1.半導體和PN結
本征半導體特點:電子濃度=空穴濃度,載流子(電子+空穴)少,導電性差。
P型半導體:在純凈的硅晶體中摻入三價元素(如硼),硼原子外層的三個外層電子與四價的硅原子形成共價鍵,會產生一個“空穴”,這個空穴可能吸引束縛電子來“填充”,使得硼原子成為帶負電的離子,形成P型半導體。P型半導體中,空穴為多子,自由電子為少子,主要靠空穴導電。
N型半導體:在純凈的硅晶體中摻入五價元素(如磷),磷原子外層的五個電子中四個與四價的硅原子形成共價鍵,多出的一個電子成為自由電子,形成N型半導體。N型半導體中,自由電子為多子,空穴為少子,主要靠自由電子導電。
PN結:在界面附近由于電子和空穴(多子)濃度差,空穴從P型半導體向N型半導體擴散,電子從N型半導體向P型半導體擴散。空穴電子相遇復合,載流子消失。由此在界面附近的結區中有一段距離缺少載流子,只剩分布在空間的固定的帶電離子,稱為空間電荷區,形成空間電場,在空間電場作用下,少子數目發生漂移。在無外電場等激發作用下,參與擴散運動的多子數目等于參與漂移運動的少子數目,從而達到動態平衡,形成PN結。
如果P型一邊接正極,N型一邊接負極,電流便從P型一邊流向N型一邊,空穴和電子都向界面運動,使空間電荷區變窄,甚至消失,電流可以順利通過。如果N型一邊接外加電壓的正極,P型一邊接負極,則空穴和電子都向遠離界面的方向運動,使空間電荷區變寬,電流不能流過。
PN結的特點:具有單向導電性。
2. 二極管
二極管是只往一個方向傳送電流的電子零件,是一種具有1個零件盒接合的2個端子的器件,具有按外加電壓的方向,使電流流動或不流動的性質。內部的一個PN結兩個引線端子引出,這種電子器件按照外加電壓的方向,有單向導電性。

3.三極管
在一塊半導體基片上制作兩個相距很近的PN結,兩個PN結把整塊半導體分成三部分,中間部分是基區,兩側部分是發射區和集電區,三個引線端子引出。三極管按排列方式有PNP和NPN兩種。對于NPN管,它是由2塊N型半導體中間夾著一塊P型半導體所組成,發射區與基區之間形成的PN結稱為發射結,而集電區與基區形成的PN結稱為集電結,三條引線分別稱為發射極、基極和集電極。

當b點電位高于e點電位零點幾伏時,發射結處于正偏狀態,而c點電位高于b點電位零點幾伏時,集電結處于反偏狀態,集電極電源Ec要高于基極電源Eb,
這就是說,在基極補充一個很小的電流Ib,就可以在集電極上得到一個較大的電流Ic,這就是所謂電流放大作用。
三極管的電流放大作用實際上是利用基極電流的微小變化去控制集電極電流的巨大變化。
4.場效應管
場效應管由多數載流子參與導電,也稱為單極型晶體管。

5.晶閘管
晶閘管是PNPN四層半導體結構,它有三個極:陽極(A),陰極(K)和門極(G)
晶閘管陽極加正向電壓時,僅在門極加正向電壓的情況下晶閘管才導通。這時晶閘管處于正向導通狀態,這就是晶閘管的閘流特性,即可控特性。
晶閘管陽極加反向電壓時,不管門極承受何種電壓,晶閘管都處于反向阻斷狀態。
晶閘管在導通情況下,只要有一定的正向陽極電壓,不論門極電壓如何,晶閘管保持導通,即晶閘管導通后,門極失去作用。門極只起觸發作用。
晶閘管在導通情況下,當主回路電壓(或電流)減小到接近于零時,晶閘管關斷。

6.模擬電路
處理模擬信號的電子電路。
"模擬"二字主要指電壓(或電流)對于真實信號成比例的再現。
初級模擬電路主要解決兩個大的方面:1放大、2信號源,當影像資訊和聲音資訊改變時,信號的波形也改變,即模擬信號待傳播的資訊包含在它的波形之中,模擬信號具有連續性。
放大電路的基本原理和分析方法:1.原理:單管共發射極放大電路;雙極性三極管的三組態---共射共基共集;場效應管放大電路--共源極放大。分壓自偏壓式共源極放大,共漏極放大,多級放大。

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標籤:單片機/工控
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