標(biāo)題: 對 電子技術(shù)基本概念 的感悟 [打印本頁]

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-18 01:39
標(biāo)題: 對 電子技術(shù)基本概念 的感悟
電路電路,有了電,電器才能走路。
電源,有換能器與貯能器兩種,經(jīng)典理論中的電源,是換能器,
然后才是電壓源跟電流源的區(qū)別,電壓源、電流源,是物種,恒壓源、恒流源,則是能力,
負(fù)載壓降在電源上的表現(xiàn),就是端電壓,恒壓源恒的就是端電壓,恒流源恒的,是負(fù)載里頭的電流,
電壓源的電流及電流源的電動勢,是隨負(fù)載而變的參數(shù),這參數(shù)不單可大可小,還可以改變方向,對貯能型電源而言,改變方向的操作,效果就是充電,
穩(wěn)壓啊恒流啊甚么的,應(yīng)該稱之為〖電力調(diào)控器〗才對,電力調(diào)控器,論其功能,是修飾器與適配器,論身份定位,其實就是把電源和負(fù)載連接起來的一根導(dǎo)線。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-18 02:34

電源,有個參數(shù)名為〖內(nèi)阻〗,
在電壓源中,內(nèi)阻就是電樞 (產(chǎn)電或貯電部件) 里頭的實體電阻,沒任何懸念,
但在電流源中的「內(nèi)阻」又是甚么回事呢,實際上,電流源的電流輸出是不會受到電樞的實體電阻所影響的,想改變負(fù)載電流,除非分流,
負(fù)載跟固定電阻並聯(lián),掛載于恒流源,效果會是如何,電流源的伏安特性正正就是這情況,但是,電源不允許漏電,也不可能在里頭預(yù)裝甚么分流支路,所以,這個「並聯(lián)電阻」只是等效而非實體,估計是換能機(jī)制的問題。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-18 09:18

人間,是電壓源的天下,但恒壓源卻還沒出世,
電流源嘛,就只有 過載狀態(tài)的串激發(fā)電機(jī) 那么一種,恒流就甭提了,也許不為自然規(guī)律所允許,
穩(wěn)壓、恒流,目標(biāo)是誰,自然是負(fù)載,想要做到,甚么方案最簡單?!
並聯(lián)穩(wěn)壓、串聯(lián)恒流,一個元件就可搞定而且無需反饋,缺點是,輸出無法調(diào)控,帶負(fù)載能力太弱,
而且,電源波動和負(fù)載變化是由此元件完全承受的,使得此元件處于劇烈擾動狀態(tài),對負(fù)載的駕馭能力嚴(yán)重劣化,
在反饋式電力調(diào)控器中,穩(wěn)壓管 (或恒流元件) 不再是調(diào)控者而是成了基準(zhǔn),只動口甭動手,負(fù)載狀況是透過反饋環(huán)跟基準(zhǔn)綁定的,由于基準(zhǔn)沒受任何外因的侵?jǐn)_,負(fù)載狀況自然會比無反饋者安穩(wěn)多了去。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-18 09:57

電源抑制比 (PSRR) 和共模抑制比 (CMRR),是電子電路的兩大硬指標(biāo)。
以串聯(lián)穩(wěn)壓器為例,無反饋的,總是以共集拓?fù)鋷ж?fù)載,因為,只有把負(fù)載接于射極,才能既從三極管獲取強(qiáng)大的電流且可跟穩(wěn)壓管並聯(lián),
共集拓?fù),對電源而言就是個恒流通道,穩(wěn)壓管的限流電阻兼當(dāng)了三極管的偏置者 (Rʙ),Rʙ大,Uce也跟著大,電源抑制比就愈高但管耗也愈嚴(yán)重,電源電壓的利用率也愈低,
負(fù)反饋的引入,正可解決這問題,如今,負(fù)反饋也用于大多數(shù)的功放中,跟穩(wěn)壓器一樣,功放的負(fù)載也同樣會受電源波動及負(fù)載變化的影響,功放的電源抑制比與負(fù)載調(diào)整率,同樣可藉負(fù)反饋而提高。

作者: TTQ001    時間: 2024-12-18 10:05
你的觀點非常有趣。謝謝你與我們分享你的想法。
作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-18 10:18

CMRR,是差動放大器的關(guān)鍵參數(shù),
CMRR的本質(zhì),乃因差分電路架構(gòu)未臻完全對稱而出現(xiàn)〖共→差〗轉(zhuǎn)化,引致差模(輸出)失真,
但是,共模抑制其實並不僅止于此,即使電路完全對稱,〖共→差〗泄漏得以杜絕,但共模成份對電路仍然可有另外的影響,四象限乘法器大家懂吧,這個乘法,效果正正就是共模的調(diào)幅效應(yīng),你看看,被調(diào)了幅的正弦波不是畸變了嗎。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-19 01:25


以視線充當(dāng)磁力線,弗萊明左右手法則合一,
當(dāng)您看著此圖時,錶針的動生電勢是外正內(nèi)負(fù),
反之,以直流電源外正內(nèi)負(fù)的連接錶針,錶針會順鐘向運動。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-19 02:02

所謂的〖法拉第弔詭〗,其實不高深,
仍是以視線充當(dāng)磁力線,環(huán)路○△□☆以↶↷方向轉(zhuǎn)動,會不會有環(huán)流?!
這樣的動作,是平移與角位移的疊加,處處都有動生電勢,但總合電勢是零,那就無法在環(huán)路中驅(qū)動起任何電流來,
法拉第電機(jī)作發(fā)電之用時,叫做〖單極發(fā)電機(jī)〗,當(dāng)被拖動的是磁場時,發(fā)不出電來,就是這個原因,導(dǎo)體旋轉(zhuǎn),就相當(dāng)于環(huán)路○△□☆只有部份運動,總合動生電勢不是零,那就有電流了,環(huán)路的靜止部份就是負(fù)載。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-19 11:44


發(fā)電機(jī)繞組,實際上是個閉合成環(huán)的整體,沒有ABC之分,所謂的「相」,是這個整體的抽頭而矣,
同樣是正弦波,發(fā)電機(jī)跟震蕩器是不一樣的,震蕩器產(chǎn)生的正弦波是往復(fù)運動,發(fā)電機(jī)的輸出實際上是〖燈塔效應(yīng)〗,
下圖中的那個長度固定的黑箭頭,就是發(fā)電機(jī)的動生電勢,是按照正弦規(guī)律分布的純直流,在定子上形成行波,正弦交流電 就是行波跟線組的相對運動所形成的。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-20 01:47

電源,是電的誕生地,所以,貯電器雖然經(jīng)常作為電源使用,但不是真正意義上的電源,
跟貯電器相比,起電機(jī)反而更接近于電源,它的功能架構(gòu)跟直流發(fā)電機(jī)一樣,有電刷和轉(zhuǎn)子,電樞都是在轉(zhuǎn)子上,而兩者的輸出都需要借助于運動,
電力的初始形態(tài),是電勢,發(fā)電機(jī)的磁場是恒定磁場,發(fā)電機(jī)形成的電動勢只能是動生電勢,作為換能器,發(fā)電機(jī)所換的能,是動能,
從前,便攜式電器的電池是外接的,可以拆換,起電機(jī)的原理,其實就相當(dāng)于更換電池,起電器的電,是以靜電感應(yīng)產(chǎn)生的,不需運動,
但是,負(fù)載跟「電池」是不相通的,同樣是運動,起電機(jī)的運動是令起電盤成為運輸帶,令一眾「電池」得以輪流 透過電刷跟負(fù)載碰觸,而不是用來直接驅(qū)動電荷流動的能源。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-20 03:12


負(fù)載想要獲取電力、營造功率,是需要電流的,
想要形成電流,就得有閉合的環(huán)路,但是,位移電流的閉合環(huán)路卻卻不需依賴導(dǎo)體,
打雷時,云與云之間或云對地的放電,其電路只是直線,看似不閉合,但其實跟 電容經(jīng)電感放電 是一樣的。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-20 09:45


假設(shè),起電盤能做到零質(zhì)量,軸承也做到零摩擦,則把起電盤轉(zhuǎn)動是甭費勁的,起電機(jī)的輸出,雖還得靠運動但不是以動能換來的,
起電機(jī),能成為電源連續(xù)輸出,實乃拜萊頓瓶所賜,只要萊頓瓶不空,靜電感應(yīng)就源源不絕,而只要靜電不絕,萊頓瓶就不會空,這跟自勵磁發(fā)電機(jī)可謂異曲同工,而且有沒有發(fā)覺,起電盤上的靜電居然是交變的咧,
靜電感應(yīng)是不需運動的,而荷電金屬片上的「種籽」電荷並沒減少,那么,新增靜電難道不需能量,不對啊,忽然想到一種可能性,起電機(jī)的輸出,原理相當(dāng)于更換電池,感應(yīng)時,兩邊的荷電片湊得最近,起電后就會錯開,
靜電,是有電場力的,所以,把荷電載體拉開是需要力量的,這力量,就是克服靜電引力所要付出的代價,那就意味著,電荷的搬移其實也是需要動能的,好了,關(guān)于電源的論述到此為止,接下來探討的,就是涉及電子技術(shù)的負(fù)載部份。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-20 11:03

電子技術(shù)跟電氣工程的差別,是 有源器件 的加入,
整流子,被界定為電子元件,但是,整流子與變壓器之用,卻是跨領(lǐng)域的,
功因補(bǔ)償本屬電氣工程之務(wù),但隨著電子技術(shù)擴(kuò)展至強(qiáng)電層級,對功因的影響漸趨不可忽視,
真空管,始于二極,而二極管只能整流且非可控,那就不是有源器件,所以,整流電源的歷史早于電子技術(shù)的誕生,
因著交流電系一統(tǒng)天下,變壓器亦隨之大派用場,變壓器的傳輸制式是等功率,按需攝取絕不浪費,這種等同于能量守恒的供求關(guān)系自然是最合理的用電方式。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-21 07:33

真空或氣體放電,本來是沒有極性限制的,為甚么真空二極管可以整流,而三極的更只能用直流電呢?!
問題大概應(yīng)該在于電極材質(zhì)及工況,陰極的設(shè)計是以發(fā)射電子為目的,陽極是不會發(fā)射「空穴」的,只作為電子的歸途,如此說來,我忽然覺得,跟真空整流子相似的是肖特基二極體,而不是PN結(jié)。
因二極管整流的歷史早于電子技術(shù)的誕生,所以,二極管整流,不論使用的是真空管還是半導(dǎo)體,都算不上電子技術(shù),當(dāng)真空三極管面世,電子技術(shù)就隨之萌芽,真空管需要的電壓很高,總是直接以電網(wǎng)為電源,我忽然覺得,這是不是可視之為元初代的電力電子技術(shù)應(yīng)用呢?!

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-21 09:15

變壓器沒有運動部件,不能營造動生電勢,不給電就不會有輸出,給它純直流,它輸不出來,
繞組,其實只需一個,把導(dǎo)線由單支改為幾股就可以了,幾股並接為一,就是電感,各股分工為原邊副邊,就成了變壓器,
電感的感抗,就是自感,自感互感實屬一體,感抗是電感量和頻率的函數(shù),是個有限值,所以,變壓器縱然空載,原邊阻抗亦無法達(dá)至無窮大,
原副兩邊的電流為何會成比例呢,那是因為,電磁感應(yīng)建立的電動勢其實只此一道,輸出跟感抗都是它,副邊,可是這感生電勢的「決口」,
掛載,就相當(dāng)于讓原邊「漏氣」了,負(fù)載愈重,感生電勢的流失就愈多,原邊「漏氣」就愈嚴(yán)重,從電源灌進(jìn)原邊去的電流自然跟著增加,通過電磁變換,這增加的輸入電流就成為負(fù)載所需的補(bǔ)充量,關(guān)鍵是,感生電勢的退讓是增加輸入的必要條件,所以,負(fù)載壓降注定是要隨負(fù)載的加重而跌落的!
加載,相當(dāng)于把副邊短路,另方面,副邊里的電流是感生的,沒有外來干預(yù),但加載后也會反過來造成磁場,這磁場有「退磁」的作用,兩種影響加起來,感生電勢就削弱了,輸入電流增加,就可以加大勵磁力度,遏止了感生電勢的大幅跌落,輸出也就穩(wěn)住了。

作者: 王秋冬    時間: 2024-12-21 10:06
謝謝分享,真是有效的學(xué)習(xí)到很多知識。
作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-22 09:55

射極跟隨器,是電子電路,包含有源器件,它的平衡有賴于 電壓串聯(lián)負(fù)反饋,
變壓器,只是一個由幾組線圈結(jié)集而成的無源元件,論性質(zhì),是個傳遞電力的換能器,論執(zhí)行機(jī)制,除了電磁感應(yīng)沒其他了,
在射極跟隨器中,Ib是受負(fù)載壓降反制的,負(fù)載壓降的波動不會超過Ube,這是負(fù)反饋,變壓器根本沒有負(fù)反饋機(jī)制,但負(fù)載壓降透過反射阻抗,同樣對勵磁電流起著反制的作用,
射極跟隨器與變壓器,類別不同,原理迥然,但效果表現(xiàn)卻是 異曲同工,都是 以負(fù)載為制導(dǎo)的動態(tài)平衡,看來,在博大精深的自然規(guī)律中,動態(tài)平衡無處不在,而動態(tài)平衡建立的機(jī)理也是多種多樣,並未全為人類所悉。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-22 10:47

電壓源與電流源,皆為自然規(guī)律所允許,但能在現(xiàn)實中立足的,都是電壓源,所以,這世界是以電壓源為本位的,
悖論,是不可調(diào)和的矛盾,當(dāng)事物中含有悖論,自然規(guī)律就無法允許其存在,實際上是,缺陷與極限 把矛盾屏蔽了,所以,天地萬物皆有缺陷與極限,恒流源與恒流源是無法實現(xiàn)的,
串激發(fā)電機(jī),可能是唯一能在現(xiàn)實中立足的非電壓源型電源,它有兩種負(fù)荷特性,加載時,先是 負(fù)輸出阻抗,當(dāng)負(fù)載阻抗減小至某程度,才突然變?yōu)椤鸽娏髟础,可這電流源實在不像話,輸出阻抗太低了,比電焊機(jī)變壓器還要差勁,
電焊變壓器跟電源變壓器或聲頻變壓器,原理一樣,用法也近似,都是帶鐵芯的線圈,差別只是,鐵芯有氣隙,還有磁分路把副邊跟原邊隔開,所以這是個 漏磁變壓器,除了焊機(jī),在電子鎮(zhèn)流器還未普及的年代,漏磁變壓器也是大功率HID的伙伴。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-23 09:53


當(dāng)導(dǎo)體卷繞成螺管'狀時,磁路重組,以平行于管壁的方向分布,
並行的磁力線是相斥的,圈曲成匝的導(dǎo)體,會受到可怕的磁張力,甚至足以把線圈掤斷,
不解的是,外頭空間無限,互斥的磁力線大可盡管散開,可螺管偏偏就不把閉合磁路建立在外面,即使是空芯的也是如此,道理何在呢?!

作者: 黑心機(jī)子    時間: 2024-12-23 10:32
這是一個很龐大的系統(tǒng),當(dāng)然也包括我們所生活的方方面面,根據(jù)術(shù)業(yè)專攻不同,又可以分為很多微專業(yè),對我來說,真正學(xué)懂其中的精髓是很困難的
作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-23 12:50

空芯線圈,空間就是唯一的磁路,所以是沒有漏磁這回事的,
漏磁的成因,是磁阻或繞組疏密的不均勻,比如,電源變壓器,磁路是完全閉合的,如果原邊繞組把鐵芯全部覆蓋,理論上就沒有漏磁了,
鐵芯開了氣隙,並不表示不會飽和,氣隙跟鐵芯是串聯(lián)的,空氣磁導(dǎo)率雖遠(yuǎn)低于鐵芯但沒有極限,所以,氣隙磁密可以達(dá)至足以令鐵芯飽和的程度,
分別只是,令開氣隙鐵芯飽和所需的勵磁電流比閉合磁路大得多,勵磁電流愈大,貯能就愈多,故此,用作扼流或貯能的鐵芯線圈都會開氣隙,不過,閉合型磁路氣隙過大則電感量大幅減小,所以氣隙宜狹不宜寬,
自感沒有漏感,互感及動生模式才有漏感,直至目前為止,漏感問題仍然無法根絕,即使是環(huán)形變壓器,磁路徹底閉合,繞組也嚴(yán)絲密縫完全覆蓋,但仍不能把漏感消滅,漏感不會影響變壓器的等功率傳輸規(guī)則,但會影響短路反射阻抗,用于開關(guān)電路時,影響的就是開關(guān)管的電壓應(yīng)力 (尖峰與震鈴)。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-24 11:13


隱極式鐵芯,早已成為交流電機(jī)與有刷電機(jī)的主流,
此圖中的線圈是有鐵芯的,它轉(zhuǎn)子定子皆可當(dāng),9樓那個發(fā)電機(jī),你用想像力把繞組簡化,也會得出跟此圖類似的型態(tài),

環(huán)型繞組 (樣子像芯式變壓器),于1860始創(chuàng)于電動機(jī),1870年擴(kuò)展至發(fā)電機(jī),往后就被「鼓」型繞組 (相貌似殼式變壓器) 取代了,
無論是此層的還是9樓的,都等效于19樓那個線圈,所有繞組融合,成為完全閉合的單個螺管,根本沒有起點與終點,只有等距抽頭,這些等距抽頭,對于交流電機(jī)而言就是〖相線〗,對直流電機(jī)而言就是〖換向片〗。

不過,電機(jī)電樞的磁路,跟19樓那線圈可是大相逕庭,想要建立19樓線圈那樣的磁路不難,直接以轉(zhuǎn)子軸當(dāng)導(dǎo)線就可以了,這樣,環(huán)型電機(jī)就變成「電流互感器」了啊,哈哈,
電流互感器與電壓互感器,其實都是變壓器,只是變比 (匝數(shù)比) 極端化,兩種互感器理論上可一物兩用,實際上不行,因為電壓互感器提供的信息不是電流,所以副邊還是需要一定的匝數(shù),變比雖然極端但還沒電流互感器那么夸張,
電工守則嚴(yán)肅告誡,電流互感器嚴(yán)禁副邊開路,究其原因,是因為環(huán)形螺管的首尾兩端相距頗近甚至交疊,而它的輸出的電壓可比市電還高,那就存在拉弧爬電的風(fēng)險,其實還有一點就是,原邊不許短路,原邊,實際上是四份一匝,負(fù)載阻抗過低,這四份一匝承受的分壓也足以讓副邊「破防」,短路,后果只會更糟。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-24 12:18

功因補(bǔ)償與阻抗匹配,都是供求關(guān)系,
功因補(bǔ)償,是資源應(yīng)用合理化,阻抗匹配,則是利益最大化,
功因,先是有相移功因,后來,波形的影響漸漸不可忽視,對于相移功因的概念,起初只有無功,其實,有功也會影響功因,而且是相移功因與波形功因皆被涉及,
原始的功因校正,是無功補(bǔ)償,方法有  集中、小組與就地 這么三種,我就納悶,如何做到「肥水不流外人田」,亦就是怎樣才能使補(bǔ)償電容的貯能釋放局限于指定用戶,
我想,要么以變壓器隔離,要么就是使用很長的電源線 (單個負(fù)載多用此法),利用其電阻的壓降使電容電壓始終低于電網(wǎng)電壓,大概是這樣吧。
功因,是供求的比例關(guān)系,這比例沒限制,只要是固定的,功因就是1,而阻抗匹配的供求關(guān)系卻是有定的,就是必須為 二份一,亦就是負(fù)載阻抗等于電源內(nèi)阻,負(fù)載壓降只有電源電動勢的一半而不是全部,阻抗不論哪種方式匹配,都是負(fù)載與電源之間的事,如有中介環(huán)節(jié) (變壓器或傳輸線),在匹配狀態(tài)下,中介環(huán)節(jié)不會瓜分任何電壓。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-25 01:48

終有那么一天,電子技術(shù)進(jìn)軍強(qiáng)電領(lǐng)域,
真空管需要的電源電壓,至少超過110V,所以直接掛載于電網(wǎng),
但是,整流不屬于電子技術(shù),三極管的用場則僅限于線性放大與邏輯電路,算不上  電力電子技術(shù),
汞弧管 (引燃管),可理解為真空管版的可控硅,勉強(qiáng)算是電力電子技術(shù)的鼻祖,但是,電力電子技術(shù)是對供電與用電的深度控制,這是大功率半導(dǎo)體有源器件面世之后的事情了。
電氣工程及電力電子技術(shù),有一個共同點,就是都往高(電壓)發(fā)展,相比于器物的粗細(xì)與重量,耐壓對絕緣材料的考驗算不了甚么,這就為電力傳輸?shù)母邏夯峁┝丝臻g,
不論導(dǎo)線還是芯片,其面積都必須跟電流適配,高壓化,可使繞組線徑及芯片面積縮小,對有源器件而言,耐壓的提升令芯片厚度的增幅不大,開關(guān)電源往高發(fā)展的,除了電壓還有頻率,頻率愈高,繞組匝數(shù)就愈少,想要高壓化就得增加匝數(shù),這樣,能用的頻率就可更高,而且,高壓化可減小線徑,不單使繞組易于制作,還減少了線材因集膚效應(yīng)的架空所造成的浪費。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-25 07:31

傳輸市電的架空電纜有多粗細(xì),大家有目共睹,
40瓦熒光燈管有多粗,理應(yīng)更是家喻戶曉了吧,發(fā)電機(jī)電樞與主變壓器繞組所用的線材我沒見識過,但估計不會比熒光燈管粗多了去,太粗了,別的不說,揻彎就不好搞,
40瓦熒光燈管的截面,相當(dāng)于現(xiàn)今的一元硬幣,根據(jù)安規(guī)算個賬,你說可搭載的電流能有多大,那么,增加電壓輸出,就是提升單機(jī)功率的唯一出路,電線可以超導(dǎo),有源器件想做到零電阻,估計比線材更難,更糟的是,那個非線性是有源器件的本命機(jī)制,無法以超導(dǎo)手段來排解,這樣,有源器件也許永遠(yuǎn)無法實現(xiàn)零管耗,勢將成為開關(guān)電源發(fā)展的瓶頸!

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-25 08:54

地是甚么,是各處電位的參考點,是每條環(huán)路的共同歸途,另外就是作故障疏導(dǎo)之用。
接地,有電氣地與大地兩大種,電氣地,以電源端子(或名「軌」)為站臺,電源端子本來就是一眾環(huán)路的集散地,作為地的選圵可謂理所當(dāng)然,
但是,接線柱與總線的存在,會導(dǎo)致公共阻抗的形成,即使阻值為零,但如果電路是高頻系統(tǒng),這公共阻抗就會激起感抗,導(dǎo)致〖地彈〗現(xiàn)像,
若把接地點投放至電路板上,則還有造成接地環(huán)道的可能,接地環(huán)道對系統(tǒng)內(nèi)外都會造成干擾,無論公共阻抗抑或接地環(huán)道,電容去耦是平息「內(nèi)亂」的好辦法,但去耦電容必須繞過接地路段緊貼電路端頭才管用,
倘若電源端子接至大地,則大地亦成了電氣地,但是,大地的主要用途是,事故地,亦就是漏電時的泄放通道,可保護(hù)人體免遭電亟,也是漏電斷路器發(fā)揮作用所必須的配置,引發(fā)漏保動作的,就是由漏電所建立的勵磁電流,
在電子電路中,有一種地叫做〖交流地〗,如果能以電源端子為地,又何需「另起爐灶」呢,既名交流地,選圵自然有別于電氣地,交流地的設(shè)立,是以電氣地為樁基,在電路中安釘 (穩(wěn)壓管或大容量電容) 設(shè)點而成,電位穩(wěn)固程度稍遜于電氣地但足以湊合,有沒有發(fā)覺,交流地的最常用戶,往往就是三極管。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-25 11:05


在上世紀(jì),電力電子技術(shù)還未出臺的時期,功率電子學(xué)卻已行之有年,
以真空管策動的感應(yīng)加熱裝置,正是功率電子學(xué)的表表者,留意到書中的一句話:“不讓高頻滲進(jìn)電源中”。
對此話,當(dāng)時的我完全無法理解,如今曉得,原來就是〖去耦〗,其實就是,當(dāng)負(fù)載擾動時,由電容暫代電源給負(fù)載供電,這樣,電源的負(fù)荷(電流)就不會劇烈變化,
除了去耦,電容還可用來〖旁路〗,去耦其實也是旁路,因為,電容跟被去耦者是並聯(lián)的,並聯(lián)的效果是分流,一切擾動都被電容分走,不會對被去耦者造成滋擾了,但旁路的受益者卻不僅止于並聯(lián)環(huán)節(jié),就比如這個電路,Rᴇ不需去耦,而是被旁路者,得益的是VT,Cᴇ成了VT射極的交流地,這樣做,靜態(tài)工作點的穩(wěn)定不會破壞,交流增益卻能回復(fù)至接近開環(huán)增益的水平。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-25 11:07

線性是甚么,就是電流跟電動勢或電壓降的比例關(guān)系。
這種比例關(guān)系,是實時性及本質(zhì)性的,在電源電動勢的播弄下,PN結(jié)完全是「俯仰由人」,勢壘厚度的變化,使PN結(jié)的等效電阻隨電動勢而增減,
由于等效電阻的變化,使電流跟電動勢或壓降的比例不再是常數(shù),在直角坐標(biāo)系中描出的伏安特性表現(xiàn)為,不通過原點,不是直線,或兩者兼有,〖非線性〗之名也許就是如此得來,
但在非線性的背景里,有一種引人注目的現(xiàn)像就是,在某區(qū)段中,ΔI/ΔV變化不大甚至恒定,恒定,就成為常數(shù),動態(tài)電阻,原來就是這常數(shù),這個動態(tài)電阻,不單可用來穩(wěn)壓或恒流,而且還是衡量三極管線性優(yōu)劣以至電路表現(xiàn)的指標(biāo)。
光耦,各位大神應(yīng)該見過甚至用過吧,硫化鎘光敏電阻與小電珠 (微型白熾燈) 的組合,就是元初代的光耦,把兩者並聯(lián),就可模擬出 跟PN結(jié)正向特性近似 的非線性電阻來;PTC和NTC是溫度敏感元件,本質(zhì)是普通電阻,但阻值會隨溫度而變化,給它饋以漸變波,如果電壓瞬時值的變化跟溫度變化速度相若,則會呈現(xiàn)類似于非線性的效果,但不應(yīng)該跟非線性電阻相提并論。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-27 03:18

非線性,其實不玄乎,無非就是 不直或不經(jīng)原點 (再不就是兩者兼有)。
但是,適用于電子技術(shù)的非線性,只能是 低階函數(shù),而〖動態(tài)電阻〗所在的區(qū)段更是直線,某些元件的直線不止一道,這些直線必須是 既等距且平行的,才有實用價值,
指數(shù)曲線與對數(shù)曲線,都是實用素材,可成為電子電路傳遞函數(shù)的賦予者;另方面,動態(tài)電阻的存在,必然伴隨伏安特性的劇變,有直線就必有急彎,這個轉(zhuǎn)捩點就是〖有源區(qū)〗!
再次重申,功率電子學(xué)跟電力電子技術(shù)雖不至于兩碼事,但兩者實在是不等同,感應(yīng)熔煉和家用電磁灶 (最簡單的就像玩具,只是震蕩器一個),都是貨真價實不折不扣的電子技術(shù),但它們都不過是吃電大戶,對供電輸電不聞不問,不涉及電力電子技術(shù)的范疇,那就只能歸屬于 功率電子工程。
作為電子元件的始祖,真空二極管的用途只是整流,是大訊號運用,閥門的性質(zhì),應(yīng)該是個單向通行的理想開關(guān),整流二極管同樣如此,但是,在門檻值附近,是二極管 (或穩(wěn)壓管) 伏安特性的轉(zhuǎn)捩點,拐點 (或名膝點) 就是它,此處沒有增益,但讓兩道信息在此相互作用  可變換出原本沒有的波形,這效果,就是〖有源〗,幅度調(diào)制的方案,其中之一就是拿半導(dǎo)體二極管來這樣玩,真空二極管理論上也行,但有沒有人真的這樣用過就不得而知了。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-28 13:26

有源,無源,源,是甚么來著?!
根據(jù)當(dāng)前所悟,意思有三,權(quán)且稱之 三是否。
①是否產(chǎn)生新信息:
電子電路所帶的負(fù)載,其所需往往沒存在 (但自然規(guī)律允許) 或不常備,那就需要「發(fā)生器」,有源器件,就是發(fā)生器的核心,
②是否跟電源有互動:
再生制動與有源鉗位,是把負(fù)載釋出的能量往電源返還,賣電則是將自家所產(chǎn)的電力經(jīng)電源匯出,供給其他用戶,
③是否有增益或需要多個信息:
二極管,若作調(diào)幅或轉(zhuǎn)頻之用,不需電力,但需要訊號信息源與載波信息源,三極管有增益,作放大器用 需要功率源和訊號,集電極調(diào)幅則是 把信息放大作為功率源,以載波為訊號 這樣做。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-29 12:38




PN結(jié),是PN兩型半導(dǎo)體的接合面,那就是物理結(jié)面,界線兩旁的區(qū)域就是結(jié)區(qū),空乏層,就是結(jié)的具現(xiàn),
PN結(jié),是有源器件的本命樞紐,電流通過結(jié)區(qū)的方式,是平行 (而且緊貼) 或垂直于物理結(jié)面,作為PN結(jié)載體的芯片,實體電阻有限,而PN結(jié)的等效電阻則可游走于兩個極端,隨施于結(jié)上的電動勢而變化,

當(dāng)PN結(jié)若處于離線狀態(tài) (如上圖) 時,兩邊載流子在物理結(jié)面內(nèi)中和,形成「結(jié)界」;如果給它電動勢,則正偏時導(dǎo)通相當(dāng)于開關(guān)合閘,反偏時截止相當(dāng)于開關(guān)分?jǐn)啵瑔蜗螂妼?dǎo)性就是這樣出來的,
當(dāng)PN結(jié)正偏時,此「結(jié)界」上就會筑起自建電場,空乏層的屬性,是勢壘,它形成了 不利于載流子的擴(kuò)散通行,門檻值,就是這勢壘添的堵,所以,〖增強(qiáng)型〗是PN結(jié)的唯一,
電子,從電池負(fù)極出發(fā),「電洞」的旅程則始于電源正極,把電池短路了,電子和電洞 不就嘩啦嘩啦的對著流嗎,PN結(jié)正偏時,物理結(jié)面就相當(dāng)于電池兩極的觸碰之處所在,電流暢通無阻就如中圖那樣,
當(dāng)PN結(jié)反偏 (如下圖) 時,里頭的載流子都被電源往回扯,空穴區(qū)此時的屬性是耗盡層,電源的電子和「電洞」並非堵在空乏區(qū)外,而是連元件的端子都邁不進(jìn)去,因為PN結(jié)本土載流子的電性跟電源互不相符,那么,整個PN結(jié)都通不了電,而承受電源電動勢的地方,是空乏區(qū)的邊界。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-30 03:08



半導(dǎo)體有兩種現(xiàn)像,要么是導(dǎo)電能力受外因影響顯著,要么是可透過摻雜 大幅改善導(dǎo)電能力 甚至令 導(dǎo)電能力大幅可控,這跟「貧導(dǎo)」體不一樣,貧導(dǎo)體是犟電導(dǎo)性,只適合當(dāng)電阻或複合導(dǎo)體。
複合導(dǎo)體相當(dāng)于乳濁液,摻雜半導(dǎo)體則相當(dāng)于真溶液, 複合導(dǎo)體的構(gòu)成,類似于多股線 (見上圖),良導(dǎo)體跟貧導(dǎo)(或絕緣)體的本質(zhì)皆不變化,導(dǎo)電機(jī)制,一是導(dǎo)體的微鏈接,二是隧穿效應(yīng),兩種機(jī)制沒有協(xié)同效應(yīng),
半導(dǎo)體摻雜改性,是 結(jié)構(gòu)性導(dǎo)電,摻雜其實不能從根本上改變半導(dǎo)體分子的天性,但雜質(zhì)的介入改變了分子架構(gòu)並且造成能級差異,令本來深受束縛的成鍵電子有路可逃 (就如下圖,一個空位就能讓所有磚塊都可搬移)。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-31 08:19

MOV,可想像為複合導(dǎo)體的特例,
有說,它相當(dāng)于一大堆隨意串並聯(lián)的PN結(jié),
但我覺得,它的組成是以一種金屬的氧化物為主,這些金屬氧化物納米微粒以類似于 點觸型二極管 的形式靠攏,
但這些微粒是單一材質(zhì),如果真的可搭建出PN結(jié)也該是雙向的吧,但有可能嗎,我覺得它們應(yīng)該是相當(dāng)于 齒隙導(dǎo)雷器,
另外,這些微粒不見得都能全部靠攏,而是有一部份會被微氣隙或灌封材料隔開,那就會跟 複合導(dǎo)體 那樣有隧穿這應(yīng),
隧穿效應(yīng)所用的絕緣物,通常是貧導(dǎo)體,跟半導(dǎo)體不同,貧導(dǎo)體的成鍵電子沒有類似于「齊納擊穿」的可脫臼機(jī)制,材質(zhì)一旦擊穿就立馬崩壞,所以,MOV對于超高過電壓的耐受性及重復(fù)性稍遜于TVS是不無道理的。

作者: LhUpBJT    時間: 2024-12-31 09:18

在職能上,運放可權(quán)充比較器,但比較器側(cè)重于邏輯工況,無法妥善處理模擬類信息,
無獨有偶,三極管也有如此差異,高放用管的飽和壓降較高,不需內(nèi)置逆導(dǎo)二極管,亦不會研發(fā)耐壓太高的品種,開關(guān)用管的Pcm顯著低于同級別的高放管,線性差勁,
這里所指的開關(guān),是有源器件,不包括 相當(dāng)于甲類放大偏置 那樣的二極管開關(guān),在這大前提下,仍然不是所有開關(guān)用管都得要三極,真空管二極也能開關(guān),磁控管不就是以磁場為外力嗎,電子束是能跑的,得磁場之力,就可以輪流接通陽極上的每個坑槽,起到等同于開關(guān)的作用。

作者: LhUpBJT    時間: 2025-1-1 01:49

機(jī)械開關(guān),能做到的最高頻率,也許就止步于換向片與電刷的組合,
但論開關(guān)速度,機(jī)械開關(guān)卻是無窮大,開關(guān)狀態(tài)的變化是結(jié)構(gòu)而非阻力,而電子元件即使沒有存儲效應(yīng)和寄生電容,也有〖載流子遷移率〗這個限制因素 (就連真空管也逃不掉),所以,機(jī)械開關(guān)的  耐壓、抗湧浪能力、開關(guān)速度與飽和壓降,也許都是有源器件永遠(yuǎn)無法做到的。

作者: LhUpBJT    時間: 2025-1-1 02:58



結(jié),是一切半導(dǎo)體有源器件的根基,跟任何發(fā)明創(chuàng)造一樣,世上第一顆半導(dǎo)體三極管同樣只是徒具功能,派不上用場,
這三極管,是點觸型的,據(jù)說,早在1894年,貓須檢波器經(jīng)已付諸實用,而作為電子元件的點觸型二極管,大概是誕生于1906年,
點觸型二極體的晶片,可以是鍺或硅,我想,那觸絲是金屬,如果晶片為鍺,那么,大家都是金屬,你說它的接觸是PN結(jié)我不敢異議,倘若晶片是N型硅,那它豈不就相當(dāng)于 肖特基二極管 了嗎 ?!

作者: LhUpBJT    時間: 2025-1-1 11:33

1947年,第一只半導(dǎo)體三極管誕生,它並非無能而是無法便攜,
此管,是金鍺配,鍺硅同屬碳族,如果晶片是硅或石墨,那就是貨真價實的 肖特基三極管,
但大家有否思考過,金銀銅鋁鉑這些金屬,都是良導(dǎo)體,成結(jié)所建的 空乏區(qū) 只能在晶片側(cè),那么,晶片就只能用于三極管的基區(qū)或溝道,這樣,肖特基三極管就跟真空管那樣只有一型,真空管相當(dāng)于NPN,而肖特基三極管就只能PNP型 (雙極) 或N溝道 (場效應(yīng))。

作者: LhUpBJT    時間: 2025-1-2 12:15

先前提到過,PN結(jié)的膝點是有源區(qū),但二極管不歸屬于有源器件,它不專屬于電子技術(shù)領(lǐng)域,
隧道二極管與耿氏二極管,它的負(fù)阻伏安特性可直接從直流電源變生出波形來,所以勉強(qiáng)算是有源器件,
但是,真正的有源器件必須有增益,甚至可控,有源器件最簡單的,一個PN結(jié)就搞定,UJT及jFET 就是這樣,電流的位置和方向,是跟物理結(jié)面擦身而過,
PN結(jié)跟二極管,是 局部與整體 的關(guān)系,端子必須距離結(jié)區(qū)足夠遠(yuǎn),PN結(jié)的安全運行才得保證,而 UJT與jFET 的溝道,正好就是在 結(jié)區(qū)邊緣,那就意味著,電源是橫亙在二極管的其中一個「大后方」的,另一個「大后方」就成了基 (柵) 極,
UJT跟jFET,拓?fù)湎嗨频珮?gòu)型不同,UJT的基極,幾近于點觸,jFET柵極就大得多,只因要避開電源端子而比溝道略短,由于整個功率通道同質(zhì),jFET 注定只能是耗盡型,負(fù)偏壓令耗盡層擴(kuò)張把溝道封堵使管子關(guān)斷,而UJT則是當(dāng)成增強(qiáng)型來用的,它本身不像隧道二極管那樣自帶負(fù)阻,但正向開通造成的 電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng) 令溝道下半段的阻力銳減近乎短路,分壓暴跌,接于基極的電容就是利用此變化,反復(fù)充放電,UJT基極太小而且反向耐壓不給力,也許溝道還未「夾斷」就擊穿了,所以大概不會有人拿它當(dāng)作 jFET 來用吧。

作者: cnos    時間: 2025-1-2 18:03
LhUpBJT 發(fā)表于 2024-12-28 13:26
有源,無源,源,是甚么來著?!
根據(jù)當(dāng)前所悟,意思有三,權(quán)且稱之 三是否。
①是否產(chǎn)生新信息:

有源,無源沒那么復(fù)雜,完全是翻譯的問題。

理解為主動和被動就可以了。發(fā)電機(jī)是主動元件,電燈是被動元件。

作者: LhUpBJT    時間: 2025-1-3 10:27

單結(jié)型有源器件,功率只取道于一區(qū) (肖特基結(jié)就只有晶片區(qū)可選),
其他有源器件的組份,至少兩結(jié),而且,用法必然是PN結(jié)的正規(guī)載流模式,
PN結(jié),構(gòu)造及原理賊簡單,但它的運作機(jī)制與結(jié)區(qū)制作工藝卻沒那么簡單,在用度上,二極管攤上的只是PN結(jié)的單向電導(dǎo)性,
不幸的,人類的思維定勢就卡在二極管的單向電導(dǎo)性上 (這跟學(xué)術(shù)界與業(yè)界的不親民操作不無關(guān)系),在多結(jié)型有源器件中跟功率打交道的,正正就是〖勢壘〗,
別忘了,世上第一只晶體管,可是肖特基版的BJT啊,如果PN結(jié)鐵定不能反向?qū)щ姡敲,世上的半?dǎo)體有源器件 也許就只有 jFET 獨挑大樑,半導(dǎo)體功率電子學(xué)及電力電子技術(shù)就不會那么好發(fā)展了。

作者: yuxuesuixing    時間: 2025-1-3 16:06
有一種文字流過大腦,但毫無知識流過的感覺。太高深了,是真不懂,我愿稱之為文字泥石流。
作者: LhUpBJT    時間: 2025-1-4 02:46

增益型有源器件,最簡單的自然是三極管,
除外先前講過的 jFET,其他都是勢壘型的,基本結(jié)構(gòu)中的核心部份,就像乒乓球拍那樣,
板子就是基區(qū) (連引腳),兩面的膠貼就相當(dāng)于集電結(jié)與發(fā)射結(jié),BJT如是,MOSFET其實也差不離,分別在于基區(qū)跟引腳的連線方式,而連線方式的分別,注定了驅(qū)動手段不會一樣,
而讓我感到饒有興味的,就是MOSFET的那個「溝道」,同具「溝道」之名,但它跟 jFET 中的不是一個概念,MOSFET的溝道並非與生俱來,而且是跨接于兩個物理結(jié)面的,那就跟天體物理學(xué)的「蟲洞」有點像,
關(guān)鍵是,MOSFET當(dāng)溝道生成時,漏源壓降可低至比BJT的飽和壓降還小,換言之,兩個PN結(jié)的勢壘都被溝道「破壞」了,BJT的飽和壓降也是比PN結(jié)的正向壓降更小的,我懷疑就是這「溝道」干的好事,這「溝道」的成份就是 Ie 。

作者: LhUpBJT    時間: 2025-1-5 11:39

不論是電氣連系還是場效應(yīng),反偏結(jié)的疏通,都是勢壘型有源器導(dǎo)電的關(guān)鍵,
曾幾何時,我還真的以為那個集電結(jié)的狀態(tài)是擊穿的,可不對啊,集電結(jié)一旦擊穿了就不再受基極控制,那還怎樣放大呢,
后來才知道,勢壘型有源器件真的是有擊穿這用法的,DIAC就是,如果把射極開路,只用集電結(jié),那就等同于穩(wěn)壓管的用法了,
但在BJT中,集電結(jié)的狀態(tài)卻像可調(diào)電阻那樣可隨意控制 (跟基極電流成比例),基極電路一斷,管子就完全不開通了,這意味著,BJT集電結(jié)的傳導(dǎo)方式跟DIAC絕不一樣。

作者: LhUpBJT    時間: 2025-1-6 02:04


BC547,是貨真價實的BJT,但在此電路中應(yīng)該以「DIAC」視之,
當(dāng)穩(wěn)壓管作穩(wěn)壓或基準(zhǔn)之用時,是以擊穿的模式運行的,擊穿時,電子空穴對就像碳酸飲料開瓶瞬間的泡泡那樣,從空乏區(qū)冒出,然后背道而馳,
串聯(lián)電阻的作用是限制進(jìn)入穩(wěn)壓管里頭 (而非負(fù)載) 的電流,空穴,是NPN型BJT開闔的關(guān)鍵載流子,DIAC開通的鑰匙,就是「穩(wěn)壓管」電流中的空穴。
BC547是BJT,從基極輸入訊號才是BJT的正規(guī)用法,訊號所搭載的空穴,是從基極端子直接往基區(qū)里灌,不經(jīng)過集電結(jié),由于集電結(jié)沒擊穿,功率源(Vcc)自然也就無法把空穴捅進(jìn)發(fā)射結(jié)去,所以,Vcc的變化對 Ic 影響甚微,
但無論DIAC抑或BJT,有一點是共通的,就是 Ie,當(dāng)Ie步進(jìn)基區(qū),它的身份就變成集電結(jié)的 漂移電流,這就是跟 穩(wěn)壓管(擊穿)電流 在成份上的區(qū)別,亦是 漂移跟擊穿 在行為本質(zhì)上的區(qū)別。

作者: LhUpBJT    時間: 2025-1-6 03:09


它是甚么?!
它是個在集電極端子敷設(shè)了P外延層的NPN型BJT,
P外延層的作用,是 Ib 的取代與接續(xù),沒有那P,「Ib」就無法從Vcc進(jìn)來,不過即使如此,P外延層的空穴至少能在集電區(qū)塊營造 電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng),使BJT的通態(tài)電阻大大減小 (雖然對勢壘造成的飽和壓降無效),
通過集電結(jié)的,就是來自兩個發(fā)射極的漂移電流,如果不從G端輸入 Ib,你可以在Vcc上疊加凸波,這樣,集電結(jié)就會像穩(wěn)壓管那樣擊穿,電子空穴背道而馳,兩個發(fā)射結(jié)同時得到 Ib,這就是 肖克萊二極管 的原理,這電壓,不叫擊穿,而是稱之為 轉(zhuǎn)折(Uʙᴏ)。

作者: LhUpBJT    時間: 2025-1-7 10:44

同樣是擊穿,PN結(jié)跟絕緣體有著質(zhì)的差異,
絕緣體的擊穿,就像用鐵榔頭敲碎玻璃那樣,是化學(xué)鍵的斷裂,一旦擊穿就無可救藥,輕則皸裂或焦煳,重者會散架或焚燒,
PN結(jié)的擊穿,觀感上近似于復(fù)合的逆過程,跟絕緣體不同,載流子不是結(jié)構(gòu)性束縛,當(dāng)PN結(jié)反偏足夠高時可以「滑脫」,如果限流,PN結(jié)就像普通電阻那樣不會損壞,
隧穿效應(yīng)跟隧道效應(yīng)也是不一樣,隧道效應(yīng)建基于PN結(jié)正偏時的能級關(guān)系,隧穿效應(yīng)則有絕緣隧穿及深反偏隧穿兩種,當(dāng)絕緣物只有單原子厚度時,成鍵電子可被導(dǎo)體中的自由電子就地替換,而在深反偏的PN結(jié)中,N導(dǎo)帶跟P價帶已呈「對接」之貌,N材電子就逕向P區(qū)價帶跑,P材空穴也直接往N區(qū)導(dǎo)帶奔,兩家都省得「上竄下跳」了。

作者: LhUpBJT    時間: 2025-1-12 10:56


光伏及擊穿,都可視之為 復(fù)合的逆過程,
但是,復(fù)合 跟光伏與擊穿, 不光是進(jìn)程的方向相反,背景狀態(tài)也不一樣,
復(fù)合的工況,是正偏,光伏是零偏,擊穿則是反偏,光伏的能源是外來的,擊穿消耗的是電路里頭的能量,
漂移的載流子是 客席載流子,須借外延層才能引入,客席載流子 不受反偏PN結(jié)的空乏區(qū)阻礙,能漂不能漂,只取決于反偏PN結(jié)是否處于外延層的「射程」范圍,
而穿通的成因,則是因空乏區(qū)的過度擴(kuò)張,致使跟 端子、外延層或其他空乏區(qū) 碰觸,當(dāng)耗盡層融通,耐壓 (反向阻斷能力) 即告徹底喪失,空乏區(qū)的擴(kuò)張是需要力氣的,所以,穿通只能在尚未擊穿的狀態(tài)下才允許發(fā)生。

作者: LhUpBJT    時間: 2025-1-18 11:01

右邊這貨,其實就是 肖克萊二極管 的原理性結(jié)構(gòu)示意圖及正向轉(zhuǎn)折后的實際情況,
如果集電結(jié)的摻雜足夠重,這只肖克萊二極管就會變成 高壓硅堆,金屬如果作為芯片的引線,就必須歐姆接觸,半導(dǎo)體之間究竟能否實現(xiàn)歐姆接觸我不曉得,但讓反向阻斷能力全失是可以的,不過,摻雜還是不要重得搞出個隧道效應(yīng)來為妙!
亮綠色的那根線,代表的是 PN結(jié)的物理結(jié)面,可以見到,這PN結(jié)已非原理層級,而是有實際結(jié)構(gòu)的范兒,結(jié)面區(qū)是輕摻雜,端子區(qū)則是重?fù)诫s,為甚么要這樣玩呢,因為,在足以成結(jié)的前提條件下,摻雜愈輕,耐壓愈高,但實體電阻也愈大,耗盡層的脹幅也愈大,為免穿通的發(fā)生,端子得距離結(jié)區(qū)足夠遠(yuǎn),PN結(jié)才能安全地施展二極管的效能,重?fù)诫s的外延層只能減小端子段的電阻,但真能增加端子跟結(jié)區(qū)的等效距離嗎?!  
那根綠線代表的,其實不僅止于物理結(jié)面,而可以是 本征層或量子阱,光伏電池及發(fā)光二極管就需要 量子阱與復(fù)合中心,給載流子提供 集中的復(fù)合或拆分之處,並且規(guī)劃吸收或發(fā)放的額定光譜; 而作為射頻開關(guān)或調(diào)制用的二極體,或超高耐壓BJT的集電結(jié),則此綠線就是本征層 (I區(qū)),這樣的結(jié)構(gòu)就是 PIN二極管,此 I 層並非作為隧穿層 而是提高PN結(jié)反向耐壓的助力,所以不能太薄。

作者: LhUpBJT    時間: 2025-1-21 12:12


主流對二極管的詮釋,往往讓人們在學(xué)習(xí)BJT原理時卡殼,而關(guān)于BJT原理的科普,似乎沒有一個真的到位,
載流子的漂移,是 BJT、SCR及肖克萊二極管 的原理所在,漂移這行為,機(jī)器或水利系統(tǒng)其實不能準(zhǔn)確地闡述,所以,那些廣受好評的科普,于我仍不甚滿意,
直至某天,中國科學(xué)院 謝孟賢 教授的博客被搜索引擎搜獲,院士,可是大神中的佼佼者,他們的著書立說,吃瓜群眾難以理解正常不過,但我發(fā)覺,謝老師的文章竟然出奇的好懂,擴(kuò)散長度,就是漂移能否成功的關(guān)鍵。
雖然一切就此豁然開朗,但是,載流子這東西畢竟是抽像之物,如何透過日常生活事例來描述,卻總是找不到合適例子,直到有天見到這貨,它噴出的水是直接用來喝,不是給你漱口洗臉的,咀巴沒觸到水柱,就喝不到,湊得太近了就會嗆著或被噴個滿臉,水柱剛好抵著牙齒或舌尖,就是最適距離,擴(kuò)散長度跟漂移的關(guān)系相類于此,集電結(jié)剛好處于發(fā)射結(jié)的「射程」范圍,Ie就能「射」進(jìn)集電結(jié),穿越物理結(jié)面變身為 Ic 。

作者: LhUpBJT    時間: 2025-1-23 01:16

科書與那些能在新華書店或圖書館讀到的課外書,對于BJT的解說,都僅止于
Ie 只有少量從基極流走,絕大部份進(jìn)入基區(qū)耗盡層被電場「加速」,拉扯進(jìn)入集電極成為 Ic 這樣,
這樣的過境方式就是漂移,在電子技術(shù)中混搭半導(dǎo)體物理,本來沒甚不妥,但問題在于,跟二極管單向電導(dǎo)性的闡釋缺乏圓滿的過渡。

作者: LhUpBJT    時間: 2025-2-2 02:02

BJT的基區(qū)為何需要這么薄,大家現(xiàn)在明白了吧,就是要確保集電結(jié)身處發(fā)射結(jié)的 射程范圍,
但是,基區(qū)乃集射二結(jié)的公共區(qū)域,太薄了,兩結(jié)靠近得過份,就有穿通的風(fēng)險,MOSFET則永遠(yuǎn)不會有此問題,
MOSFET的結(jié)構(gòu),實際上跟BJT相若,MOSFET的溝道,實際上就是BJT的基區(qū)所在,此溝道透過場效應(yīng)建立,無需依賴射極,那就不受〖擴(kuò)散長度〗的制肘。

作者: LhUpBJT    時間: 2025-2-6 13:26


三極管的增益,有三層,
第一層,是〖耐壓/輸入沖程〗,沖程的上止點就是運力(電流)的極限,
第二層,是〖hoe/rbe〗,hoe其實就是集電極的輸出阻抗,也反映恒流的能力,rbe是發(fā)射結(jié)正偏時的動態(tài)電阻,
第三層,是直流電流放大倍數(shù)β,這通常是三層中最低的,有些管子的β值連10都不到,hfe是交流電流放大率〖ΔIc/ΔIb〗,hfe有定不代表β處處相同,就如圖右所示。

作者: LhUpBJT    時間: 2025-3-4 02:04
LhUpBJT 發(fā)表于 2025-1-5 11:39
不論是電氣連系還是場效應(yīng),反偏結(jié)的疏通,都是勢壘型有源器導(dǎo)電的關(guān)鍵,
曾幾何時,我還真的以為那個集 ...


肖克萊二極管,可視之為添加了P外延層的N型DIAC,
兩者的啟動機(jī)制,都是利用集電結(jié)的擊穿給出「Ib」,但穩(wěn)態(tài)維持的機(jī)制不一樣,
隨著肖克萊二極管的開通,P外延層替代集電結(jié)提供「Ib」,DIAC沒有外延層,集電結(jié)擊穿狀態(tài)的維持,建基于BVceo跟 Ic 的關(guān)系,
所以,整個肖克萊二極管的通態(tài)壓降可低比一個PN結(jié)還小,DIAC則永遠(yuǎn)做不到,倘若沒有〖漂移〗機(jī)制,BJT,IGBT與可控硅這些有源器件就不復(fù)存在。

作者: LhUpBJT    時間: 2025-4-14 18:09


這才是PN結(jié)位點的完整資訊,一圖盡錄,
這樣的圖,竟然搜不到,而且,定義紛亂,
正偏區(qū)的四個點,其實都是Vғ,不過,矽PN結(jié)的0.7V似乎是建基于BJT飽和時的發(fā)射結(jié)壓降Vbe,
你把Vᴛʜ或Vғᴋ標(biāo)注成Vғ可以,但0.7V就不對,一般的矽二極管,Vᴛʜ是0.4⁺V,而0.7V是屬于線性區(qū)的,個別VDmax可達(dá)0.9⁺V,而快恢復(fù)二極管的Vᴅ較大,超過1V,
Vʀᴍ是PN結(jié)保持反向阻斷狀態(tài)的極限,亦就是整流二極管及有源器件的耐壓,超過Vʀᴍ的都可算是Vʙʀ,把Vʀᴍ或VZmin標(biāo)注成Vʙʀ的也有,Vz就是穩(wěn)壓管工作區(qū)的慣常名稱,
注意,有源器件的漂移電流,屬于反向飽和電流,運行場景是低于Vʀᴍ的區(qū)域中,漂移電流可跟Iғ一樣大,穩(wěn)壓管的 Iz 不行,穩(wěn)壓管功耗耐量正反向相等,跟電阻一樣,假設(shè)Vz是Vᴅ的一百倍,則Iz最大只許達(dá)Iᴅ的1%。

作者: cy009    時間: 2025-4-15 08:38
很好的學(xué)習(xí)資料,另辟蹊徑說電





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