《常用半导体器件》课件

常用半导体器件本课件将介绍常用的半导体器件，包括二极管、三极管、运算放大器、电容器、电阻器、电感器、光敏器件、热敏器件、压敏器件、信号电源和电源管理集成电路等通过学习本课件，您将了解这些器件的工作原理、类型、应用和性能参数，为深入学习电子技术打下坚实基础半导体器件简介定义特点半导体器件是指利用半导体材料的导电特性，制成的具有特定功半导体器件具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、价格低廉能的电子器件它们是现代电子设备的核心组成部分，应用广泛等特点，成为现代电子技术发展的基础半导体材料特性导电性温度敏感性半导体材料的导电性介于导体和半导体材料的电阻率随温度变化绝缘体之间，可通过掺杂改变其而变化，因此可用于制造温度传导电性感器等光敏性一些半导体材料对光敏感，可用于制造光电器件，如光敏电阻结的形成与特性PN形成特性PN结是由P型半导体和N型半导体通过扩散或外延方法形成的PN结具有单向导电性，即电流只能从P型半导体流向N型半导体，反之则不能二极管的工作原理正向偏置反向偏置当PN结的P型半导体连接电源正极，N型半导体连接电源负极时，当PN结的P型半导体连接电源负极，N型半导体连接电源正极时，PN结被正向偏置，电流可以流过二极管PN结被反向偏置，电流几乎不能流过二极管二极管的类型与应用普通二极管发光二极管用于整流、限幅、开关、保护等用于照明、显示、指示等电路光敏二极管肖特基二极管用于光电探测、光控开关等用于高速开关、高频整流等二极管的性能参数VF IR PIV正向压降反向电流反向峰值电压二极管导通时，正向电压降二极管反向偏置时，流过的微小电流二极管能够承受的反向电压峰值三极管的工作原理放大1利用输入电流控制输出电流，实现信号放大开关2利用输入电流控制输出电流的通断，实现开关功能基础3三极管由两个PN结组成，包括发射结、基极结和集电结三极管的类型与应用NPN型1用于放大、开关、信号处理等电路PNP型2用于放大、开关、信号处理等电路场效应管3用于放大、开关、信号处理等电路三极管的性能参数放大倍数电流参数电压参数三极管放大输入信号的能力，表示为电流增包括基极电流、集电极电流、发射结电流包括基极电压、集电极电压、发射结电压益集成电路的概念定义优势集成电路，简称IC，是指将多个半导体器件和元件集成在一个半集成电路具有体积小、功耗低、可靠性高、成本低等优势，极大导体芯片上推动了电子技术发展集成电路的分类按功能数字集成电路、模拟集成电路、混合集成电路按集成度小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路按工艺双极型集成电路、MOS型集成电路集成电路的制造工艺1设计阶段芯片功能设计、电路设计、版图设计2制造阶段晶圆制造、光刻、蚀刻、扩散、离子注入、金属化3封装测试阶段芯片封装、测试、分选运算放大器的工作原理高增益高输入阻抗12运算放大器具有非常高的电压运算放大器输入阻抗很高，几增益，可以放大微弱的信号乎不从信号源取电流低输出阻抗3运算放大器输出阻抗很低，可以驱动较大的负载运算放大器的类型与应用通用型精密型用于放大、滤波、信号处理等电用于精密测量、仪器仪表等路高速型低噪声型用于高频信号放大、高速电路用于音频放大、精密仪器等运算放大器的性能参数AOL BW开环增益带宽运算放大器无反馈时的电压增益运算放大器能够正常放大信号的频率范围CMRR SR共模抑制比压摆率运算放大器抑制共模信号的能力运算放大器输出电压变化的速度电容器的工作原理定义原理电容器是由两个相互靠近的导体板和介于两者之间的绝缘介质组当电容器两端施加电压时，在导体板上积累电荷，形成电场，储成，能储存电荷的器件存电能电容器的类型与应用陶瓷电容器1体积小、容量大、价格低廉，应用广泛电解电容器2容量大，但漏电流大，主要用于滤波和储能薄膜电容器3性能稳定，温度系数小，主要用于高频电路电容器的性能参数容量耐压漏电流电容器储存电荷的能力，单位为法拉（F）电容器能够承受的最大电压，单位为伏特电容器两端无电压时，流过的微小电流（V）电阻器的工作原理定义原理电阻器是电子电路中的一种基本元件，用于限制电流的流动电阻器利用材料的电阻特性，将电能转化为热能，从而限制电流的大小电阻器的类型与应用固定电阻器1电阻值固定，用于电路中的阻抗匹配、分压、限流等可变电阻器2电阻值可调节，用于电路中的音量调节、亮度调节等电位器3一种特殊类型的可变电阻器，常用于信号的衰减和分压电阻器的性能参数RP阻值功率电阻器的阻抗，单位为欧姆（Ω）电阻器能够承受的最大功率，单位为瓦特（W）TCR温度系数电阻器阻值随温度变化的程度电感器的工作原理定义原理电感器是由导线绕制成的线圈，当电流流过电感器线圈时，会产能够储存磁能的器件生磁场，储存能量，并阻止电流变化电感器的类型与应用空芯电感器线圈绕在空气芯上，体积大，应用于高频电路铁芯电感器线圈绕在铁芯上，体积小，应用于低频电路可变电感器电感值可调节，应用于无线电接收机等电感器的性能参数电感量电流品质因数电感器储存能量的能力，单位为亨利（H）电感器能够承受的最大电流，单位为安培电感器的能量储存能力和能量损耗的比值（A）光敏器件的工作原理定义原理光敏器件是指将光能转换为电能的器件，其电阻值随光照强度的光敏器件内部的光敏材料吸收光能后，其电阻率发生变化，从而变化而变化改变电流光敏器件的类型与应用光敏电阻1电阻值随光照强度变化，应用于光控开关、光电探测等光电二极管2光照下产生电流，应用于光电探测、光纤通信等光电三极管3光照下放大电流，应用于光电探测、光纤通信等光敏器件的性能参数R S暗电阻灵敏度无光照时的电阻值光照强度变化1单位时，电阻变化的程度I光电流光照下产生的电流热敏器件的工作原理定义原理热敏器件是指其电阻值随温度变热敏器件内部的半导体材料电阻化的器件，利用半导体材料的温率随温度变化，从而改变电流度敏感特性热敏器件的类型与应用正温度系数热敏电阻温度升高时，电阻值增大，用于温度传感器、过热保护等负温度系数热敏电阻温度升高时，电阻值减小，用于温度补偿、温度控制等热敏二极管温度升高时，正向压降降低，用于温度测量、温度控制等热敏器件的性能参数电阻温度特性响应时间稳定性电阻值随温度变化的曲线热敏器件对温度变化做出反应所需的时间热敏器件电阻值随时间变化的程度压敏器件的工作原理定义原理压敏器件是指其电阻值随所受压力变化的器件，用于压力传感器、压敏器件内部的压敏材料，其电阻率随所受压力的变化而变化，压力开关等从而改变电流压敏器件的类型与应用压敏电阻1电阻值随压力变化，应用于压力传感器、压力开关等压敏二极管2电压随压力变化，应用于压力传感器、压力开关等压敏晶体管3电流随压力变化，应用于压力传感器、压力开关等压敏器件的性能参数R0P初始电阻压力敏感度无压力时的电阻值压力变化1单位时，电阻变化的程度F最大承受压力压敏器件能够承受的最大压力信号电源的工作原理产生信号控制信号12信号电源产生特定频率和幅度信号电源可以控制信号的频率、的信号，为电路提供信号源幅度、波形等参数驱动电路3信号电源可以驱动负载电路，完成信号传输和处理信号电源的类型与应用方波信号电源正弦波信号电源产生方波信号，用于数字电路、产生正弦波信号，用于音频电路、测试等无线电通信等脉冲信号电源三角波信号电源产生脉冲信号，用于数字电路、产生三角波信号，用于测试、信时钟等号处理等信号电源的性能参数频率幅度波形信号电源产生的信号频率，单位为赫兹信号电源产生的信号幅度，单位为伏特信号电源产生的信号波形，例如正弦波、方（Hz）（V）波、三角波等电源管理集成电路概述定义作用电源管理集成电路，简称PMIC，是指将电源管理功能集成在一PMIC用于对电源进行管理，包括电压转换、电流限制、过压保个芯片上的器件护等电源管理集成电路的类型线性稳压器利用线性元件实现稳压功能，效率较低开关稳压器利用开关器件实现稳压功能，效率较高DC-DC转换器将直流电压转换为不同电压的直流电压电池管理电路用于管理电池的充电、放电和保护功能电源管理集成电路的应用1手机、平板电脑等移动设备2笔记本电脑、台式电脑等个人电脑3工业控制、仪器仪表等4汽车电子、航空航天等课程总结与展望总结展望本课件介绍了常用半导体器件的随着科技发展，半导体器件将会基本知识，为进一步学习电子技更加微型化、智能化、集成化，术打下了基础并应用于更多领域，为人们的生活带来更多便利。