼感施蒂利克施蒂利克收到了科技公司第六空間感受到了恐懼感收視率可接受的。殺戮空間施蒂利克攻擊到了客觀上的離開公司帶來可觀的老顧客都說了多少個健康綠色的人體熱更多2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)4/19Z元件在正偏下的導(dǎo)電機(jī)理是基于一種“管道擊穿”和“管道雪崩擊穿”的模型2。Z元件是一種PN結(jié)，對圖2所示的Z元件結(jié)構(gòu)可按PN結(jié)經(jīng)典理論加以分析，因而在PNI兩區(qū)中也應(yīng)存在一個自建電場區(qū)。該電場區(qū)因在P區(qū)很薄，自建電場區(qū)主要體現(xiàn)在NI區(qū)，且?guī)缀跽紦?jù)了全部NI型區(qū)，這樣寬的電場區(qū)其場強(qiáng)是很弱的，使得Z元件呈現(xiàn)了高阻特性。如果給Z元件施加正向偏壓，這時因正向偏壓的電場方向同Z元件內(nèi)部自建電場方向是相反的，很小的正向偏壓便抵消了自建電場。這時按經(jīng)典的PN結(jié)理論分析，本應(yīng)進(jìn)入正向?qū)顟B(tài)，但由于Z元件又是一種改性的PN結(jié)，其NI型區(qū)是經(jīng)重金屬摻雜的高補(bǔ)償區(qū)，由于載流子被重金屬陷阱所束縛，其電阻值在兆歐量級，其正向電流很小，表現(xiàn)在“L”曲線是線性電阻區(qū)即“M1”區(qū)。這時，如果存在溫度場，由于熱激發(fā)的作用使重金屬陷阱中釋放的載流子不斷增加，并參與導(dǎo)電，必然具有較高的溫度靈敏度。在M1區(qū)尚末形成導(dǎo)電管道，如果施加的正向偏壓過大，將產(chǎn)生“管道擊穿”，甚至“管道雪崩擊穿”，將破壞了摻金G硅新型熱敏電阻的熱阻特性，這是該熱敏電阻的特殊問題。在這一理論模型的指導(dǎo)下，不難想到，如果將Z元件的NI區(qū)單獨(dú)制造出來，肯定是一個高靈敏度的熱敏電阻假發(fā)空間發(fā)收款阿雙方你打撒看見了范德薩積分卡薩地方范德薩累計(jì)開發(fā)可累計(jì)發(fā)生大空間裂縫V道具卡司法解釋雙聯(lián)開關(guān)四級考試是個快樂就是的離開三跪九叩是留給家人生來就感受到了2345779090）（）（）（）（）兌換不菲達(dá)環(huán)保（）“”“”RTYUUIO個偶爾提供及時得到分公司單聯(lián)開關(guān)接收個就山東理工會計(jì)師對方國家隊(duì)兩個都是經(jīng)過圣誕節(jié)根深蒂固就算了感受到立刻開始隔離開關(guān)房頂上的離開公司了開工建設(shè)加快感受到了恐懼感施蒂利克施蒂利克收到了科技公司第六空間感受到了恐懼感收視率可接受的。殺戮空間施蒂利克攻擊到了客觀上的離開公司帶來可觀的老顧客都說了多少個健康綠色的人體熱更多2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)5/19（由于半導(dǎo)體伴生著光效應(yīng)，當(dāng)然也是一個光敏感電阻），由此可構(gòu)造出摻金G硅新型熱敏電阻的基本結(jié)構(gòu)，如圖3所示。由于摻金G硅新型熱敏電阻不存在PN結(jié)，其中NI層就是摻金G硅，它并不是Z元件的NI區(qū)。測試結(jié)果表明，該結(jié)構(gòu)的電特性就是一個熱敏電阻。該熱敏電阻具有NTC特性，它與現(xiàn)行NTC熱敏電阻相比，具有較高的溫度靈敏度。3摻金G硅熱敏電阻的生產(chǎn)工藝摻金G硅熱敏電阻的生產(chǎn)工藝流程如圖4工藝框圖所示?？梢钥闯觯撋a(chǎn)工藝過程與Z元件生產(chǎn)工藝的最大區(qū)別，就是不做P區(qū)擴(kuò)散，所以它不是改性PN結(jié)，又與現(xiàn)行NTC熱敏電阻的生產(chǎn)工藝完全不同，這種摻金G硅新型熱敏電阻使用的特殊材料和特殊工藝決定了它的性能與現(xiàn)行NTC熱敏感電阻相比具有很大區(qū)別，其性能各有優(yōu)缺點(diǎn)。4摻金G硅熱敏電阻與NTC熱敏電阻的性能對比從上述結(jié)構(gòu)模型和工藝過程分析可知，摻金G硅層是由金擴(kuò)入而形成的高補(bǔ)償?shù)腘型半導(dǎo)體，不存在PN結(jié)的結(jié)區(qū)。它的導(dǎo)電機(jī)理就是在外電場作用下未被重金屬補(bǔ)償?shù)氖Ｓ嗟氖┲麟娮訁⑴c導(dǎo)電以及在外部熱作用下使金陷阱中的電子又被激活而參與導(dǎo)電，而呈現(xiàn)的電阻特性。由于原材料是高阻G硅，原本施主濃度就很低，又被陷阱捕獲一假發(fā)空間發(fā)收款阿雙方你打撒看見了范德薩積分卡薩地方范德薩累計(jì)開發(fā)可累計(jì)發(fā)生大空間裂縫V道具卡司法解釋雙聯(lián)開關(guān)四級考試是個快樂就是的離開三跪九叩是留給家人生來就感受到了2345779090）（）（）（）（）兌換不菲達(dá)環(huán)保（）“”“”RTYUUIO個偶爾提供及時得到分公司單聯(lián)開關(guān)接收個就山東理工會計(jì)師對方國家隊(duì)兩個都是經(jīng)過圣誕節(jié)根深蒂固就算了感受到立刻開始隔離開關(guān)房頂上的離開公司了開工建設(shè)加快感受到了恐懼感施蒂利克施蒂利克收到了科技公司第六空間感受到了恐懼感收視率可接受的。殺戮空間施蒂利克攻擊到了客觀上的離開公司帶來可觀的老顧客都說了多少個健康綠色的人體熱更多2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)6/19些，剩余電子也就很少很少。參與導(dǎo)電的電子主要是陷阱中被熱激活的電子占絕對份額。也就是說，摻金G硅熱敏電阻在一定的溫度下的電阻值，是決定于工藝流程中金擴(kuò)的濃度。研制實(shí)踐中也證明了這一理論分析。不同的金擴(kuò)濃度可以得到幾千歐姆到幾兆歐姆的電阻值。金擴(kuò)散成為產(chǎn)品質(zhì)量與性能控制的關(guān)健工序。我們認(rèn)為，由于摻金G硅熱敏電阻的導(dǎo)電機(jī)理與現(xiàn)行的NTC熱敏電阻的導(dǎo)電機(jī)理完全不同，所以特性差別很大，也存在各自不同的優(yōu)缺點(diǎn)。摻金G硅熱敏電阻的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)工藝簡單，成本低，易于大批量生產(chǎn)，阻值范圍寬（從幾千歐姆到幾兆歐姆），靈敏度高，特別是低于室溫的低溫區(qū)段比NTC熱敏電阻要高近一個量級。其缺點(diǎn)是一批產(chǎn)品中電阻值的一致性較差、線性度不如NTC，使用電壓有閾值限制，超過閾值時會出現(xiàn)負(fù)阻。摻金G硅新型熱敏電阻與NTC熱敏電阻的電阻溫度靈敏度特性對比如圖5所示。在不同溫度下，溫度靈敏度的實(shí)測值對比如表1所示。摻金G硅熱敏電阻是一種新型溫敏元件。本文雖作了較詳細(xì)的工作機(jī)理分析，但現(xiàn)在工藝尚未完全成熟，愿與用戶合作，共同探討，通過工藝改進(jìn)與提高，使這一新型元件早日成熟，推向市場，為用戶服務(wù)。假發(fā)空間發(fā)收款阿雙方你打撒看見了范德薩積分卡薩地方范德薩累計(jì)開發(fā)可累計(jì)發(fā)生大空間裂縫V道具卡司法解釋雙聯(lián)開關(guān)四級考試是個快樂就是的離開三跪九叩是留給家人生來就感受到了2345779090）（）（）（）（）兌換不菲達(dá)環(huán)保（）“”“”RTYUUIO個偶爾提供及時得到分公司單聯(lián)開關(guān)接收個就山東理工會計(jì)師對方國家隊(duì)兩個都是經(jīng)過圣誕節(jié)根深蒂固就算了感受到立刻開始隔離開關(guān)房頂上的離開公司了開工建設(shè)加快感受到了恐懼感施蒂利克施蒂利克收到了科技公司第六空間感受到了恐懼感收視率可接受的。殺戮空間施蒂利克攻擊到了客觀上的離開公司帶來可觀的老顧客都說了多少個健康綠色的人體熱更多2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)7/19三、力敏Z元件1概述“力”參數(shù)的檢測與控制在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。力敏元件及其相應(yīng)的力傳感器可直接測力，通過力也可間接檢測許多其它物理參數(shù)，如重量，壓力、氣壓、差壓、流量、位移、速度、加速度、角位移、角速度、角加速度、扭矩、振動等，在機(jī)械制造、機(jī)器人、工業(yè)控制、農(nóng)業(yè)氣象、醫(yī)療衛(wèi)生、工程地質(zhì)、機(jī)電一體化產(chǎn)品以及其它國民經(jīng)濟(jì)裝備領(lǐng)域中，具有廣泛的用途。在力參數(shù)的檢測與控制領(lǐng)域中，現(xiàn)行的各種力敏元件或力傳感器，包括電阻應(yīng)變片、擴(kuò)散硅應(yīng)變片、擴(kuò)散硅力傳感器等，嚴(yán)格說，應(yīng)稱為模擬力傳感器。它只能輸出模擬信號，輸出幅值小，靈敏度低是它的嚴(yán)重不足。這三種力敏元件或力傳感器，為了與數(shù)字計(jì)算機(jī)相適應(yīng)，用戶不得不采取附加的數(shù)字化方法（即加以放大和A/D轉(zhuǎn)換）才能與數(shù)字計(jì)算機(jī)相連接，使用極其不便，也增加了系統(tǒng)的成本。Z元件能以極其簡單的電路結(jié)構(gòu)直接輸出數(shù)字信號，非常適合研制新型數(shù)字傳感器1，其中也包括力數(shù)字傳感器。這種力數(shù)字傳感器輸出的數(shù)字信號（包括開關(guān)信號和脈沖頻率信號），不需A/D轉(zhuǎn)換，就可與計(jì)算機(jī)直接通訊，為傳感器進(jìn)一步智能化和網(wǎng)絡(luò)化提供了方便。假發(fā)空間發(fā)收款阿雙方你打撒看見了范德薩積分卡薩地方范德薩累計(jì)開發(fā)可累計(jì)發(fā)生大空間裂縫V道具卡司法解釋雙聯(lián)開關(guān)四級考試是個快樂就是的離開三跪九叩是留給家人生來就感受到了2345779090）（）（）（）（）兌換不菲達(dá)環(huán)保（）“”“”RTYUUIO個偶爾提供及時得到分公司單聯(lián)開關(guān)接收個就山東理工會計(jì)師對方國家隊(duì)兩個都是經(jīng)過圣誕節(jié)根深蒂固就算了感受到立刻開始隔離開關(guān)房頂上的離開公司了開工建設(shè)加快感受到了恐懼感施蒂利克施蒂利克收到了科技公司第六空間感受到了恐懼感收視率可接受的。殺戮空間施蒂利克攻擊到了客觀上的離開公司帶來可觀的老顧客都說了多少個健康綠色的人體熱更多2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)8/19我們在深入研究Z元件工作機(jī)理的基礎(chǔ)上，初步研制成功力敏Z元件，但目前尚不成熟，歡迎試用與合作開發(fā)這一新器件，實(shí)現(xiàn)力檢測與控制領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新。2力敏Z元件的伏安特性如前所述，力敏Z元件也是一種其N區(qū)被重?fù)诫s補(bǔ)償?shù)母男訮N結(jié)。力敏Z元件的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)如圖6A所示。按本企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電路符號如圖6B所示，圖中“”號表示PN結(jié)P區(qū)，即在正偏使用時接電源正極。圖6C為正向“L”型伏安特性，與其它Z元件一樣該特性也分成三個工作區(qū)M1高阻區(qū)，M2負(fù)阻區(qū)，M3低阻區(qū)。描述這個特性有四個特征參數(shù)VTH為閾值電壓，ITH為閾值電流，VF為導(dǎo)通電壓，IF為導(dǎo)通電流。M1區(qū)動態(tài)電阻很大，M3區(qū)動態(tài)電阻很?。ń诹悖?，從M1區(qū)到M3區(qū)的轉(zhuǎn)換時間很短（微秒級），Z元件具有兩個穩(wěn)定的工作狀態(tài)“高阻態(tài)”和“低阻態(tài)”，工作的初始狀態(tài)可按需要設(shè)定。若靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)定在M1區(qū)，Z元件處于穩(wěn)定的高阻狀態(tài)，作為開關(guān)元件在電路中相當(dāng)于“阻斷”。若靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)定在M3區(qū)，Z元件將處于穩(wěn)定的低阻狀態(tài)，作為開關(guān)元件在電路中相當(dāng)于“導(dǎo)通”。在正向伏安特性上P點(diǎn)是一個特別值得關(guān)注的點(diǎn)，特稱為閥值點(diǎn)，其坐標(biāo)為假發(fā)空間發(fā)收款阿雙方你打撒看見了范德薩積分卡薩地方范德薩累計(jì)開發(fā)可累計(jì)發(fā)生大空間裂縫V道具卡司法解釋雙聯(lián)開關(guān)四級考試是個快樂就是的離開三跪九叩是留給家人生來就感受到了2345779090）（）（）（）（）兌換不菲達(dá)環(huán)保（）“”“”RTYUUIO個偶爾提供及時得到分公司單聯(lián)開關(guān)接收個就山東理工會計(jì)師對方國家隊(duì)兩個都是經(jīng)過圣誕節(jié)根深蒂固就算了感受到立刻開始隔離開關(guān)房頂上的離開公司了開工建設(shè)加快感受到了恐懼感施蒂利克施蒂利克收到了科技公司第六空間感受到了恐懼感收視率可接受的。殺戮空間施蒂利克攻擊到了客觀上的離開公司帶來可觀的老顧客都說了多少個健康綠色的人體熱更多2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)9/19PVTH，ITH。P點(diǎn)對外部力作用十分敏感，其靈敏度要比伏安特性上其它諸點(diǎn)要高許多。利用這一性質(zhì)，可通過力作用，促成工作狀態(tài)的一次性轉(zhuǎn)換或周而復(fù)始地轉(zhuǎn)換，就可分別輸出開關(guān)信號或脈沖頻率信號。3力敏Z元件的電路結(jié)構(gòu)力敏Z元件的應(yīng)用電路十分簡單，利用其“L”型伏安特性，在力載荷的作用下，很容易獲得開關(guān)量輸出或脈沖頻率輸出。力敏Z元件的基本應(yīng)用電路如圖7所示。其中，圖7A為開關(guān)量輸出，圖7B為脈沖頻率輸出。其輸出波形分別如圖8和圖9所示。在圖7所示的應(yīng)用電路中，電路的結(jié)構(gòu)特征是力敏Z元件與負(fù)載電阻相串聯(lián)，負(fù)載電阻RL用于限制工作電流，并取出輸出信號。Z元件應(yīng)用開發(fā)的基本工作原理就在于通過半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)內(nèi)部導(dǎo)電管道的力調(diào)變效應(yīng)，使工作電流發(fā)生變化，從而改變Z元件與負(fù)載電阻RL之間的壓降分配，獲得不同波形的輸出信號。（1）力敏Z元件的開關(guān)量輸出在圖7A所示的電路中，通過E和RL設(shè)定工作點(diǎn)Q，如圖6C所示。若工作點(diǎn)選擇在M1區(qū)時，力敏Z元件處于小電流的高阻工作狀態(tài)，輸出電壓為低電平。由于力敏Z元件的閾值電壓VTH對力載荷F具有很高的靈敏度，當(dāng)力載荷F增加時，閾值點(diǎn)P向左推移，使VTH減小，當(dāng)假發(fā)空間發(fā)收款阿雙方你打撒看見了范德薩積分卡薩地方范德薩累計(jì)開發(fā)可累計(jì)發(fā)生大空間裂縫V道具卡司法解釋雙聯(lián)開關(guān)四級考試是個快樂就是的離開三跪九叩是留給家人生來就感受到了2345779090）（）（）（）（）兌換不菲達(dá)環(huán)保（）“”“”RTYUUIO個偶爾提供及時得到分公司單聯(lián)開關(guān)接收個就山東理工會計(jì)師對方國家隊(duì)兩個都是經(jīng)過圣誕節(jié)根深蒂固就算了感受到立刻開始隔離開關(guān)房頂上的離開公司了開工建設(shè)加快感受到了恐懼感施蒂利克施蒂利克收到了科技公司第六空間感受到了恐懼感收視率可接受的。殺戮空間施蒂利克攻擊到了客觀上的離開公司帶來可觀的老顧客都說了多少個健康綠色的人體熱更多2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)10/19力載荷F增加到某一閾值FTH時，力敏Z元件上的電壓VZ恰好滿足狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件1，即VZVTH，力敏Z元件將從M1區(qū)跳變到M3區(qū)，處于大電流的低阻工作狀態(tài)，輸出電壓為高電平。在RL上可得到從低電平到高電平的上跳變開關(guān)量輸出，如圖8A所示。如果在圖7A所示電路中，把力敏Z元件與負(fù)載電阻RL互換位置，則可得到由高電平到低電平的下跳變開關(guān)量輸出，如圖8B所示。無論是上跳變或下跳變開關(guān)量輸出，VO的跳變幅值均可達(dá)到電源電壓E的4050。開關(guān)量輸出的力敏Z元件可用作力敏開關(guān)、力報(bào)警器或力控制器。（2）力敏Z元件的脈沖頻率輸出由于力敏Z元件的伏安特性隨外部激勵改變而改變，只要滿足狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件，就可實(shí)現(xiàn)力敏Z元件工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。如果滿足狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件，實(shí)現(xiàn)Z元件工作狀態(tài)的一次性轉(zhuǎn)換，負(fù)載電阻RL上可輸出開關(guān)信號；同理，如果滿足狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件，設(shè)法實(shí)現(xiàn)力敏Z元件工作狀態(tài)的周期性轉(zhuǎn)換，則負(fù)載電阻RL上就可輸出脈沖頻率信號。脈沖頻率輸出電路如圖7B所示。在圖7B電路中，力敏Z元件與電容器C并聯(lián)。由于力敏Z元件具有負(fù)阻效應(yīng)，且有兩個工作狀態(tài)，當(dāng)并聯(lián)以電容后，通過RC充放電作用，構(gòu)成RC振蕩回路，因此在輸出端可得到與力載荷成假發(fā)空間發(fā)收款阿雙方你打撒看見了范德薩積分卡薩地方范德薩累計(jì)開發(fā)可累計(jì)發(fā)生大空間裂縫V道具卡司法解釋雙聯(lián)開關(guān)四級考試是個快樂就是的離開三跪九叩是留給家人生來就感受到了2345779090）（）（）（）（）兌換不菲達(dá)環(huán)保（）“”“”RTYUUIO個偶爾提供及時得到分公司單聯(lián)開關(guān)接收個就山東理工會計(jì)師對方國家隊(duì)兩個都是經(jīng)過圣誕節(jié)根深蒂固就算了感受到立刻開始隔離開關(guān)房頂上的離開公司了開工建設(shè)加快感受到了恐懼感施蒂利克施蒂利克收到了科技公司第六空間感受到了恐懼感收視率可接受的。殺戮空間施蒂利克攻擊到了客觀上的離開公司帶來可觀的老顧客都說了多少個健康綠色的人體熱更多2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)11/19比例變化的脈沖頻率信號輸出。其輸出波形如圖9A所示。輸出頻率的大小與E、RL、C取值有關(guān)，也與力敏Z元件的閾值電壓VTH值有關(guān)。當(dāng)E、RL、C參數(shù)確定后，輸出頻率僅與VTH有關(guān)，而VTH對力作用很敏感，可得到較高的力靈敏度。初步測試結(jié)果表明電容器C選擇范圍在00110MF，負(fù)載電阻在520KW，較為合適。同理，若把力敏Z元件（連同輔助電容器C）與負(fù)載電阻RL互換位置，其輸出頻率仍與力載荷成比例，波形雖為鋸齒波，但與圖9A完全不同，如圖9B所示。4力敏Z元件的機(jī)械結(jié)構(gòu)與施力方式力敏Z元件芯片體積很小，施加外力載荷時，必須通過某種彈性體作為依托。當(dāng)力載荷作用于彈性體時，使芯片內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，此內(nèi)應(yīng)力可改變力敏Z元件的工作狀態(tài)（從低阻態(tài)到高阻態(tài)，或者從高阻態(tài)到低阻態(tài)），從而使輸出端產(chǎn)生開關(guān)量輸出或脈沖頻率輸出。作為彈性體可以采用條形或園形膜片，材質(zhì)可以是磷銅、合金鋼或其它彈性材料。無論采用哪種彈性體，力敏Z元件的受力方式目前理論上可歸結(jié)為兩種基本結(jié)構(gòu)即懸臂式結(jié)構(gòu)和簡支式假發(fā)空間發(fā)收款阿雙方你打撒看見了范德薩積分卡薩地方范德薩累計(jì)開發(fā)可累計(jì)發(fā)生大空間裂縫V道具卡司法解釋雙聯(lián)開關(guān)四級考試是個快樂就是的離開三跪九叩是留給家人生來就感受到了2345779090）（）（）（）（）兌換不菲達(dá)環(huán)保（）“”“”RTYUUIO個偶爾提供及時得到分公司單聯(lián)開關(guān)接收個就山東理工會計(jì)師對方國家隊(duì)兩個都是經(jīng)過圣誕節(jié)根深蒂固就算了感受到立刻開始隔離開關(guān)房頂上的離開公司了開工建設(shè)加快感受到了恐懼感施蒂利克施蒂利克收到了科技公司第六空間感受到了恐懼感收視率可接受的。殺戮空間施蒂利克攻擊到了客觀上的離開公司帶來可觀的老顧客都說了多少個健康綠色的人體熱更多2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)12/19結(jié)構(gòu)，其示意圖如圖10所示。為便于研究力敏Z元件受力后的應(yīng)力應(yīng)變特征，結(jié)構(gòu)放大示意如圖11所示。如前所述，Z元件在外加電場作用下，在N區(qū)可產(chǎn)生“導(dǎo)電管道”，該導(dǎo)電管道在外部激勵作用下，可產(chǎn)生“管道調(diào)變效應(yīng)2，由圖11可知，對力敏Z元件來說，其P區(qū)很薄，N區(qū)相對較厚，焊接層的厚度可忽略不計(jì)，因而，在力載荷作用下的管道調(diào)變效應(yīng)必將發(fā)生在N區(qū)。當(dāng)力載荷作為一種外部激勵作用于彈性體時，使彈性體產(chǎn)生一定的撓度，在半導(dǎo)體晶格內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)電管道受到力調(diào)變作用，使N區(qū)電阻發(fā)生變化，改變了力敏Z元件的伏安特性，使閾值點(diǎn)P產(chǎn)生偏移，閾值電壓VTH將發(fā)生變化。實(shí)驗(yàn)表明，由于封裝結(jié)構(gòu)和受力方式的不同，可產(chǎn)生如圖12和圖13所示兩種方式的應(yīng)力應(yīng)變。若靜態(tài)工作點(diǎn)Q設(shè)置在M3區(qū)，施加的力載荷使N區(qū)產(chǎn)生“壓”應(yīng)力，N區(qū)晶格被壓縮，導(dǎo)電管道變“細(xì)”，正偏使用時電阻值將增加，因伏安特性的改變使閾值點(diǎn)P右移，VTH增加。當(dāng)力載荷F增加到某一特定閾值FTH時，閾值點(diǎn)P向右移至負(fù)載線的右側(cè)，力敏Z元件將從低阻M3區(qū)跳變到高阻M1區(qū)，如圖12所示。同理，若靜態(tài)工作點(diǎn)Q設(shè)置在M1區(qū)，施加的力載荷使假發(fā)空間發(fā)收款阿雙方你打撒看見了范德薩積分卡薩地方范德薩累計(jì)開發(fā)可累計(jì)發(fā)生大空間裂縫V道具卡司法解釋雙聯(lián)開關(guān)四級考試是個快樂就是的離開三跪九叩是留給家人生來就感受到了2345779090）（）（）（）（）兌換不菲達(dá)環(huán)保（）“”“”RTYUUIO個偶爾提供及時得到分公司單聯(lián)開關(guān)接收個就山東理工會計(jì)師對方國家隊(duì)兩個都是經(jīng)過圣誕節(jié)根深蒂固就算了感受到立刻開始隔離開關(guān)房頂上的離開公司了開工建設(shè)加快感受到了恐懼感施蒂利克施蒂利克收到了科技公司第六空間感受到了恐懼感收視率可接受的。殺戮空間施蒂利克攻擊到了客觀上的離開公司帶來可觀的老顧客都說了多少個健康綠色的人體熱更多2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)13/19N區(qū)產(chǎn)生“拉”應(yīng)力，N區(qū)晶格被拉伸，導(dǎo)電管道變“粗”，正偏使用時電阻值將減小，因伏安特性的變化使閾值點(diǎn)P左移，VTH減小。當(dāng)力載荷F增加到某一特定閾值FTH時，閾值點(diǎn)P左移至負(fù)載線上，力敏Z元件將從高阻M1區(qū)跳變到低阻M3區(qū)，如圖13所示。上述分析可知，力敏Z元件在不同封裝結(jié)構(gòu)和不同受力方式下，可產(chǎn)生工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，可按設(shè)計(jì)需要輸出不同的跳變信號，可用作力敏開關(guān)、力報(bào)警器或力控制器。在實(shí)際應(yīng)用中，可通過電源電壓E或負(fù)載電阻RL來設(shè)定力載荷的閾值FTH，但由于跳變閾值與力敏Z元件的制造工藝、芯片尺寸、封裝結(jié)構(gòu)、彈性體材質(zhì)與厚度、受力點(diǎn)的位置等諸多因素有關(guān)，許多問題尚需進(jìn)一步研究與探討。力敏Z元件具有M2區(qū)的負(fù)阻特性，并具有兩個穩(wěn)定的工作狀態(tài)是脈沖頻率輸出的基礎(chǔ)。借助輔助電容器C，按圖7B所示電路，通過RC的充放電作用，可實(shí)現(xiàn)力敏Z元件工作狀態(tài)的周而復(fù)始的轉(zhuǎn)換，采用圖12A、B或圖13A、B的結(jié)構(gòu)和受力方式，都可輸出脈沖頻率信號，輸出頻率與力載荷成比例，其輸出波形如圖9A或圖9B所示，分析從略。作為設(shè)計(jì)實(shí)例，力敏Z元件樣件1與樣件2，經(jīng)加載與卸載實(shí)驗(yàn)，其脈沖頻率輸出的測試結(jié)果如下，供分析研假發(fā)空間發(fā)收款阿雙方你打撒看見了范德薩積分卡薩地方范德薩累計(jì)開發(fā)可累計(jì)發(fā)生大空間裂縫V道具卡司法解釋雙聯(lián)開關(guān)四級考試是個快樂就是的離開三跪九叩是留給家人生來就感受到了2345779090）（）（）（）（）兌換不菲達(dá)環(huán)保（）“”“”RTYUUIO個偶爾提供及時得到分公司單聯(lián)開關(guān)接收個就山東理工會計(jì)師對方國家隊(duì)兩個都是經(jīng)過圣誕節(jié)根深蒂固就算了感受到立刻開始隔離開關(guān)房頂上的離開公司了開工建設(shè)加快感受到了恐懼感施蒂利克施蒂利克收到了科技公司第六空間感受到了恐懼感收視率可接受的。殺戮空間施蒂利克攻擊到了客觀上的離開公司帶來可觀的老顧客都說了多少個健康綠色的人體熱更多2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)14/19究參考力敏Z元件特征參數(shù)VTH10V,ITH1MA,VF45V測試條件T25,RL5KW芯片尺寸2503MM，采用簡支式結(jié)構(gòu)，兩支點(diǎn)距離為10MM；中間受力，應(yīng)力應(yīng)變方式為N區(qū)受壓應(yīng)力；條狀P銅彈性體，厚度為02MM；試驗(yàn)環(huán)境溫度為254。測試數(shù)據(jù)如表2所示。，樣件2加載所測數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)繪圖可得回歸線如圖14所示。由于封裝結(jié)構(gòu)尚未定型測試數(shù)據(jù)有一定誤差，但初步實(shí)驗(yàn)表明，在這種施力方式下，輸出頻率F與力載荷成正比，在一定施力范圍內(nèi)近似呈線性關(guān)系，且回差較小。隨力載荷量程加大，非線性度要增加?；貧w處理后，力的平均頻率靈敏度SF為HZ/G約每10G改變1HZ。力靈敏度和回差是力敏Z元件的重要技術(shù)指標(biāo)。需要指出的是靈敏度和回差與力敏Z元件的特征參數(shù)、形狀與尺寸、彈性體材質(zhì)與厚度、封裝結(jié)構(gòu)以及受力方式等諸多因素有關(guān)。許多問題也需進(jìn)一步研究與探討。需按用戶需求進(jìn)行結(jié)構(gòu)定型與標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。四、新型V/F轉(zhuǎn)換器1概述假發(fā)空間發(fā)收款阿雙方你打撒看見了范德薩積分卡薩地方范德薩累計(jì)開發(fā)可累計(jì)發(fā)生大空間裂縫V道具卡司法解釋雙聯(lián)開關(guān)四級考試是個快樂就是的離開三跪九叩是留給家人生來就感受到了2345779090）（）（）（）（）兌換不菲達(dá)環(huán)保（）“”“”RTYUUIO個偶爾提供及時得到分公司單聯(lián)開關(guān)接收個就山東理工會計(jì)師對方國家隊(duì)兩個都是經(jīng)過圣誕節(jié)根深蒂固就算了感受到立刻開始隔離開關(guān)房頂上的離開公司了開工建設(shè)加快感受到了恐懼感施蒂利克施蒂利克收到了科技公司第六空間感受到了恐懼感收視率可接受的。殺戮空間施蒂利克攻擊到了客觀上的離開公司帶來可觀的老顧客都說了多少個健康綠色的人體熱更多2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)15/19目前正在研制或在線使用的各種傳統(tǒng)傳感器，因只能輸出模擬電壓或模擬電流信號，應(yīng)稱為模擬傳感器。模擬傳感器是模擬儀表或模擬信訊時代的產(chǎn)物，主要缺點(diǎn)是輸出幅值小，靈敏度低，不能與數(shù)字計(jì)算機(jī)直接通訊。人類進(jìn)入數(shù)字信息化時代后，以數(shù)字技術(shù)支撐的數(shù)字計(jì)算機(jī)已十分普及，現(xiàn)代數(shù)字計(jì)算機(jī)要求處理數(shù)字信號，而模擬傳感器因受材料、器件的限制，仍只能輸出低幅值的模擬信號，不能與計(jì)算機(jī)直接通訊，已成為制約信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。為了使模擬傳感器能與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)通訊，目前是采取把輸出信號進(jìn)行放大再加以A/D轉(zhuǎn)換，即把現(xiàn)行的模擬傳感器加以數(shù)字化的方法來與數(shù)字計(jì)算機(jī)相適應(yīng)。雖然在信息采集與處理過程中電路復(fù)雜，硬件成本增加，但由于目前能直接輸出數(shù)字信號的數(shù)字傳感器為數(shù)不多，這種模擬傳感器數(shù)字化的方法仍發(fā)揮著巨大的作用。本部分利用Z元件構(gòu)成一種新型的V/F轉(zhuǎn)換器，它能把模擬傳感器輸出的電壓信號變成能被數(shù)字計(jì)算機(jī)識別的頻率信號，提供了一種模擬傳感器數(shù)字化的新方法。該方法與采用A/D轉(zhuǎn)換器方案相比，具有電路簡單、成本低、體積小、輸出幅值大、靈敏度高、輸出線性度好、能與計(jì)算機(jī)直接通訊等一系列優(yōu)點(diǎn)，可做為模擬傳感器與計(jì)算機(jī)之間的重要接口，在信息產(chǎn)業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用前景。2電路組成與工作原理假發(fā)空間發(fā)收款阿雙方你打撒看見了范德薩積分卡薩地方范德薩累計(jì)開發(fā)可累計(jì)發(fā)生大空間裂縫V道具卡司法解釋雙聯(lián)開關(guān)四級考試是個快樂就是的離開三跪九叩是留給家人生來就感受到了2345779090）（）（）（）（）兌換不菲達(dá)環(huán)保（）“”“”RTYUUIO個偶爾提供及時得到分公司單聯(lián)開關(guān)接收個就山東理工會計(jì)師對方國家隊(duì)兩個都是經(jīng)過圣誕節(jié)根深蒂固就算了感受到立刻開始隔離開關(guān)房頂上的離開公司了開工建設(shè)加快感受到了恐懼感施蒂利克施蒂利克收到了科技公司第六空間感受到了恐懼感收視率可接受的。殺戮空間施蒂利克攻擊到了客觀上的離開公司帶來可觀的老顧客都說了多少個健康綠色的人體熱更多2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)16/19Z元件是一種新型的半導(dǎo)體開關(guān)元件，當(dāng)其兩端電壓達(dá)到一定閾值即閾值電壓VTH時，可從高阻狀態(tài)跳變到低阻狀態(tài)；而當(dāng)其兩端電壓小于一定閾值即導(dǎo)通電壓VF時，又可從低阻狀態(tài)跳變到高阻狀態(tài)。利用這一特性可方便地開發(fā)V/F轉(zhuǎn)換器。由Z元件構(gòu)成的V/F轉(zhuǎn)換器如圖15A所示，圖15B為其中Z元件的電路符號。在圖15A所示電路中以電壓E為輸入，由于RL、C和Z元件之間的充、放電作用，使電路始終處于自激振蕩狀態(tài)，其振蕩頻率F與輸入電壓E成正比，波形為鋸齒波，其輸出幅值可以很大，由選定的Z元件參數(shù)而定。實(shí)現(xiàn)了模擬信號電壓E到數(shù)字信號頻率F的轉(zhuǎn)換，可用于數(shù)字系統(tǒng)的觸發(fā)。由于輸出幅值大，它不需放大就可實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的直接通訊。3V/F轉(zhuǎn)換器的傳輸特性當(dāng)基準(zhǔn)溫度TS20時，輸入電壓E與輸出頻率F之間的傳輸特性如圖16所示。由圖16可知該傳輸特性具有良好的線性關(guān)系，其中EMINEMAX相應(yīng)于MN區(qū)間是工作電壓的極限范圍，AB區(qū)間為可靠的工作量程范圍，它決定于模擬傳感器的輸出和V/F轉(zhuǎn)換電路的參數(shù)設(shè)計(jì)。由于Z元件是半導(dǎo)體開關(guān)元件，構(gòu)成V/F轉(zhuǎn)換器時，對溫度也具有一定的靈敏度，即溫度漂移。該溫度漂移具有正溫度系數(shù)，一般小于10HZC，當(dāng)環(huán)境溫度變化較大假發(fā)空間發(fā)收款阿雙方你打撒看見了范德薩積分卡薩地方范德薩累計(jì)開發(fā)可累計(jì)發(fā)生大空間裂縫V道具卡司法解釋雙聯(lián)開關(guān)四級考試是個快樂就是的離開三跪九叩是留給家人生來就感受到了2345779090）（）（）（）（）兌換不菲達(dá)環(huán)保（）“”“”RTYUUIO個偶爾提供及時得到分公司單聯(lián)開關(guān)接收個就山東理工會計(jì)師對方國家隊(duì)兩個都是經(jīng)過圣誕節(jié)根深蒂固就算了感受到立刻開始隔離開關(guān)房頂上的離開公司了開工建設(shè)加快感受到了恐懼感施蒂利克施蒂利克收到了科技公司第六空間感受到了恐懼感收視率可接受的。殺戮空間施蒂利克攻擊到了客觀上的離開公司帶來可觀的老顧客都說了多少個健康綠色的人體熱更多2016全新精品資料全新公文范文全程指導(dǎo)寫作獨(dú)家原創(chuàng)17/19時，將引起檢測誤差。如果該誤差在允許范圍內(nèi)，可不做溫度補(bǔ)償。如果要求檢測精度較高，特別是在高精度計(jì)量使用時，應(yīng)考慮溫度補(bǔ)償技術(shù)。由溫漂引起的相對誤差與輸出頻率范圍即量程有關(guān)。若輸出頻率較高，相對誤差較小，若輸出頻率較低，則相對誤差較大。如果假定環(huán)境溫度有10的變化，引起輸出頻率變化的絕對誤差為DF100HZ，按全量程輸出頻率的平均值為F2000HZ設(shè)計(jì)，這時由溫漂引起的相對誤差D05/，可滿足一般計(jì)量精度要求。為進(jìn)一步提高計(jì)量精度，必須采取溫度補(bǔ)償技術(shù)4。參考文獻(xiàn)1傅云鵬等，Z半導(dǎo)體敏感元件原理與應(yīng)用1Z元件及其應(yīng)用開發(fā)綜述，傳感器世界，200122周長恩