無線電技術(shù)導(dǎo)論-之四-電子器件-

無線電技術(shù)導(dǎo)論洪晟：82316447Email:

當(dāng)前1頁，總共88頁。無線電技術(shù)導(dǎo)論第四講----電子器件當(dāng)前2頁，總共88頁。主要內(nèi)容:半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體三極管場效應(yīng)管集成電路簡介當(dāng)前3頁，總共88頁。半導(dǎo)體二極管當(dāng)前4頁，總共88頁。本次課的內(nèi)容半導(dǎo)體的基本知識PN結(jié)及半導(dǎo)體二極管二極管的分類二極管應(yīng)用當(dāng)前5頁，總共88頁。二極管的基本知識導(dǎo)體：容易傳導(dǎo)電流的物質(zhì)為導(dǎo)體絕緣體：不容易傳導(dǎo)電流的物質(zhì)叫做絕緣體

半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)叫半導(dǎo)體當(dāng)前6頁，總共88頁。半導(dǎo)體的導(dǎo)電特點(diǎn)熱特性：半導(dǎo)體的電阻率隨溫度而變化。只要溫度稍微增高，其電阻值就顯著減??；溫度降低，電阻值就增大。熱敏元件，如熱傳感二極管、熱敏電阻等。自動控制用的光電器件，如光電二極管、光敏電阻等。制造各種不同性質(zhì)、不同用途的半導(dǎo)體器件，如各種各樣的晶體管等。光特性：半導(dǎo)體的一個特性是它在受到光照時(shí)電阻率亦顯著減小，反之即大。雜質(zhì)特性：半導(dǎo)體最重要的特性是在純凈的半導(dǎo)體中摻入極微量的雜質(zhì)(約百萬分之一)，其導(dǎo)電能力就會成百萬倍提高當(dāng)前7頁，總共88頁。本征半導(dǎo)體純凈的具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體當(dāng)前技術(shù)，用于制造集成電路的半導(dǎo)體硅的純度為：99.9999999%當(dāng)前8頁，總共88頁。半導(dǎo)體級硅的制造方法加熱硅石，得到冶金級硅：98%加熱和HCL反應(yīng)，得到三氯硅烷氣體三氯硅烷氣體化學(xué)反應(yīng)并用氫氣還原得到半導(dǎo)體級硅當(dāng)前9頁，總共88頁。硅和鍺的晶體結(jié)構(gòu)當(dāng)前10頁，總共88頁。硅和鍺的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)當(dāng)前11頁，總共88頁。本征半導(dǎo)體的自由電子、空穴當(dāng)前12頁，總共88頁。本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理當(dāng)前13頁，總共88頁。本征半導(dǎo)體的電流當(dāng)前14頁，總共88頁。雜質(zhì)半導(dǎo)體當(dāng)前15頁，總共88頁。N型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體的載流子：當(dāng)前16頁，總共88頁。P型半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體的載流子：

1.由施主原子提供的空穴，濃度與施主原子相同2.本征半導(dǎo)體中成對產(chǎn)生的電子和空穴當(dāng)前17頁，總共88頁。PN結(jié)的形成濃度高→低當(dāng)前18頁，總共88頁。PN結(jié)正向偏置當(dāng)前19頁，總共88頁。PN結(jié)反向偏置當(dāng)前20頁，總共88頁。PN結(jié)的單向?qū)щ娦援?dāng)前21頁，總共88頁。半導(dǎo)體二極管的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)前22頁，總共88頁。二極管的伏安特性當(dāng)前23頁，總共88頁。二極管主要技術(shù)參數(shù)1（直流）當(dāng)前24頁，總共88頁。二極管主要技術(shù)參數(shù)2（交流）當(dāng)前25頁，總共88頁。二極管的分類當(dāng)前26頁，總共88頁。國產(chǎn)二極管的命名2CW55，2AP30當(dāng)前27頁，總共88頁。常用二極管種類與符號、主要技術(shù)參數(shù)整流二極管最大整流電流、最大反向電壓檢波二極管截止頻率開關(guān)二極管恢復(fù)時(shí)間（速度）穩(wěn)壓二極管穩(wěn)定電壓、最大工作電流、最大耗散功率、動態(tài)電阻、穩(wěn)定電流發(fā)光二極管正向工作電壓、最大正向電流、反向耐壓、發(fā)光強(qiáng)度當(dāng)前28頁，總共88頁。常見二極管的外型

開關(guān)二極管

整流二極管

微波二極管

硅堆、整流器

穩(wěn)壓二極管

變?nèi)荻O管當(dāng)前29頁，總共88頁。二極管應(yīng)用舉例-半波整流VO=0.45EVOC≈E當(dāng)前30頁，總共88頁。二極管應(yīng)用舉例-全波整流VO=0.9EVOC=1.2E當(dāng)前31頁，總共88頁。二極管應(yīng)用舉例-橋式整流VO=0.9EVOC=1.2E當(dāng)前32頁，總共88頁。二極管應(yīng)用舉例-串聯(lián)削波當(dāng)前33頁，總共88頁。二極管應(yīng)用舉例-門電路當(dāng)前34頁，總共88頁。特殊二極管---穩(wěn)壓管當(dāng)前35頁，總共88頁。穩(wěn)壓二極管的主要技術(shù)參數(shù)當(dāng)前36頁，總共88頁。穩(wěn)壓二極管應(yīng)用舉例當(dāng)前37頁，總共88頁。解題當(dāng)前38頁，總共88頁。穩(wěn)壓二極管應(yīng)用舉例當(dāng)前39頁，總共88頁。特殊二極管---變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管電容效應(yīng)結(jié)電容的變化規(guī)律主要參數(shù)：品質(zhì)因數(shù)、截止頻率當(dāng)前40頁，總共88頁。特殊二極管---發(fā)光二極管管芯材料：磷化鎵、砷化鎵、磷砷化鎵、氮化鎵發(fā)光顏色：管芯材料、攙雜工藝分類：發(fā)光管、數(shù)碼管、符號管、多色發(fā)光管當(dāng)前41頁，總共88頁。半導(dǎo)體三極管當(dāng)前42頁，總共88頁。本次課的內(nèi)容三極管的基本結(jié)構(gòu)三極管的輸入輸出特性三極管主要參數(shù)當(dāng)前43頁，總共88頁。三極管的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)前44頁，總共88頁。三極管三個區(qū)的制造工藝當(dāng)前45頁，總共88頁。三極管兩個結(jié)當(dāng)前46頁，總共88頁。三極管特性曲線實(shí)驗(yàn)電路當(dāng)前47頁，總共88頁。三極管輸入特性曲線當(dāng)前48頁，總共88頁。三極管輸出特性曲線當(dāng)前49頁，總共88頁。三極管輸出特性三個區(qū)域的特點(diǎn)當(dāng)前50頁，總共88頁。例題當(dāng)前51頁，總共88頁。主要參數(shù)1---三極管電流放大倍數(shù)直流電流放大倍數(shù)交流電流放大倍數(shù)當(dāng)前52頁，總共88頁。主要參數(shù)2---集-基極反向截止電流ICBO是衡量晶體管穩(wěn)定性的參數(shù)。當(dāng)前53頁，總共88頁。主要參數(shù)3---集-射極反向截止電流當(dāng)前54頁，總共88頁。主要參數(shù)4---集電極最大允許電流當(dāng)前55頁，總共88頁。主要參數(shù)5---集-射極反向擊穿電壓當(dāng)前56頁，總共88頁。主要參數(shù)6---集電極最大允許功耗當(dāng)前57頁，總共88頁。晶體三極管的分類當(dāng)前58頁，總共88頁。國產(chǎn)三極管命名當(dāng)前59頁，總共88頁。常見三極管的外形當(dāng)前60頁，總共88頁。三極管放大電路當(dāng)前61頁，總共88頁。三極管的三種工作方式共基極共發(fā)射極共集電極當(dāng)前62頁，總共88頁。三種放大電路的比較當(dāng)前63頁，總共88頁?；窘涣鞣糯箅娐冯妷悍糯箅娐饭β史糯箅娐冯娏鞅容^小、屬于前置級輸出電壓電流都比較大當(dāng)前64頁，總共88頁?；倦妷悍糯箅娐返慕M成最簡單的放大電路電路偏置兩個回路元件作用當(dāng)前65頁，總共88頁。單電源供電單管放大電路當(dāng)前66頁，總共88頁。基本電壓放大電路的工作原理靜偏置狀態(tài)----靜態(tài)當(dāng)前67頁，總共88頁。放大狀態(tài)----動態(tài)當(dāng)前68頁，總共88頁。放大狀態(tài)----動態(tài)當(dāng)前69頁，總共88頁。場效應(yīng)管當(dāng)前70頁，總共88頁。場效應(yīng)管(FET)是利用輸入回路的電場效應(yīng)來控制輸出回路電流的一種半導(dǎo)體器件。由于它僅靠半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子導(dǎo)電，又稱為單極型晶體管。場效應(yīng)管有兩大類：結(jié)型場效應(yīng)管（JFET—Junction

Field

Effect

Transistor）絕緣柵型場效應(yīng)管（IGFET—Insulated

Gate

FET）（因柵極為金屬鋁，故又稱MOS管。

MOS—Metal-Oxide-Semiconductor）當(dāng)前71頁，總共88頁。當(dāng)前72頁，總共88頁。集成電路簡介當(dāng)前73頁，總共88頁。集成電路的定義集成電路的分類集成電路實(shí)物圖例當(dāng)前74頁，總共88頁。Integratedcircuit--ICFromWikipedia,thefreeencyclopediaAnintegratedcircuit(alsoknownasIC,microcircuit,microchip,siliconchip,orchip)isaminiaturizedelectroniccircuit(consistingmainlyofsemiconductordevices,aswellaspassivecomponents)thathasbeenmanufacturedinthesurfaceofathinsubstrateofsemiconductormaterial.Ahybridintegratedcircuitisaminiaturizedelectroniccircuitconstructedofindividualsemiconductordevices,aswellaspassivecomponents,bondedtoasubstrateorcircuitboard.當(dāng)前75頁，總共88頁。

數(shù)字集成電路半導(dǎo)體集成電路分類

模擬集成電路

一般數(shù)字電路

微處理器電路

混合電路

微波電路

微機(jī)接口電路可編程邏輯器件

接口集成電路

其他電路

存儲器集成電路當(dāng)前76頁，總共88頁。

模擬集成電路采樣保持放大器運(yùn)算放大器射頻放大器儀表用放大器寬帶放大器對數(shù)放大器模擬乘法器電壓比較器時(shí)基電路電源電路電壓基準(zhǔn)模擬開關(guān)微波放大器濾波器壓控振蕩器電源濾波器DC/DCAC/DC電壓調(diào)整器處理器監(jiān)控電路當(dāng)前77頁，總共88頁。1.SSOP(縮小外型封裝）2.TQFP（薄型四方扁平封裝）3.陶瓷銅頂封裝4.四分之一大的小外型封裝5.陶瓷扁平封裝6.模塊封裝，SBGA（超級球式柵格陣列，5*5TQFP）7.CERDIP（陶瓷雙列直插）8.TO-3塑料接腳柵格陣列9.LCC（無引線芯片承載封裝）10.MQFP（公制四方扁平封裝）11.窄體塑封雙列直插12.塑封雙列直插13.PLCC（塑料式引線芯片承載封裝）14.窄體陶瓷雙列直插封裝（300mil)微電路封裝形式當(dāng)前78頁，總共88頁。

1958:TheFirstICbyJackKilby,

TexasInstrumentsFromJackKilby'sfirstsimplecircuithasgrownaworldwideintegratedcircuitmarketwhosesalesin2007totaled$219billion.當(dāng)前79頁，總共88頁。當(dāng)前80頁，總共88頁。當(dāng)前81頁，總共88頁。當(dāng)前82頁，總共88頁。當(dāng)前83頁，總共88頁。845V電源指示燈PC2EmuUSBChipUSBChip7816DC5V電源外接NVRAM外接SRAMEmu工作指示燈復(fù)位開關(guān)3.3V電源指示燈ChipUSBLED當(dāng)前84頁，總共88頁。摩爾定律是由英特爾（Intel）創(chuàng)始人之一戈登·摩爾（GordonMoore）在1965年提出來的。摩爾定律是指IC上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。Intel公司公布的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，單個芯片上的晶體管數(shù)目，從1971年4004處理器上的2300個，增長到1997年P(guān)entiumII處理器上的7.5百萬個，26年內(nèi)增加了3200倍。IntelCore2QuadQ9x50處理器的芯片面積為214平方毫米，晶體管數(shù)量為8.2億個。摩爾定律當(dāng)前85頁，總共88頁。當(dāng)前86頁，總共88頁。Thanks！當(dāng)前87頁，總共88頁。馮軍－－華旗