要令開關導通時,則把PMOS的閘極接低電位(VSS或GND),NMOS的閘極接高電位(VDD)。 金氧半場效電晶體在導通時的通道電阻低,而截止時的電阻近乎無限大,所以適合作為類比訊號的開關(訊號的能量不會因為開關的電阻而損失太多)。 金氧半場效電晶體作為開關時,其源極與汲極的分別和其他的應用是不太相同的,因為訊號可以從金氧半場效電晶體閘極以外的任一端進出。 對NMOS開關而言,電壓最負的一端就是源極,PMOS則正好相反,電壓最正的一端是源極。 金氧半場效電晶體開關能傳輸的訊號會受到其閘極—源極、閘極—汲極,以及汲極到源極的電壓限制,如果超過了電壓的上限可能會導致金氧半場效電晶體燒毀。
當一個夠大的電位差施於金氧半場效電晶體的閘極與源極之間時,電場會在氧化層下方的半導體表面形成感應電荷,而這時就會形成反轉通道(inversion channel)。 通道的極性與其汲極(drain)與源極相同,假設汲極和源極是n型,那麼通道也會是n型。 通道形成後,金氧半場效電晶體即可讓電流通過,而依據施於閘極的電壓值不同,可由金氧半場效電晶體的通道流過的電流大小亦會受其控制而改變。 金屬氧化物半導體場效電晶體依照其通道極性的不同,可分為電子占多數的N通道型與電洞占多數的P通道型,通常被稱為N型金氧半場效電晶體(NMOSFET)與P型金氧半場效電晶體(PMOSFET)。
電路元件符號: 零件更新控制
電路圖中,用+V表示直流工作電壓(其中正號表示採用正極性直流電壓給電路供電,地端接電源的負極);Vi表示輸入信號,是這一單元電路所要放大或處理的信號;VO表示輸出信號,是經過這一單元電路放大或處理後的信號。 通過單元電路圖中的這樣標註可方便地找出電源端、輸入端和輸出端,而在實際電路中,這三個端點的電路均與整機電路中的其他電路相連,沒有+V、Vi、VO的標註,給初學者識圖造成了一定的困難。 找到控制部件後,接下來根據線路連接情況,確立控制部件與被控制部件之間的控制關係,並將該控制關係作為理清該線路信號流程的主線,如圖1-9所示。 簡單來說,識讀電工線路可分為7個步驟,即:區分線路類型→明確用途→建立對應關係,劃分線路→尋找工作條件→尋找控制部件→確立控制關係→理清信號流程,最終掌握控制機理和線路功能。 場效應電晶體可以分為兩種:分別是結型場效應管(JFET)及絕緣閘極場效電晶體(IGFET),後者最常見的是金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET),其名稱上反映了其原始以金屬(閘極)、氧化物(絕緣層)及半導體組成的架構。
我們只要照著圖上畫的樣子,依樣畫葫蘆地把一些電路元器件連線起來就能夠完成電路的裝配。 裝配圖根據裝配模板的不同而各不一樣,大多數作為電子產品的場合,用的都是下面要介紹的印刷線路板,所以印板圖是裝配圖的主要形式。 電路元件符號 在初學電子知識時,為了能早一點接觸電子技術,我們選用了螺孔板作為基本的安裝模板,因此安裝圖也就變成另一種模式。 從圖1-3可以看到,該線路圖中用文字元號和圖形符號標識出了系統中所使用的基本物理部件和元器件,用連接線和連接端子標識出了物理部件和元器件之間的實際連接關係和接線位置,該類圖為電工接線圖。 電工線路主要是利用各種電氣圖形符號來表示其結構和工作原理的。
電路元件符號: 電流分配定則
圖形符號主要是指代表電子元器件、功能部件等物理部件的圖形符號,它是由物理部件和元器件對應的圖樣或簡圖進行體現的(具體特點及含義參見1.2.2節中詳細介紹)。 幾種特殊電阻器的符號,第 1 種是熱敏電阻符號,熱敏電阻器的電阻值是隨外界溫度而變化的。 有的是負溫度係數的,用 NTC 來表示;有的是正溫度係數的,用 PTC 來表示。 它的符號見圖( i ),用 θ 或 t° 來表示溫度。 第 2 種是光敏電阻器符號,見圖 1 ( j ),有兩個斜向的箭頭表示光線。
MOS電容的特性決定了金氧半場效電晶體的操作特性,但是一個完整的金氧半場效電晶體結構還需要一個提供多數載子(majority carrier)的源極以及接受這些多數載子的汲極。 只要是搞電子的,就都知道PROTEL ,就像只要用電腦就知道WINDOWS作業系統一樣,這是因為它的很多操作習慣已經紮根於電子人的心裡了。 PROTEL是PORTEL公司(現在的Altium公司)在20世紀80年代末推出的電路行業的CAD軟體,它當之無愧地排在眾多EDA軟體的前面,是電路設計者的首選軟體。
電路元件符號: 電源
長線表示正極,短線表示負極,有時為了強調可以把短線畫得粗一些。 有時也可以把電池組簡化地畫成一個電池,但要在旁邊註上電壓或電池的數量。 電路元件符號2023 熔斷器的圖形符號見圖 11 ,它的文字元號是「 FU 」。 點下方表示推拉的動作;( d )表示旋轉式開關,帶 3 極同時動合的觸點;( e )表示推拉式 1×6 電路元件符號2023 波段開關;( f )表示旋轉式 1×6 波段開關的符號。
電路圖主要由元件符號、連線、結點、注釋四大部分組成 。 元件符號表示實際電路中的元件,它的形狀與實際的元件不一定相似,甚至完全不一樣。 但是它一般都表示出了元件的特點,而且引腳的數目都和實際元件保持一致。 連線表示的是實際電路中的導線,在原理圖中雖然是一根線,但在常用的印刷電路板中往往不是線而是各種形狀的銅箔塊,就像收音機原理圖中的許多連線在印刷電路板圖中並不一定都是線形的,也可以是一定形狀的銅膜。 結點表示幾個元件引腳或幾條導線之間相互的連線關係。
電路元件符號: 標準符號
再加上金氧半場效電晶體因為結構的關係,沒有BJT的一些致命缺點,如熱跑脫(thermal runaway)。 也就是說,金氧半場效電晶體除了扮演原本電晶體的角色外,也可以用來作為類比電路中大量使用的被動元件(passive device)。 這樣的優點讓採用金氧半場效電晶體實現類比電路不但可以滿足規格上的需求,還可以有效縮小晶片的面積,降低生產成本。 數位科技的進步,如微處理器運算效能不斷提升,帶給深入研發新一代金氧半場效電晶體更多的動力,這也使得金氧半場效電晶體本身的操作速度越來越快,幾乎成為各種半導體主動元件中最快的一種。 金氧半場效電晶體在數位訊號處理上最主要的成功來自互補式金屬氧化物半導體邏輯電路的發明,這種結構最大的好處是理論上不會有靜態的功率損耗,只有在邏輯閘的切換動作時才有電流通過。
- 一般積體電路裡的金氧半場效電晶體都是平面式(planar)的結構,電晶體內的各端點都離晶片表面只有幾個微米的距離。
- 而所擺入的零件也會有其料號、對應的屬性、正確的符號及外型。
- 當其他電器的觸頭對數不夠時,可藉助中間繼電器來擴展他們的觸頭對數,也有通過中間繼電器實現觸電通電容量的擴展。
- 金氧半場效電晶體的閘極輸入電阻無限大對於電路設計工程師而言亦有其他優點,例如較不需考慮邏輯閘輸出端的負載效應(loading effect)。
- 電子元件也許是單獨的封裝,稱為離散元件(電阻器、電容器、電感器、電晶體、二極體等);或是將多重電子元件與電路以集中且小型化的方式,製造在半導體晶圓表面上,形成各種不同複雜度的群組,稱為積體電路(運算放大器、排阻、邏輯閘等)。
上圖中的金氧半場效電晶體符號中,基極端和源極端均接在一起,一般單一零件的MOSFET幾乎均如此,但在積體電路中的金氧半場效電晶體則並不一定是這樣連接。 基極與源極沒有直接相連的金氧半場效電晶體會出現基板效應(body effect)而部份改變其操作特性,將在後面的章節中詳述。 這種圖,由於它直接體現了電子電路的結構和工作原理,所以一般用在設計、分析電路中。
電路元件符號: 基本交流電路
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電路元件(circuit element)一般是指電路中的一些無源元件,譬如電阻器、電容器、電感器等。 而具有放大功能的電晶體等往往稱為電子器件,有時也稱積體電路為一個器件。 一個光子被半導體材料吸收,將會產生一對電子-電洞對,並在偏壓電場的作用下分別向兩個相反的方向運動,進而產生電流。 電流產生時間受到載子渡越時間限制,可通過Ramo定理進行估算。 電路元件符號2023 同時,光電二極體的電阻和電容與外電流產生另一個時間響應,稱為RC時間常數。 在光通信系統中,元件的響應時間決定了可接受光訊號的調變頻率。
電路元件符號: 電子元件
近年來由於金氧半場效電晶體元件的效能逐漸提升,除了傳統上應用於諸如微處理器、微控制器等數位訊號處理的場合上,也有越來越多類比訊號處理的積體電路可以用金氧半場效電晶體來實現,以下分別介紹這些應用。 常用電路設計軟體簡介隨著計算機在國內的逐漸普及,EDA(ElectronicDesignAutomatic,電路設計自動化)軟體在電路行業的套用也越來越廣泛。 這些軟體包括電路設計與仿真工具、PCB設計軟體、IC設計軟體、PLD設計工具及其它EDA軟體,這裡主要對原理圖和PCB圖設計工具進行介紹。 當然了,很多EDA軟體已經涵蓋了所有功能甚至更多功能。 電子元件須相互連接以構成一個具有特定功能的電子電路,例如:放大器、無線電接收機、振盪器等;而連接電子元件常見的方式之一是焊接到印刷電路板上。
掌握了原理圖,進行電器的維修、設計,也是十分方便的。 熔斷器:用字母「FU」標識,在線路中用於過載、短路保護。 交流接觸器:用字母「KM」標識,通過線圈的得電,觸點動作,接通電動機的三相電源,啟動電動機工作。 啟動按鈕(點動常開按鈕):用字母「SB」標識,用於電動機的啟動控制。 三相交流電動機:用字母「M」標識,在線路中通過控制部件控制,接通電源啟動運轉,為不同的機械設備提供動力。 通常,當建立對應關係、了解了各符號所代表的物理部件和元器件的含義後,還可根據物理部件與元器件的自身特點和功能對線路進行模塊劃分,如圖1-6所示。
電路元件符號: 電路圖的電子元件符號
如果零件標號需要調整,可以使用前面提到的編輯功能直接修改個別元件的編號。 電路元件符號2023 在KiCAD開啟時會出現一個專案視窗,視窗內容會是最後一次編輯的專案,如果是第一次開啟則是出現一個空的專案。 在專案視窗的左邊是檔案管理員,右邊則是各個工具軟體的快速啟動區。