第八章電子技術(shù)

1、主講教師：章艷主講教師：章艷下一頁(yè)下一頁(yè)一、課程的主要內(nèi)容一、課程的主要內(nèi)容電子技術(shù)是研究電子器件及其應(yīng)用的科學(xué)。電子技術(shù)是研究電子器件及其應(yīng)用的科學(xué)。 1、模擬電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)處理的是模擬信號(hào)，即隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)。處理的是模擬信號(hào)，即隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)。2、數(shù)字電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)處理的是數(shù)字信號(hào)，即在時(shí)間和數(shù)值上不連續(xù)的信號(hào)。處理的是數(shù)字信號(hào)，即在時(shí)間和數(shù)值上不連續(xù)的信號(hào)。 緒緒 論論 電工學(xué)電工學(xué) 電工技術(shù)電工技術(shù) （17） 電子技術(shù)電子技術(shù) （814） 電子元件圖例電子元件圖例上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)電子元件圖例電子元件圖例上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)電子元件圖例電子元件圖例

2、上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)電子元件圖例電子元件圖例上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)二、電子技術(shù)的發(fā)展歷史二、電子技術(shù)的發(fā)展歷史 上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)電子技術(shù)是在電子技術(shù)是在19世紀(jì)末葉無(wú)線電發(fā)明之后才發(fā)展起來(lái)的。世紀(jì)末葉無(wú)線電發(fā)明之后才發(fā)展起來(lái)的。 1、第一代：電子管、第一代：電子管如：第一臺(tái)計(jì)算機(jī)如：第一臺(tái)計(jì)算機(jī) 2、第二代：晶體管（、第二代：晶體管（1948年）年） 體積小、重量輕、功耗小、壽命長(zhǎng)體積小、重量輕、功耗小、壽命長(zhǎng) 里程碑里程碑 3、第三代：集成電路（、第三代：集成電路（1958年）年） 體積更小、重量更輕、功耗更小、可靠性高體積更小、重量更輕、功耗更小、可靠性高4、第四代：中、大規(guī)

3、模集成電路（、第四代：中、大規(guī)模集成電路（1966年）年）5、第五代：超大規(guī)模集成電路（、第五代：超大規(guī)模集成電路（1975年）年） 10000/片片 10000以上以上/片片 基極電位基極電位 集電極電位集電極電位 基極電位基極電位故：發(fā)射極故：發(fā)射極 ( 0.7 V ) ，基極，基極 ( 1 V ) ，集電極，集電極 ( 6V） (2) 三個(gè)極的電位都為正值三個(gè)極的電位都為正值 NPN 管，硅管管，硅管發(fā)射結(jié)應(yīng)正偏，集電結(jié)應(yīng)反偏發(fā)射結(jié)應(yīng)正偏，集電結(jié)應(yīng)反偏對(duì)對(duì) NPN 管：發(fā)射極電位管：發(fā)射極電位 基極電位基極電位故：發(fā)射極（故：發(fā)射極（2.5 V），基極（），基極（3.2 V），集電極（）

4、，集電極（9V）。）。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)返返 回回下一節(jié)下一節(jié)上一節(jié)上一節(jié)8.5 8.5 場(chǎng)效場(chǎng)效應(yīng)應(yīng)晶體管晶體管上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)返返 回回下一節(jié)下一節(jié)上一節(jié)上一節(jié)靠一種載流子（自由電子或空穴）導(dǎo)電靠一種載流子（自由電子或空穴）導(dǎo)電 單極型晶體管單極型晶體管導(dǎo)電途徑稱為溝道導(dǎo)電途徑稱為溝道 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管 P型硅襯底型硅襯底 N+N+N型硅襯底型硅襯底 P+P+S D S D G G 金屬鋁金屬鋁B B 一、基本結(jié)構(gòu)一、基本結(jié)構(gòu) 金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管 MOS場(chǎng)效晶體管場(chǎng)效晶體管SiO2絕緣層絕緣層上一頁(yè)上

5、一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)返返 回回下一節(jié)下一節(jié)上一節(jié)上一節(jié)NMOS 管：管：N型溝道，型溝道，P襯底襯底PMOS 管：管： P型溝道，型溝道，N襯底襯底按導(dǎo)電溝道的類型分：按導(dǎo)電溝道的類型分：按導(dǎo)電溝道的形成方式分：按導(dǎo)電溝道的形成方式分： E型：增強(qiáng)型型：增強(qiáng)型 SiO2不帶或帶少量電荷不帶或帶少量電荷 D型：耗盡型型：耗盡型 SiO2帶大量電荷帶大量電荷P型硅襯底型硅襯底 N+N+S D G B 上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)返返 回回下一節(jié)下一節(jié)上一節(jié)上一節(jié)1、增強(qiáng)型、增強(qiáng)型 MOS 場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)管上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)返返 回回下一節(jié)下一節(jié)上一節(jié)上一節(jié)2、耗盡型、耗盡型 MOS 場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)管

6、上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)返返 回回下一節(jié)下一節(jié)上一節(jié)上一節(jié)晶體管是由晶體管是由IB 來(lái)控制來(lái)控制 ID 的，故為電流控制元件；的，故為電流控制元件；場(chǎng)效應(yīng)晶體管是由場(chǎng)效應(yīng)晶體管是由UGS 來(lái)控制來(lái)控制 ID 的，故為電壓控制元件。的，故為電壓控制元件。 ID 對(duì)對(duì) UGS 的控制能力可通過(guò)跨導(dǎo)的控制能力可通過(guò)跨導(dǎo) gm 來(lái)表示，來(lái)表示，單位：西單位：西門子門子（s）。）。D SDDmGSGS|UIIgUU常數(shù)與晶體管不同之處：與晶體管不同之處：上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)返返 回回下一節(jié)下一節(jié)上一節(jié)上一節(jié)二、工作原理二、工作原理 圖形符號(hào)圖形符號(hào)或或UGS(off)極性極性UGSUDSE型型NMO

7、SE型型PMOSD型型NMOSD型型PMOSD B S G D B S G D B S G D B S G UGS(th) 0+UGS(th) 0UGS(off) 0 上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)返返 回回下一節(jié)下一節(jié)上一節(jié)上一節(jié)三、特性曲線三、特性曲線1. 轉(zhuǎn)移特性：轉(zhuǎn)移特性： UDS一定時(shí)，漏極電流一定時(shí)，漏極電流 ID與柵源電壓與柵源電壓UGS之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。2. 漏極特性：漏極特性： UGS一定時(shí)，漏極電流一定時(shí)，漏極電流 ID與柵源電壓與柵源電壓UDS之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)返返 回回下一節(jié)下一節(jié)上一節(jié)上一節(jié)8.6 8.6 集成電路集成電路模擬電路與數(shù)字電

8、路的區(qū)別：模擬電路與數(shù)字電路的區(qū)別： 模擬信號(hào)：隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)。模擬信號(hào)：隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)。 數(shù)字信號(hào)：在時(shí)間上不連續(xù)、離散的脈沖信號(hào)。數(shù)字信號(hào)：在時(shí)間上不連續(xù)、離散的脈沖信號(hào)。 電子電路按處理信號(hào)的不同分：電子電路按處理信號(hào)的不同分： 模擬電路模擬電路 數(shù)字電路數(shù)字電路上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)返返 回回下一節(jié)下一節(jié)上一節(jié)上一節(jié)8.7 8.7 晶閘管晶閘管一、基本結(jié)構(gòu)一、基本結(jié)構(gòu) G A K 陰極陰極 控制極控制極 陽(yáng)極陽(yáng)極 普通晶閘管普通晶閘管 NNPPA K G 上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)返返 回回上一節(jié)上一節(jié)圖片圖片(a) 晶閘管導(dǎo)通條件晶閘管導(dǎo)通條件 uA 0；uG 0 (b) 晶閘管導(dǎo)通后控制極將失去作用。晶閘管導(dǎo)通后控制極將失去作用。 (c) 晶閘管截止條件晶閘管截止條件 A0u上一頁(yè)上一頁(yè)返返 回回上一節(jié)上一節(jié)二、工作原理二、工作原理 雙極型