半導(dǎo)體設(shè)計(jì)二極管

二極管是最簡單的半導(dǎo)體器件形式，由兩片稱為 P 和 N 的不同半導(dǎo)體材料組成。它通常用于允許電流沿一個(gè)方向流動(dòng)并限制其沿相反方向流動(dòng)。

當(dāng) P 型和 N 材料融合時(shí)，就形成了 PN 函數(shù)。我們需要在潔凈室的干凈環(huán)境中進(jìn)行。當(dāng)附著不同導(dǎo)電性的材料時(shí)，負(fù)電子被正電荷吸引并在結(jié)處形成一種邊界。其他類似的電荷被排斥，導(dǎo)致在電子流和正電荷平衡的交叉點(diǎn)形成耗盡區(qū)。

亞洲二極管的設(shè)計(jì)可以使其正向偏置或反向偏置。 

半導(dǎo)體器件——正向偏置

如果我們將 P 側(cè)連接到正向電流，則稱為正向偏置，電流在電路中流動(dòng)。

半導(dǎo)體器件——反向偏置

在反向偏置配置中，我們將 P 側(cè)連接到更負(fù)的電壓，因此任何進(jìn)入的電子都會(huì)被排斥。它阻止電路中的電流流動(dòng)。

半導(dǎo)體器件-應(yīng)用

下面列出了二極管的一些常見應(yīng)用

1. 整流器中的二極管

二極管有助于設(shè)計(jì)各種整流器電路，以將交流電整流為直流電。使用二極管的一些基本類型的整流電路是：

1. 半波

2. 全波中心抽頭

3.全橋

我們通過在輸入交流電的每個(gè)半周期內(nèi)交替二極管的偏置來將電流整流為直流電。此外，可以在這些電路中使用電容器以避免紋波效應(yīng)。  

限幅電路中的二極管

削波電路有助于消除來自 FM 發(fā)射機(jī)的過多噪音。根據(jù)所使用的二極管配置類型，我們可以將這些電路分類為：

1.系列剪刀

二極管在輸入電壓的正半周期間反向偏置，負(fù)半周正向偏置。

1. 分流剪

二極管在該電路中充當(dāng)開關(guān)。它在正半周期間正向偏置，而在負(fù)過程中則相反。

 鉗位電路中的二極管

當(dāng)限幅電路去除峰值時(shí)，鉗位電路有助于將峰值信號(hào)轉(zhuǎn)移到所需的電平。它也被稱為直流恢復(fù)器或電平轉(zhuǎn)換器。鉗位電路的類型有：

1. 正二極管配置

負(fù)峰被鉗制，使其下降到零水平。

1. 負(fù)二極管配置

正峰值被鉗制并降到零水平。  

邏輯門中的二極管

邏輯門用于執(zhí)行邏輯運(yùn)算，如 AND、OR、NOT、NOR、XOR 等。通過將邏輯開關(guān)的低阻抗和高阻抗?fàn)顟B(tài)的概念應(yīng)用于反向和正向偏置，二極管可以構(gòu)建所有類型的邏輯門.

邏輯 1 對應(yīng)高電壓，邏輯 0 對應(yīng)低電壓。要構(gòu)建一個(gè)簡單的或門，您可以使用兩個(gè)帶開關(guān)的二極管。當(dāng)兩個(gè)開關(guān)都打開時(shí)，二極管反向偏置，輸出電壓為零。當(dāng)一個(gè)開關(guān)閉合時(shí)，一個(gè)二極管變?yōu)檎蚱茫敵鲭妷簳?huì)很高。

 反向電流保護(hù)電路中的二極管

二極管可以保護(hù)電路免受直流電源反極性的影響。當(dāng)直流電源連接不正確時(shí)，會(huì)發(fā)生反極性，大量電流可能流入電路并造成損壞。輸入兩側(cè)的阻塞二極管可以幫助避免這個(gè)問題，因?yàn)樗c負(fù)載串聯(lián)時(shí)會(huì)阻塞電流供應(yīng)。二極管將被正向偏置以實(shí)現(xiàn)正確的連接，并為錯(cuò)誤的鏈接反向偏置。

電壓倍增器中的二極管

當(dāng)您在整流電路中級聯(lián)多個(gè)二極管時(shí)，您可以獲得等于所施加輸入電壓值乘以所用乘法器數(shù)量的輸出直流電壓。

V out = V in * 乘數(shù)

這些電路可以是電壓倍增器和倍增器。通過將電容器組合到課程中，您可以獲得奇數(shù)或偶數(shù)的輸入電壓作為輸出。

半導(dǎo)體設(shè)計(jì)晶體管

晶體管是許多現(xiàn)代小工具和電子設(shè)備的先驅(qū)。它們使信號(hào)放大和開關(guān)電路成為可能，使它們成為電子設(shè)備的重要組成部分。 

每個(gè)晶體管由三個(gè)基本部分組成，稱為發(fā)射極、基極和集電極。一些晶體管也可能有一個(gè)額外的基板用于與電路連接。 

我們根據(jù)晶體管所涉及的結(jié)構(gòu)、材料或機(jī)制進(jìn)一步分類。

1. 雙極結(jié)型晶體管（NPN 和 PNP）

2. 場效應(yīng)晶體管（JFET 和 MOSFET）

應(yīng)用

晶體管在電路中用作開關(guān)和放大器以控制電流的流動(dòng)。

 雙極結(jié)型晶體管

通常被稱為結(jié)型晶體管，BJT 可以根據(jù)配置進(jìn)一步區(qū)分。

1. 在 NPN 電路中，配置為 CBE（Collector, Base, and Emitter）。

2.在PNP的情況下，是EBC。

對于 NPN，將兩層 N 摻雜材料連接到中間 P 摻雜材料。在這種情況下，電子從發(fā)射器進(jìn)入基極，底部控制發(fā)射器可以發(fā)射的電子數(shù)量。

在 PNP 電路的情況下，配置與 NPN 相反。兩端有兩個(gè) P 摻雜材料，一個(gè) N 摻雜材料作為基極。基極仍然控制相反方向的電流，但是。

場效應(yīng)晶體管

FET 晶體管的工作原理與 BJT 略有不同。它們由引腳組成，分為柵極、源極和漏極三部分。

結(jié)型 FET 是 FET 的更簡單版本，用作開關(guān)、放大器和電阻器。它不需要偏置電流，僅在輸入電壓下工作。它們有兩種類型，P 通道和 N 通道。

1. P 溝道 JFET

電流是由正電荷或空穴引起的。

2. N 溝道 JFET

在這里，電子導(dǎo)致電流流動(dòng)。與 P 溝道晶體管相比，這些類型的晶體管更受歡迎。

3. MOSFET

MOSFET 代表金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。它是芯片設(shè)計(jì)技術(shù)中大多數(shù)低功耗電路中最常用的晶體管類型。顧名思義，這種半導(dǎo)體器件使用金屬柵極端子并具有四個(gè)端子——漏極、源極、柵極、主體或襯底。

MOSFET 提供高輸入阻抗和低輸出阻抗。

半導(dǎo)體設(shè)計(jì)運(yùn)算放大器

運(yùn)算放大器是用于制造具有最少組件的高性能電路的模擬電路塊。使用負(fù)反饋或正反饋系統(tǒng)，放大器、電容器、濾波器等都可以使用這些電路。

它們是具有類似于直流放大器的特性的線性器件。

運(yùn)算放大器具有三個(gè)重要端子，反相輸入端、正午反相輸入端和輸出端，輸出端可以吸收或提供電流和電壓。  

應(yīng)用

1. 比較信號(hào)

運(yùn)算放大器可以將施加在一個(gè)輸入端的電壓與另一輸入端的電壓進(jìn)行比較。輸入中的電壓差會(huì)導(dǎo)致運(yùn)算放大器飽和，如果兩個(gè)輸入電壓的幅度相同，則輸出電壓將為零伏。 

2. 緩沖信號(hào)

配置有負(fù)反饋配置的運(yùn)算放大器充當(dāng)單位增益緩沖放大器。它具有高輸入阻抗以避免信號(hào)源負(fù)載問題、低輸出阻抗和高電流增益。 

3. 提供雙電壓

雙電源運(yùn)算放大器可以接收兩種不同的電壓，正電壓和負(fù)電壓。同相端接收正電壓，反相端接收負(fù)電壓，而不是像單電源模式那樣接地。 

雙電源運(yùn)放更適合交流信號(hào)，可以在更高的電壓電平下工作。  

4. 放大信號(hào)

運(yùn)算放大器可以根據(jù)其同相和反相輸入端子中的電壓放大輸入信號(hào)。 

5. 過濾信號(hào)

單個(gè)運(yùn)算放大器可以提供一、二或三極濾波器。不同的變體可以使用運(yùn)算放大器對電路進(jìn)行濾波。他們之中有一些是：

1. 低通濾波器

2. 高通濾波器

3. 帶通濾波器

4. 陷波濾波器

5. 求和信號(hào)

混音電路等需要使用運(yùn)算放大器來對施加的電壓求和。反相放大器電路的虛地求和點(diǎn)有助于對音頻輸入求和。 

半導(dǎo)體器件電阻

在電氣過程中，我們需要電阻器來控制電子流并調(diào)整給定電壓的電流水平。電阻器有助于實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。電阻器提供的電阻越高，電流越小。 

應(yīng)用

1. 晶體管和 LED

電阻器允許適量的電流通過電路，從而幫助保護(hù)敏感的半導(dǎo)體器件，如晶體管和 LED。 

2. 時(shí)間和頻率

電阻器，當(dāng)連接到電容器時(shí)，可以提供一個(gè)時(shí)間控制的電路裝置。它有助于設(shè)計(jì)用于閃光燈和警報(bào)器的課程。

3. 分壓器

在串聯(lián)電路中連接菊花鏈電阻器時(shí)，您可以根據(jù)電阻器的電阻值獲得所需的壓降。產(chǎn)生的電壓是電路中每個(gè)電阻器貢獻(xiàn)的電阻的一部分。 

4. 加熱電阻

電阻器用于烤面包機(jī)、電爐和加熱器等電器中，將電能轉(zhuǎn)換為熱能。 

半導(dǎo)體設(shè)計(jì)電容器

電容器是所有電子電路的重要組成部分。它們可以被電流充電并可以一次全部放電。   

應(yīng)用

1. Timing

通過操縱充電和放電時(shí)間間隔，電容器可以使用時(shí)間相關(guān)的電路，如 LED、揚(yáng)聲器系統(tǒng)、警報(bào)和發(fā)出周期性嗶嗶聲的課程。

2.平滑

使用電容器和許多家用電器可以平滑交流輸入電流以產(chǎn)生直流輸出。

3. 耦合

電容耦合是一種機(jī)制，它可以阻止直流電，同時(shí)讓交流電單獨(dú)通過電路。揚(yáng)聲器使用電容來實(shí)現(xiàn)這種機(jī)制，我們可以避免直流電造成的任何損壞。

4. 調(diào)音

可變電容器在無線電系統(tǒng)中用于調(diào)諧電路。它是通過將 LC 振蕩器連接到可變電容器來完成的。

5. 儲(chǔ)能

電容器可以儲(chǔ)存能量并立即釋放能量，這在需要突然閃光的相機(jī)電路等應(yīng)用中得到了使用。

半導(dǎo)體器件電感器

電感器是無源電子電路，當(dāng)電流流過它時(shí)，它會(huì)將能量存儲(chǔ)在磁場中。圍繞中心磁芯纏繞的線圈絕緣線構(gòu)成電感器，它通常是電路中最大的元件。

應(yīng)用

1. 過濾器

電感器可充當(dāng)?shù)屯V波器，當(dāng)與電容器和電阻器結(jié)合使用時(shí)，它們可用于在電路中創(chuàng)建高級濾波器。 

2. 傳感器

電感器可以感應(yīng)磁場和導(dǎo)磁材料，而不必與所述材料進(jìn)行物理接觸。這使它們非常適合用作交通燈和類似應(yīng)用中的傳感器。 

3. 變形金剛

當(dāng)具有相同磁路的電感器組合在一起時(shí)，就可以構(gòu)成一個(gè)變壓器。變壓器是電網(wǎng)和電源的重要組成部分。

4. 馬達(dá)

感應(yīng)電機(jī)在磁力的幫助下幫助將電能更有效地轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。我們可以使用交流輸入的感應(yīng)電機(jī)來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。感應(yīng)電機(jī)也不需要轉(zhuǎn)子和機(jī)器之間的電接觸，使其成為更安全可靠的選擇。 

5. 儲(chǔ)能

只要電感器通電，它們就可以在磁場中儲(chǔ)存能量。開關(guān)模式電源可以使用它們，例如在個(gè)人計(jì)算機(jī)中使用的那些。

6. 音頻均衡器

音頻均衡器是有助于音樂制作的特殊類型的電子設(shè)備。它們用于增強(qiáng)或削減某些頻率以創(chuàng)建所需的聲音效果。 

有不同類型的均衡器可用，最常見的是。

1.擱架均衡器

2.圖形均衡器

3. 參數(shù)均衡器

概括

本文是對半導(dǎo)體及其可以制造的所有設(shè)備的基本概述。

您有任何疑問嗎？請?jiān)谙旅娴脑u論中告訴我們。如果您需要半導(dǎo)體器件的服務(wù)，您可以聯(lián)系我們。潤澤五洲PCB擁有十多年的電路板制造經(jīng)驗(yàn)。我們可以一起討論，學(xué)習(xí)電子學(xué)。