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文檔簡介
模擬電路常用元器件第1頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五第2頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五1948年,貝爾實驗室的沃爾特.布拉登和約翰.巴丁發(fā)明了世界上第一個點觸式晶體管。第3頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五1956年,貝爾實驗室的這三個人因此而獲得諾貝爾物理學獎。第4頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五第5頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五第6頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五第7頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五第8頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五第9頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五第10頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五第11頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五第12頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五第13頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.1普通半導體二極管
有一種物質,其導電性能介于導體和絕緣體之間,如硅、鍺、砷化鎵等,當這些物質原有特征未改變時被稱為本征半導體。它們的導電能力都很弱,并與環(huán)境溫度、光強有很大關系。
2.1.1結構類型及符號第14頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五
當摻入少量其它元素后,如硼、磷等,就形成了所謂的雜質半導體,其導電能力會有很大提高。
根據摻入元素的不同,雜質半導體可分P型和N型兩種。
P型半導體和N型半導體結合后,在它們之間會形成一塊導電能力極弱的區(qū)域,俗稱PN結。這個PN結有一個非常重要的性質,即單向導電性。第15頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五當PN結正向偏置,即P型半導體接電源的正極,N型半導體接電源的負極,PN結變薄,流過的電流較大,呈導通狀態(tài);當PN結反向偏置,即P型半導體接電源的負極,N型半導體接電源的正極,PN結變厚,流過的電流很小,呈截止狀態(tài)。第16頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五基于PN結,從而生產出了半導體二極管,以后簡稱二極管。第17頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.1.2伏安特性二極管的伏安特性
其中,u和i分別為二極管的端電壓和流過的電流,IS為二極管的反向飽和電流,UT為絕對溫度T下的電壓當量,常溫下,即T=300K時UT≈26mV。仿真第18頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五第19頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五1.正向特性對應于圖中的ab段和bc段。ab段:正向電壓只有零點幾伏,但電流相對來說卻很大,且隨電壓的改變有較大的變化,或者說管子的正向靜態(tài)動態(tài)電阻都很小,呈正向導通狀態(tài)。此時的電壓稱導通電壓,用Uon表示,硅管0.6V左右,鍺管0.2V左右。第20頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五bc段:電流幾乎為零,管子相當于一個大電阻,呈正向截止狀態(tài),好象有一個門坎。硅管的門坎電壓Uth(又稱開電壓或死區(qū)電壓)約為0.5V,鍺管約為0.1V。第21頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.反向特性對應于圖中的cd段和de段。
cd段:反向電壓增加,管子很快進入飽和狀態(tài),但反向飽和電流很小,管子相當于一個大電阻,呈反向截止狀態(tài)一般硅管的反向飽和電流IR要比鍺小得多。溫度升高時,反向飽和電流會急劇增加。de段:反向電流急劇增加,呈反向擊穿狀態(tài)。第22頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.1.2主要參數
(1)最大整流電流IF是指二極管長期運行時,允許通過的最大正向平均電流。例如,2AP1最大整流電流為16mA。(2)反向擊穿電壓U(BR)是指二極管反向擊穿時的電壓值。擊穿時,反向電流急劇增加,單向導電性被破壞,甚至因過熱而燒壞。一般手冊上給出的最高反向工作電壓約為擊穿電壓的一半,以確保管子安全運行。例如,2AP1最高反向工作電壓規(guī)定為20V,而反向擊穿電壓實際上大于40V。第23頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五(3)反向電流IR是指二極管未擊穿時的反向電流。其值越小,管子的單向導電性越好。由于溫度增加,反向電流急劇增加,所以使用二極管時要注意溫度的影響。(4)極間電容C是指二極管陽極與陰極之間的電容。其值越小,管子的頻率特性越好。在高頻運行時,必須考慮極間電容對電路的響。第24頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.2特殊半導體二極管
2.2.1穩(wěn)壓二極管
穩(wěn)壓二極管簡稱穩(wěn)壓管,是一種用硅材料和特殊工藝制造出來的面接觸型二極管。第25頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五1.穩(wěn)壓管的伏安特性與普通二極管相比,主要差異在于反向擊穿時,特性曲線更陡(幾乎平行于縱軸),且反向擊穿是可逆的,即反向電流在一定的范圍內管子就不會損壞。第26頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五第27頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.穩(wěn)壓管的主要參數
(1)穩(wěn)壓電壓UZ:UZ是在規(guī)定電流下穩(wěn)壓管的反向擊穿電壓。由于半導體器件參數的分散性,同一型號的穩(wěn)壓管的存在一定差別。例如,型號為2CW11的穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓電壓為3.2~4.5V。但就某一只管子而言,UZ應為確定值。第28頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五(2)穩(wěn)定電流IZ:IZ是穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)定狀態(tài)時的參考電流,電流低于此值時穩(wěn)壓效果變壞,甚至根本不穩(wěn)壓,故也常將IZ記作IZmin。只要不超過穩(wěn)壓管的額定功率,電流愈大,穩(wěn)壓效果愈好。第29頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五(3)額定功耗PZM:PZM等于穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ與最大穩(wěn)定電流IZM(或記作IZmax)的乘積。穩(wěn)壓管的功耗超過此值使,會因PN結溫升過高而損壞。對于一只具體的穩(wěn)壓管,可以通過其PZM的值,求出的IZM值。第30頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五
(4)動態(tài)電阻rZ:rZ是穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓區(qū)時,端電壓變化量與其電流的變化量之比,即rZ=ΔUZ/ΔI。rZ愈小,電流變化時UZ的變化愈小,即穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓特性愈好。對于不同型號的管子,rZ將不同,從幾歐到幾十歐;對于同一只管子,工作電流愈大,rZ愈小。
第31頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五
(5)溫度系數α:α表示溫度每變化1℃穩(wěn)壓值的變化量,即α=ΔUZ/ΔT。穩(wěn)壓電壓小于4V的管子具有負溫度系數,即溫度升高時穩(wěn)定電壓值下降;穩(wěn)壓電壓大于7V的管子具有正溫度系數,即溫度升高時穩(wěn)定電壓值上升;而穩(wěn)定電壓在4~7V之間的管子,溫度系數非常小,近似為零。
第32頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五由于穩(wěn)壓管的反向電流小于IZmin時不穩(wěn)壓,大于IZmax時會因超過額定功耗而損壞,所以在穩(wěn)壓管電路中必須串聯一個電阻來限制電流,從而保證穩(wěn)壓管正常工作,故稱這個電阻為限流電阻。只有在限流電阻取值合適時,穩(wěn)壓管才能安全地工作在穩(wěn)壓狀態(tài)。第33頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.2.2變容二極管
二極管結電容的大小除了與本身結構和工藝有關外,還與外加電壓有關。結電容隨反向電壓的增加而減少,這種效應顯著的二極管稱為變容二極管。不同型號的管子,其電容最大值可能是5~300pF。最大電容與最小電容之比約為5∶1。變容二極管在高頻技術中應用較多。第34頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五第35頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.2.3光電二極管
光電二極管的結構與PN結二極管類似,但在它的PN結處,通過管殼上的一個玻璃窗口能接收外部的光照。這種器件的PN結在反向偏置狀態(tài)下運行,它的反向電流隨光照強度的增加而上升。其主要特點是:它的反向電流與照度成正比,靈敏度的典型值為0.1μA/lx數量級。第36頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五光電二極管可用來作為光的測量,是將光信號轉換為電信號的常用器件。第37頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.2.4發(fā)光二極管
發(fā)光二極管通常用元素周期表中Ⅲ、Ⅴ族元素的化合物,如砷化鎵,磷化鎵等制成的。當這種管子通以電流時將發(fā)出光來。光譜范圍是比較窄的,其波長由所使用的基本材料而定。發(fā)光二極管常用來作為顯示器件,除單個使用外,也常作成七段式或矩陣式器件,工作電流一般為幾個毫安至十幾毫安之間。第38頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五第39頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.2.5激光二極管
第40頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五半導體激光二極管的工作原理,理論上與氣體激光器相同。但氣體激光器所發(fā)射的是可見光,而激光二極管發(fā)射的主要是紅外線。激光二極管在小功率光電設備中得到廣泛的應用。如計算機上的光盤驅動器,激光打印機中的打印頭等。第41頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.3半導體三極管半導體三極管(BJT),以后簡稱三極管,是通過一定的工藝,將兩個PN結結合在一起的器件。由于PN結之間的相互影響,使半導體三極管表現出不同于單個PN結的特性而具有電流控制作用,從而使PN結的應用發(fā)生了質的飛躍。第42頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.3.1結構類型符號三極管的種類很多它都有三個電極,分別叫做發(fā)射極e、基極b和集電極c。按頻率分,有高頻管、低頻管;按功率分,有大、中、小功率管;按材料分,有硅管、鍺管。第43頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五在發(fā)射極和基極之間形成的PN結叫發(fā)射結,在集電極和基極之間形成的PN結叫集電結。根據結構不同,三極管有NPN型和PNP型兩種。
第44頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.3.2特性曲線1.輸入特性
仿真第45頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五當uBE較小時,iB幾乎為0,這段常被稱為死區(qū),所對應的電壓被稱為死區(qū)電壓(又稱門坎電壓),用Uth表示,硅管約0.5V。當uBE>0.5V以后,iB增加越來越快。另外,隨著uCE的增加,曲線右移,uCE愈大右移幅度愈小,uCE>1V以后曲線基本重合。由于實際使用時,uCE總是大于1V,所以常將uCE=1V的輸入特性曲線作為三極管電路的分析依據。第46頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.輸出特性
仿真第47頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五(1)輸出特性的起始部分很陡,uCE略有增加時,iC增加很快。(2)當uCE超過一定數值(約1V)后,特性曲線變得比較平坦。曲線的平坦部分,各條曲線的分布比較均勻且相互平行,并隨著uCE的增加略略向上傾斜。第48頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五在電路中有三種工作狀態(tài),分別對應于圖中標注的三個工作區(qū)域:
(1)放大區(qū)其特征是iC幾乎僅僅決定于iB,或者說iB對iC具有控制作用。條件是三極管的發(fā)射結正向偏置且結電壓大于開啟電壓Uth;集電結反向偏置。(2)截止區(qū)其特征是iB和iC幾乎為零。條件是三極管的發(fā)射結反向偏置或者正向偏置但結電壓小于開啟電壓Uth;集電結反向偏置。(3)飽和區(qū)其特征是三極管三個極間的電壓均很小,iC不僅與iB有關,還與uCE有關。條件是三極管的發(fā)射結正向偏置且結電壓大于開啟電壓Uth;集電結正向偏置。第49頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五三極管工作在放大狀態(tài),具有電流控制作用,利用它可以組成放大電路;工作在截止和飽和狀態(tài),具有開關作用,利用它可以組成開關電路。對于鍺三極管,其輸入特性與硅管相比,死區(qū)電壓較小,一般只有0.2V左右;其輸出特性,初始上升部分較陡,但集電極-發(fā)射極間反向飽和電流(又稱穿透電流)ICEO較大。第50頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.3.3主要參數1.電流放大系數直流電流放大系數
交流電流放大系數
第51頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五
在恒流特性比較好,曲線間距均勻,并且工作于這一區(qū)域時,才可以認為和是基本不變的,此時和幾乎相等,通??梢曰煊?。
由于制造工藝的分散性,即使同型號的管子,它的值也有差異,常用的三極管的值通常在10~100之間。值太小放大作用差,但太大也易使管子性能不穩(wěn)定。
第52頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五(1)集電極-基極反向飽和電流ICBO
集電極-基極反向飽和電流ICBO表示發(fā)射極開路,c、b間加上一定反向電壓時的反向電流。在一定溫度下,這個反向電流基本上是常數,所以稱為反向飽和電流。一般ICBO的值很小,小功率硅管的ICBO小于1μA,而小功率鍺管的ICBO約為10μA。因ICBO是隨溫度增加而增加的,因此在溫度變化范圍大的工作環(huán)境應選用硅管。
2.極間反向電流第53頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五測量ICBO的電路:第54頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五(2)集電極-發(fā)射極反向飽和電流ICEO
集電極-發(fā)射極反向飽和電流ICEO,又叫穿透電流,表示基極開路,c、e間加上一定反向電壓時的集電極電流。ICEO測量電路:ICB0和ICEO的關系:ICEO=(1+β)ICB0
第55頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五3.極限參數
(1)集電極最大允許電流ICM
ICM是指三極管的參數變化不超過允許值時集電極允許的最大電流。當電流超過ICM時,管子性能將顯著下降,甚至有可能燒壞管子。
第56頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五(2)集電極最大允許功率損耗PCMPCM表示集電結上允許損耗功率的最大值。超過此值就會使管子性能變壞或燒毀。因為集電極損耗的功率
PCM=iCuCE
由此式可在輸出特性上畫出管子的允許功率損耗線,如圖3.13所示。PCM值與環(huán)境溫度有關,溫度愈高,則PCM值愈小。因此三極管在使用時受到環(huán)境溫度的限制,硅管的上限溫度達150℃,而鍺管則低得多,約70℃。第57頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五對于大功率管,為了提高PCM,常采用加散熱裝置的辦法,手冊中給出的值是在常溫下測得的,對于大功率管則是在常溫下加規(guī)定尺寸的散熱片的情況下測得的。
第58頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五(3)反向擊穿電壓三極管的兩個PN結,如反向電壓超過規(guī)定值,也會發(fā)生擊穿,其擊穿原理和二極管類似,但三極管的擊穿電壓不僅與管子本身特性有關,而且還取決于外部電路的接法,常用的有下列幾種:
①U(BR)EBO,即集電極開路時發(fā)射極-基極間的反向擊穿電壓。在放大狀態(tài)時,發(fā)射結是正偏的。而在某些場合,例如工作在大信號或者開關狀態(tài)時,發(fā)射結就有可能受到較大的反向電壓,所以要考慮發(fā)射結擊穿電壓的大小。U(BR)EBO就是發(fā)射結本身的擊穿電壓。第59頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五②U(BR)CBO,即發(fā)射極開路時集電極-基極間的反向擊穿電壓。其數值一般較高。③U(BR)CEO,即基極開路時集電極-發(fā)射極間的反向擊穿電壓。這個電壓的大小與三極管的穿透電流ICEO直接相聯系,當管子的UCE增加時,ICEO明顯增大,導致集電結擊穿。
總之,在極限參數ICM、PCM和U(BR)CEO的限制下,三極管的安全工作區(qū)圖所示。
第60頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.4場效應管
場效應管(FET)是一種利用電場效應來控制其電流大小的半導體器件,于20世紀60年代面世。它不僅體積小、質量輕、耗電省、壽命長,而且還具有輸入阻抗高、噪聲低、熱穩(wěn)定性好、抗輻射能力強和制造工藝簡單等特點,在大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路中已得到了廣泛的應用。第61頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.4.1結構類型與符號
場效應管有結型和絕緣柵型兩種結構,與晶體三極管e、b和c相對應,也有三個電極,它們分別是源極s、柵極g和漏極d。
結型場效應管(JFET)按源極和漏極之間的導電溝道又分為N型和P型兩種。
第62頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五絕緣柵場效應管(IGFET)的源極、漏極與柵極之間常用SiO2絕緣層隔離,柵極常用金屬鋁,故又稱MOS管。與JFET相同,MOS管也有N型和P型兩種導電溝道,且每種導電溝道又分為增強型和耗盡型兩種,因此MOS管有四種類型:N溝道增強型、N溝道耗盡型、P溝道增強型和P溝道耗盡型。B為襯底。第63頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五第64頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.4.2主要參數1.靜態(tài)參數(1)開啟電壓UGS(th):UGS(th)是uDS為一常數(如10V)時,使iD大于零的最小︱uGS︱值。手冊中給出的是在ID為規(guī)定的微小電流(如5μA)時的uGS。UGS(th)是增強型MOS管的參數。
(2)夾斷電壓UGS(off):與開啟電壓相類似,UGS(off)是uDS為一常數(如10V)時,使iD大于零的最小uGS值。手冊中給出的是在ID為規(guī)定的微小電流(如5μA)時的uGS。UGS(th)是JFET和耗盡型MOS管的參數。第65頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五(3)飽和漏極電流IDSS:在uGS=0情況下,當uDS>︱UGS(off︱時的漏極電流。(4)直流輸入電阻RGS(DC):RGS(DC)等于柵-源電壓與柵極電流之比。JFET的RGS(DC)大于107Ω,而MOS管的RGS(DC)大于109Ω。手冊中一般只給出柵極電流的大小。第66頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.動態(tài)參數(1)低頻跨導gm:gm是在uDS一定的情況下,iD的微小變化△iD與引起這個變化的uGS的微小變化△uGS的比值。
gm反映了uGS對iD控制作用的強弱,是用來表征FET放大能力的一個重要參數,單位與導納單位一樣。一般在0.1~10mS范圍內,特殊的可達100mS,甚至更高。值得注意的是,gm與FET的工作狀態(tài)密切相關,在FET不同的工作點上有不同的gm值。第67頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五(2)極間電容:FET的三個極之間均存在極間電容。通常,柵-源電容CGS和柵-漏電容CGD約為1~3pF,漏-源電容CDS約為0.1~1Pf。雖然都很小,但在高頻情況下對電路的影響可能很大。第68頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五3.極限參數
(1)最大漏極電流IDM:IDM是FET在正常工作時漏極電流的上限值。
(2)漏-源擊穿電壓U(BR)DS:增加uDS,FET進入擊穿狀態(tài)(iD驟然增大)時的uDS被稱為漏-源擊穿電壓U(BR)DS。第69頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五(3)柵-源擊穿電壓U(BR)GS:使得JFET柵極與導電溝道間PN結反向擊穿,以及使得MOS管絕緣層擊穿或者柵極與導電溝道間PN結反向擊穿的電壓被稱為柵-源擊穿電壓U(BR)GS。
(4)最大耗散功率PDM:PDM決定于FET允許的溫升。
第70頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.4.3特性曲線1.輸出特性曲線通常,可將場效應管的工作劃分為四個區(qū)域:
第71頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五
(1)可變電阻區(qū):圖中的虛線為臨界夾斷(又稱預夾斷)軌跡,它是各條曲線上使uDS=uGS-UGS(off)
的點連接而成的。預夾斷軌跡的左邊區(qū)域中,曲線近似為不同斜率的直線。當uGS確定后,直線的斜率也被確定,斜率的倒數就是漏-源間的等效電阻。因此,在此區(qū)域中,可以通過改變uGS(壓控方式)來改變漏-源電阻,故稱此區(qū)域為可變電阻區(qū)。第72頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五
(2)線性放大區(qū)(又稱恒流區(qū)或飽和區(qū)):預夾斷軌跡的右邊有一塊區(qū)域,iD幾乎不再隨著uDS的增加而增加,故稱此區(qū)域為恒流區(qū)或飽和區(qū)。由于此區(qū)域可以通過改變uGS(壓控方式)來改變iD,進一步可組成放大電路以實現電壓和功率的放大,故又稱此區(qū)域為線性放大區(qū)。第73頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五(3)擊穿區(qū):uDS增加到一定數值后,iD會驟然增加,管子被擊穿,因此在線性放大區(qū)的右邊就是擊穿區(qū)。
(4)夾斷區(qū):當uGS<UGS(off)時,導電溝道被夾斷,iD幾乎為零,即圖中靠近橫軸的部分,稱為夾斷區(qū)。
第74頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.轉移特性曲線第75頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五轉移特性曲線與輸出特性曲線有嚴格的對應關系。當場效應管工作在可變電阻區(qū)時,轉移特性曲線差異性很大。但當FET工作在線性放大區(qū)時,由于輸出特性曲線可近似為橫軸的一組平行線,所以可用一條轉移特性曲線代替線性放大區(qū)的所有曲線,且這條曲線可近似表示為需要指出的是,以上介紹的只是N溝道JFET的特性曲線,不過場效應管其它類型的特性曲線與其相似,為便于比較,特將其符號和特性曲線列于下表中。
第76頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五各種場效應管特性的比較:
第77頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五第78頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.4.4場效應管與三極管的比較
(1)場效應管用柵-源電壓uGS控制漏極電流iD,柵極電流幾乎為零;三極管用基極電流控制集電極電流,基極電流不為零。因此,要求輸入電阻高的電路應選用場效應管;若信號源可以提供一定電流,可選用三極管。
(2)場效應管比三極管的溫度穩(wěn)定性好,抗輻射能力強。在環(huán)境條件變化很大的情況下應選用場效應管。
第79頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五(3)場效應管的噪聲系數很小,低噪聲放大器的輸入級及信噪比較高的電路選用場效應管,當然也可選用特制的低噪聲三極管。(4)場效應管的漏極和源極可以互換使用(除非產品封裝時已將襯底與源極連在一起),互換后特性變化不大;三極管的發(fā)射極與集電極互換后特性差異很大,除了特殊需要一般不能互換。
第80頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五(5)場效應管比三極管的種類多,特別是耗盡型MOS管,柵-源電壓uGS可正可負,也可以是零。因此,場效應管在組成電路時比三極管有更大的靈活性。(6)場效應管和三極管均可用于放大電路和開關電路,它們構成了品種繁多的集成電路。但由于場效應管集成工藝簡單,且具有耗電少、工作電源電壓范圍寬等優(yōu)點,所以已被大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路更為廣泛地應用。
第81頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五可見,在許多性能上,場效應管都比三極管優(yōu)越。但是,在使用場效應管時,還須特別注意以下幾點:
(1)在MOS管中,有的產品將襯底引出,使用時一般將P溝道管的襯底接高電位,N溝道管的襯底接低電位。但在某些特殊電路中,當源極的電位很高或很低時,為了減輕源襯間電壓對管子性能的影響,可將源極與襯底連接在一起。第82頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五(2)一般場效應管的柵源電壓不能接反,結型場效應管可以在開路狀態(tài)下保存,但MOS管由于輸入電阻極高,不使用時須將各電極短路,以免外電場作用損壞管子。(3)焊接時,電烙鐵必須有外接地線,以屏蔽交流電場,特別是MOS管最好斷電后再焊接。第83頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五2.5模擬集成器件
2.5.1集成運算放大器
集成運算放大器是一種高電壓增益、高輸入電阻和低輸出電阻的模擬集成電路,簡稱集成運放,它有同相輸入和反相輸入兩個輸入端,一個輸出端。有圓殼式和雙列直插式兩種。第84頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五第85頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五
它的類型很多,內部的電路組成各不相同,外部的特性也有很大差異。除了通用的高增益型外,還有性能更優(yōu)良并具有特殊功能的專用型,常用的有:高輸入阻抗型(如LF356)、低漂移高精度型(如AD508)、高速型(如AD9618)、低功耗型(如ICL7600)、高壓大功率型(如LM143)、程控型(如LM4250)等。
第86頁,共93頁,2023年,2月20日,星期五
高輸入阻抗型主要用于生物醫(yī)學電信號的精密測量放大、有源濾波、采樣保持、對數和反對數運算、A/D和D/A轉換等電路中;低漂移高精度型主要用于毫伏量級或更低的微弱信號的精密檢測、精密模擬計算、高精度穩(wěn)壓電源和自動控制儀表中;高速型主要用于快速A/D和D/A轉換、有源濾波、高速采樣保持、鎖
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