《电子材料认识》PPT课件.ppt

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1、電子材料認識,講師:簡志建 2005年05月20日,主要的電子材料,保險絲二極管電容電阻電感光耦合器三極管(電晶體)場效應管集成電路(IC),應用領域,电视TV,空调器,移动电话Mobile Telephone,网络设备Network Equipment,电脑板卡PC fittings,笔记本电脑Notebook,个人电脑PC,电冰箱,电视,DVD,保險絲,根据用途分类 可分為如下三大類溫度保險絲電流保險絲自恢復保險絲,溫度保險絲,溫度保險絲1:工作原理:當溫度保險絲周圍溫度上升到它的動作溫度時,其易熔的合金熔化並在表面的張力作用下及特殊樹脂幫助下,收縮成球狀附在兩引腳的末端.這樣,電路被永久

2、性切斷.2:動作溫度:溫度保險絲在硅油池內以每分鐘0.5-1度速率上升,檢測電流小於100mA條件下所得的溫度,它是溫度保險絲實際的動作溫度.內橋S2(112度);安全電具:N4F(123度),電流保險絲,電流保險絲:在各種電流負荷條件下能夠安全可靠得熔斷從而為各分立元件或整個電路提供保護在一般的情況下可分為三大類:1:超快熔斷型 2:快熔斷型 3:慢熔斷型:TR5 19382,自恢復保險絲,自恢復保險絲:當電流急速增加時;內部的聚合物溫度瞬間上升阻抗提高,通過的電流在毫秒內增大,電路如同開路達到保護的目的,當異常電流消失后,瞬間恢復成低阻抗導體;無須任何人更換或維修,與傳統的保險絲比較,更經

3、得起考驗及信耐.如RUE090(0.9A 內阻0.07歐姆),二極管,二極體常識,1.什麼是二極體2.半導體的種類3.二極體的術語解釋4.二極體的命名方式5.二極體的分類,二極體,1:什麼是二極體二極體在中國大陸又叫二极管,二極體的英文是diode,.二極體有正、負二個端子,電流只能從正极向負极方向移動;一些初學者容易產生這樣一種錯誤認識：“半導體的半是一半的半；而二極體也是只有一半電流流動(這是錯誤的)，所有二極體就是半導體”半導體無論那個方向都能流動電流,二極體,2:半導體的種類,二極體,最大順向電壓 F(max)(在所指定的電流及溫度下)。最大順向電流 F(max)(在所指定的溫度下)。

4、最大逆向電流 R(max)(在所指定的溫度下及電壓下)。逆向電壓額定值(PIV)或(PRV)或崩潰電壓V(BR)(在所指定的溫度下)。最大電容量(Tc)。最大恢復時間(trr)。工作結溫,3:二極體術語解釋,二極體,二極體的命名方式有很多,比如有美國的、日本的、歐洲的和中國的,但是目前用的二極體大部分都是用美國和日本的命名方法如下,4:二極體的命名方式,二極體,二極體,根据用途分类 检波用二极管整流用二极管限幅用二极管调制用二极管开关用二极管稳压二极管觸發二极管發光二極管,5.二極管的分類,二極體,5.1:检波用二极管:从输入信号中取出调制信号是检波，以整流电流的大小（100mA）作为界线通常

5、把输出电流小于100mA的叫检波。5.2:整流用二极管:从输入交流中得到输出的直流是整流。以整流电流的大小（100mA）作为界线通常把输出电流大于100mA的叫整流。5.3:限幅用二极管:大多数二极管能作为限幅使用。为了使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用，通常使用硅材料制造的二极管。,各類二極管的介紹,二極體,5.4:调制用二极管:通常指的是环形调制专用的二极管。就是正向特性一致性好的四个二极管的组合件。即使其它变容二极管也有调制用途，但它们通常是直接作为调频用。5.5:开关用二极管:有在小电流下（10mA程度）使用的逻辑运算和在数百毫安下使用的磁芯激励用开关二极管。小电流的开关二极管

6、通常有点接触型和键型等二极管，也有在高温下还可能工作的硅扩散型、台面型和平面型二极管。开关二极管的特长是开关速度快。,二極體,5.6:稳压二极管:是代替稳压电子二极管的产品。被制作成为硅的扩散型或合金型。是反向击穿特性曲线急骤变化的二极管。作为控制电压和标准电压使用而制作的。二极管工作时的端电压（又称齐纳电压）从3V左右到150V，按每隔10%，能划分成许多等级。5.7:觸發二极管:具有较高的反向工作电压和峰值电流，正向压降小，高频高压整流二极管，用在电视机行扫描电路作阻尼和升压整流用。5.8:发光二极管:用磷化镓、磷砷化镓材料制成，体积小，正向驱动发光。工作电压低，工作电流小，发光均匀、寿命

7、长、可发红、黄、绿单色光,二極體,二極體,NEW,電容,電容器基本原理:,1.電容器定義:一种能儲存電荷的電子元件.2.電容器的構成:由中間夾有電介質的兩塊金屬板構成.當兩極板分別帶有等量異號的電荷Q時,若極間的電位差為V,則兩者之比就稱為電容器的電容量.,電容,電容原理之運用:電容器是電子設備中大量使用的主要元件之一.它具有隔直流和分離各种頻率的能力.廣泛用在隔直流耦合旁路紋波諧振回路調諧能量轉換控制電路中的時間常數元件等方面電容電氣特性介紹.鋁質電解電容器一般電氣特性包括:1:靜電容量;2:損失角;3:泄漏電流 1.靜電容量:表征電容器貯存電荷能力的大小.,電容,靜電容量:C=Q/U=S/

8、D(法拉第定律).介電常數 d兩極間距離 s兩極間相對面積 2.損失角(tg or DF).電解電容器在電路中所做的無功功率占有功功率的比例.介質損耗:電介質在電場作用下在單位時間中因發熱而消耗的能量.電容器損耗是衡量電容器品質優劣的一個重要指標,損耗愈大,發熱愈嚴重,則表示電容器傳遞能量的效率愈差.鋁質電解電容器的損耗主要表現為介質的漏導損耗,在低頻下使用時,其它損耗均可忽略.DF=CR=2f CR,電容,3:泄漏電流:印加相當于工作電壓的直流電壓時,流過電容器的電流大小.稱為泄漏電流.用來表征電解電容器的絕緣性.構成電解電容器介質是金屬氧化膜,雖然它有很高介電強度,但氧化膜絕非完美無缺.在

9、其表面或多或少會存在一些孔洞.疵點裂縫.電解電容器的漏電流就是通過這些缺陷的電子電流和離子電流.漏電流大小I=KCU(uA)U-施加的電壓(V)C-標稱容量(uf)k-漏電流常數.,電容,NEW,紋波電流.一般的電子机器都要用直流電壓電源,因此外來的交接電源,經過整流之后,即成 直流電壓.但波形不很完整,若加上電容器之後,就會使波形變的較為完整.而此過濾整流所獲得之直流電壓中所含之交流成因電感所生之交流成份等經由電容器予以衰減.額定工作電壓:電容器所允許使用的最高工作電壓.額定使用溫度:電容器所允許使用的最高環境溫度.,電阻,电阻器和电位器的主要特性参数有：标称电阻值和容许偏差（误差）；额定功

10、率；最高工作电压；稳定性，噪声电动势，高频特性等。1:标称阻值及容许偏差的表示法 A:直标法:直接把标称阻值和容许偏差印在电阻上 2:文字符号法:将标称阻值和容许偏差用文字、数字符号或两者有规律组合标志在电阻表面上 3:色标法 用色图和色点来表示电阻器的标称阻值及容许偏差.,電阻,电阻器的色标,電阻,精密度电阻器的色环标志用五个色环表示。第一至第3色环表示电阻的有效数字，第4色环表示倍乘数，第5色环表示容许偏差，图2的电阻为17.51%,電阻,额定功率电阻器的额定功率是指电阻器在大气压力为（99.994）10的3次方帕斯卡（75030毫米小银柱）和在规定的温度条件下，长期连续负荷所容许消耗的最

11、大功率.最高工作电压:它是指电阻器长期工作不发生过热或电击穿损坏时的电压。如果电压超过规定值，电阻器内部产生火花，引起噪声，甚至损坏,電阻,稳定性:稳定性是衡量电阻器在外界条件（温度、湿度、电压、时间、负荷性质等）作用下电阻变化的程度 噪声电动势:电阻器的噪声电动势在一般电路中可以不考虑，但在弱信号系统中不可忽视 高频特性:电阻器使用在高频条件下，要考虑其固定有电感和固有电容的影响。这时，电阻器变为一个直流电阻（R0）与分布电感串联，然后再与分布电容并联的等效电路，非线绕电阻器的微亨，CR=0.1-5皮法，线绕电阻器的LR达几十微亨，CR达几十皮法，即使是无感绕法的线绕电阻器，LR仍有零点几微

12、亨,電感,電感線圈孔稱電感元件,是利用自感作用的器件,在電路中多與電容一起組成濾波電路,諧振電路等.電感元件分類:1:固定電感元件 2.阻流圈:3.電視偏轉線圈 4.振蕩線圈:,光耦合器,定義:光耦合器是進行“電-光-電”轉換過程的控制器件,廣泛應用在各种電子控制線路.特點:光耦內部的發光二极管和光敏三极管只是把電路前后的電壓或電流的變化轉化為光的變化,控制 光敏三极管的工作.二者沒有電器連接,能有效隔離電路的電位聯繫,實現電路間的可靠隔離.並得到有效控制.重要參數:CTR(電流轉換比例)是光耦合器的一個重要的參數.它體現了光耦合器的控制能力 CTR=IC/IF*100%,三極管,1:半導體三

13、极管又稱晶體三极管,簡稱晶體管.它有三個區:發射區,基區,集電區,各自引出一個電极稱為發射极,基极和集電极,分別用字母E(e),B(b),C(c)表示.三极管可分PNP型和NPN型兩大類,如果基區是N型,發射區和集電區都是P型,則為PNP型三极管,如果基區是P型發射區和集電區都是N型,則為NPN型三极管.如2N3904(NPN)2N3906(PNP)晶体三极管（以下简称三极管）按材料分有两种：储管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式，但使用最多的是硅NPN和PNP两种三极管，两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的,NW,場效應管,场效应管（英缩写FET）是电压控制器件，它有输入

14、电压来控制输出电流的变化。它具有输入阻抗高噪声低，动态范围大，温度系数低等优点，因而广泛应用于各种电子线路中 场效应管有结型和绝缘栅两种结构，每种结构又有N沟道和P沟道两种导电沟道 场效应管的主要参数:電壓及電流 2SK2865(2A 600V),集成電路(IC),集成電路是把晶體管，必要的元件和連接導線集中製造在一小塊半體導體基片上而形成具有 電路功能的器件它與分立元件電路相比具有體積小，重量輕，外部焊點少，安裝方便，工作可靠等優點集成電路由於工藝製造上的原因，具有下列幾個方面的特點：1:集成電路的工藝對製造電感器和容量大的電容器有困難,所以大都采用直接耦合電路.,集成電路(IC),2:集成

15、電路製造工藝表明,製造半導體二极管或三极管佔用硅片面積小,且工藝簡單,成本低,製造電阻,電容比較,尤其是阻值大(大於300)的電阻和容量大(大於400pF)的電容,更不經濟,為此,它盡量避免內接電容,並盡可能用阻值低的電阻或以三极管代替電阻3:根據各種不同的分類標準,集成電路具有名目繁多的類型.例如,以集成度分類,可分為四種:在一塊芯片上,包含的管子和元件在一百個以下的稱為小規模集成電路,在一百至一千個之間的稱為中規模集成電路,在一千至十萬個之間的稱為大規模集成電路,在十萬個以上的稱為超大規模集成電路.,集成電路(IC),3:根據所用器件的分類,可分為兩種:用雙极型器件(PNP管或NPN管)組成的,稱為雙极型集成電路.用單极型器件(MOS管)組成的,穭為單极型集成電路(它又可分為三種:用P溝道MOS管組成的,就稱為PMOS,用N溝道MOS管組成的,稱為NMOS型;如是果同時采用P 溝道和N溝道MOS管互補應用的,稱為CMOS管.此外,還有線性集成電路,數字集成電路等等,不勝枚舉眾多集成電路的出現,促進了電子技術的迅速發展4:使用集成電路應注意了解它的外部特性,例如外形,管腳,符號,主要參數及應用電路連接和測試.主要廠商:NEC，ON，NJRC，EMC，PI等,電子材料認識,