無線電技術導論之四電子器件

無線電技術導論之四電子器件第1頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五無線電技術導論第四講----電子器件第2頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五主要內(nèi)容:半導體二極管半導體三極管場效應管集成電路簡介第3頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五半導體二極管第4頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五本次課的內(nèi)容半導體的基本知識PN結及半導體二極管二極管的分類二極管應用第5頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五二極管的基本知識導體：容易傳導電流的物質為導體絕緣體：不容易傳導電流的物質叫做絕緣體

半導體：導電性能介于導體和絕緣體之間的物質叫半導體第6頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五半導體的導電特點熱特性：半導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、不同用途的半導體器件，如各種各樣的晶體管等。光特性：半導體的一個特性是它在受到光照時電阻率亦顯著減小，反之即大。雜質特性：半導體最重要的特性是在純凈的半導體中摻入極微量的雜質(約百萬分之一)，其導電能力就會成百萬倍提高第7頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五本征半導體純凈的具有晶體結構的半導體當前技術，用于制造集成電路的半導體硅的純度為：99.9999999%第8頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五半導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，得到三氯硅烷氣體三氯硅烷氣體化學反應并用氫氣還原得到半導體級硅第9頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五硅和鍺的晶體結構第10頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五硅和鍺的共價鍵結構第11頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五本征半導體的自由電子、空穴第12頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五本征半導體的導電機理第13頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五本征半導體的電流第14頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五雜質半導體第15頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五N型半導體N型半導體的載流子：第16頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五P型半導體P型半導體的載流子：

1.由施主原子提供的空穴，濃度與施主原子相同2.本征半導體中成對產(chǎn)生的電子和空穴第17頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五PN結的形成濃度高→低第18頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五PN結正向偏置第19頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五PN結反向偏置第20頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五PN結的單向導電性第21頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五半導體二極管的基本結構第22頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五二極管的伏安特性第23頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五二極管主要技術參數(shù)1（直流）第24頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五二極管主要技術參數(shù)2（交流）第25頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五二極管的分類第26頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五國產(chǎn)二極管的命名2CW55，2AP30第27頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五常用二極管種類與符號、主要技術參數(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二極管恢復時間（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)光強度第28頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五常見二極管的外型

開關二極管

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管第29頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五二極管應用舉例-半波整流VO=0.45EVOC≈E第30頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五二極管應用舉例-全波整流VO=0.9EVOC=1.2E第31頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五二極管應用舉例-橋式整流VO=0.9EVOC=1.2E第32頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五二極管應用舉例-串聯(lián)削波第33頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五二極管應用舉例-門電路第34頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五特殊二極管---穩(wěn)壓管第35頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五穩(wěn)壓二極管的主要技術參數(shù)第36頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五穩(wěn)壓二極管應用舉例第37頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五解題第38頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五穩(wěn)壓二極管應用舉例第39頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五特殊二極管---變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管電容效應結電容的變化規(guī)律主要參數(shù)：品質因數(shù)、截止頻率第40頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五特殊二極管---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)光管第41頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五半導體三極管第42頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五本次課的內(nèi)容三極管的基本結構三極管的輸入輸出特性三極管主要參數(shù)第43頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五三極管的基本結構第44頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五三極管三個區(qū)的制造工藝第45頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五三極管兩個結第46頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五三極管特性曲線實驗電路第47頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五三極管輸入特性曲線第48頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五三極管輸出特性曲線第49頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五三極管輸出特性三個區(qū)域的特點第50頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五例題第51頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五主要參數(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)第52頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五主要參數(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)。第53頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五主要參數(shù)3---集-射極反向截止電流第54頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五主要參數(shù)4---集電極最大允許電流第55頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五主要參數(shù)5---集-射極反向擊穿電壓第56頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五主要參數(shù)6---集電極最大允許功耗第57頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五晶體三極管的分類第58頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五國產(chǎn)三極管命名第59頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五常見三極管的外形第60頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五三極管放大電路第61頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五三極管的三種工作方式共基極共發(fā)射極共集電極第62頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五三種放大電路的比較第63頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五基本交流放大電路電壓放大電路功率放大電路電流比較小、屬于前置級輸出電壓電流都比較大第64頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五基本電壓放大電路的組成最簡單的放大電路電路偏置兩個回路元件作用第65頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五單電源供電單管放大電路第66頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五基本電壓放大電路的工作原理靜偏置狀態(tài)----靜態(tài)第67頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五放大狀態(tài)----動態(tài)第68頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五放大狀態(tài)----動態(tài)第69頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五場效應管第70頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五場效應管(FET)是利用輸入回路的電場效應來控制輸出回路電流的一種半導體器件。由于它僅靠半導體中的多數(shù)載流子導電，又稱為單極型晶體管。場效應管有兩大類：結型場效應管（JFET—Junction

Field

Effect

Transistor）絕緣柵型場效應管（IGFET—Insulated

Gate

FET）（因柵極為金屬鋁，故又稱MOS管。

MOS—Metal-Oxide-Semiconductor）第71頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五第72頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五集成電路簡介第73頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五集成電路的定義集成電路的分類集成電路實物圖例第74頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五Integratedcircuit--ICFromWikipedia,thefreeencyclopediaAnintegratedcircuit(alsoknownasIC,microcircuit,microchip,siliconchip,orchip)isaminiaturizedelectroniccircuit(consistingmainlyofsemiconductordevices,aswellaspassivecomponents)thathasbeenmanufacturedinthesurfaceofathinsubstrateofsemiconductormaterial.Ahybridintegratedcircuitisaminiaturizedelectroniccircuitconstructedofindividualsemiconductordevices,aswellaspassivecomponents,bondedtoasubstrateorcircuitboard.第75頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五

數(shù)字集成電路半導體集成電路分類

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

存儲器集成電路第76頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五

模擬集成電路采樣保持放大器運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基電路電源電路電壓基準模擬開關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)控電路第77頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五1.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)微電路封裝形式第78頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五

1958:TheFirstICbyJackKilby,

TexasInstrumentsFromJackKilby'sfirstsimplecircuithasgrownaworldwideintegratedcircuitmarketwhosesalesin2007totaled$219billion.第79頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五第80頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五第81頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五第82頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五第83頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五845V電源指示燈PC2EmuUSBChipUSBChip7816DC5V電源外接NVRAM外接SRAMEmu工作指示燈復位開關3.3V電源指示燈ChipUSBLED第84頁，共85頁，2023年，2月20日，星期五摩爾定律是由英