《非常实用电子学》word版.doc

1. 电子学基本认识一、电路基本原理电流就是电荷在导线内流动的现象，电流的测量单位是安培(A)。电荷分为正电荷和负电荷二种。物质中的电子带有负电荷;而质子带有正电荷。电荷在导线内会由高电位的地方流向低电位的地方。电位的高低便形成了电位差，我们称为电压。电压愈大，流动的电流便愈大，电压的测量单位是伏特(V)。电流流动时会遇到阻力，就是电阻。每种物质都有电阻值，优良的导体如铜、白金等，它们的电阻很小，电流很容易通过。电阻很大，大到电流无法通过的物质就是绝缘体，而介于导体和绝缘体之间就是我们在卖的半导体。电阻的测量单位是奥姆()。二、电流电流是指电线中电子流动的相反方向，也就市值子流动的方向，通常以表示，其单位为安培A(Ampere)。直流电的电流方向固定由正极流向负极，并不会随时间而改变；而交流电的电流流向则会不断地交替变化，例如家庭用电的电流便是每秒正负极交替变换50次的交流电，称为50赫兹(Hz)。而在台湾地区交流电的频率为60Hz。三、电压电压是指能使电在电线中流动的力量，通常以E表示，其单位为伏特V(Volt)，电流一般都是从高电压流向低电压，通常电源电位较高的一端以+号表示，而电位较低的一端则以_表示。电池、水银电池等，电压包含1.5V、3V、9V等，而家庭用电电压在台湾为交流110V；在大陆为220V；在日本为100V；欧州为240V。四、电阻电阻是指阻挡电流在电线流动的阻力，通常以R表示，其单位为奥姆，任何物体都具有电阻，如同水流一般，物体的电阻大小随材质、长度、大小而异。电阻值大到不能导电的物质称为绝缘体，如塑料、木材等。电阻会消耗能量，消耗的能量通常以热的型式呈现，所以传输材料的电阻值愈低愈好，因此一般电线便采用导电性佳的铜线，为了减低能源的消耗，低温超导体已成为新兴的科技了。四、电路符号电路是由各种不同的组件组成，其相互关系通常使用电路图描述，而电路图的每个基本组件均使用电路符号表示。五、电路的基本概念一般电路包含电源、传导体、负载，而能工作的电路必须是回路，亦即电流能自电源绕行电路一周再回到原点，反之如果回路有缺口，导致电流无法流通，便称为断路或开路。如果电路回路之一没有负载，则称为短路，此时因为回路只有导线上非常小的电阻值，因此电源会因阻力小而产生大电流，这些电流便被接在导线上以热能的方式消耗，导致电线燃烧，这便是常造成火灾的电线走火，家庭用电应该小心避免。六、奥姆定律德国物理学家奥姆在发现了电流、电压、电阻三者之间的关系，这便是奥姆定律R=V/I，它是基本电学最重要的定理。例如:将一个12V的电源接上6奥姆的电阻器时，将会产生2A的电流。 七、串并联电路串联是将电路组件一个接一个串接起来，而并联则是将组件的相同端连接起来。2. 认识基本电子组件名称电路符号实体图功能说明电阻Resistor调节流过电路的电流量，让电路上的电压依比例分开。可变电阻Variable Resistor电阻值能够任意改变。光敏电阻CDS Photo Resistor遇到光线增强时电阻会减少。(无极性)电容Capacitor储存电荷，且在需要时释出电荷。电容器测量单位为法拉(F)，但实际使用常以微法拉(uF)为单位。电解电容Electrolytic Capacitor有极性。二级管（台湾称为二极管）Diode让电流单方向流动，整理电流。发光二极管LED常用于电路中显示通电与否的讯号灯。三级管（台湾称为晶体管）Transistor使用硅或锗半导体元素制成，作为电子开关及增强电子讯号。变压器Transformer将交流高电压降为交流低电压。开关Switch接通电源及启动设备。扬声器(喇叭)Speaker将电讯转变为声音。继电器Relay小电流控制大功率的开关。电池Battery提供直流电源。灯泡Light指示电路各种状态。集成电路Integrated Circuit一个集成电路电路，是由数量很多的晶体管、二极管、电阻和电容器等组成。3. 常见单位转换1Giga=103Mega，1Mega=103Kilo，1Kilo=103，1=103Milli，1Milli=103Micro，1Micro=103Nano，1Nano=103Pico1G=103M，1M=103K=1KK，1K=103，1=103m，1m=103，1=103n，1n=103p4. 何谓半导体硅是地球表面上除了氧以外最多的元素，约有28%。自然界中没有纯的硅，平时看到的硅是化合物，如沙中的二氧化硅、玻璃里的硅酸盐等，但都不是纯的。以前以为硅没有什么用，后来发现了半导体的电的特性，使硅变成很重要的元素，它可以做成晶体管，而有放大电的讯号的特性，这也是收音机的原理。最早的电的讯号放大是用真空管，一个真空管大约有2公分直径及5至6公分高。因为真空管很大，以前的收音机就有目前的电视机般的大小。计算机刚发明时是用真空管来处理电的讯号，大约要用一间房间才装得下，而且要用很多的电来运转。晶体管发明后就取代了真空管作电讯号放大的工作。晶体管大约只有西瓜子般大小，而且用电很少，许多用真空管的电器都改用晶体管了，因此收音机就只有一包香烟大小了。现在更把许多晶体管及其所有的线路制作在一起，而成为集成电路。一片指甲大小的集成电路就相当于几万甚至于更多的晶体管。一般的硅，即二氧化硅，有很多的杂质，故呈黑褐色。比较纯的砂是白色的，这种白色的砂用碳还原可得到纯的硅，纯的硅是暗褐色，有金属光泽。因为利用这种化学方法所得到的硅的纯度只有约98%，仍达不到电子工业用的纯度。再用工业上常用的蒸馏方法，便可得到更纯的硅，最后再用区域精制方法，将硅纯化到约每一亿个硅原子才有一个杂质原子或更纯，同时也得到结晶的硅，是为硅棒。切片后，就是一般所称的硅芯片。最初所得到的硅棒直径很小，没有实用价值，直到得到三吋或四吋的硅棒才有实用的价值，目前已可做到十二吋或更大的硅棒。纯硅是绝缘体，电阻很大。这是因为硅有四个电子，每个硅原子和其它四个硅原子相连，好像钻石中的碳原子，此时电子多已成对，电流就不容易流通。当加入一其它的元素，如磷，因为磷原子外层有五个电子，这个磷原子与四个硅原子结合后，还多出一个电子。这个电子可以在硅晶体内运动，生成电流，此时其电阻值下降，介于导体与绝缘体之间，故称为半导体。因为导电的是电子，故又称为N型半导体。相似地，如加入硼元素，这时因硼元子外层只有三个电子，当此硼原子和四个硅原子结合，就欠缺一个电子，这时就称为产生了一个电洞，因为可以填上一个电子。这个电洞就相当于一个正电荷，电洞也可以在硅晶体内运动，生成电流，这就是P型半导体。加入这种有作用的杂质，称为掺杂。因为这些杂质的量很少，要控制加入的杂质的含量，就须要很纯很纯的硅。当一个P型半导体和一个N型半导体相连结，就称为PN接面，这个PN接面就有整流的特性，也就是电流只能向一个方向流动。如果再加入其它的电极就可以处理电的讯号，这就是晶体管。硅还原可以做成太阳电池，可以产生电流，但是目前的效率还不是很好。硅也可以做成很多很有用的化合物，如碳化硅，这是很硬的材料；又如玻璃，是很常用的材料。5. 芯片介绍芯片（Wafer，又称晶圆）为IC的心脏，以直径来区分有3”、4”、5”、6”、8”、12”、16”等。以Bipolar制程而言一般在国内多以3”、4”或6”为主，CMOS制程则多在6”以上。Bipolar制成适合于仿真（模拟）讯号或较大电流控制之产品，如我司现有之多数产品；CMOS制程则适合于数字（数字）信号产品，如CPU等。我司目前有福州福顺、丹东安顺、阜新新顺三个”芯片厂，另有厦门元顺的6”芯片厂正筹建中，为Bipolar+CMOS之Bi-CMOS制程。芯片若以放大镜来看，其实与一般我们所看到的PCB（印刷电路板，Printed Circuit Board）并无太大差异，只不过尺寸小了许多。单颗芯片（DIE，复数时为DICS）之尺寸大小决定IC成品之成本及售价，若每片芯片所能产出的DIE数量越多，则成本越便宜；也就是说DIE的尺寸越小越好。制程上也区分线径（线路的粗细、线与线之间的间隔），若生产技术所能达到的线径越小，则DIE的面积也就越小，但难度也就越高。线径越粗越能承受较大之电流，我司目前生产的芯片采用5m的制程，未来希望进步到2m的制程。一般的CMOS采用0.35m的制程，CPU等高级芯片则采用0.090.12m的制程。芯片生产完的测试称为中测，中测时不良的芯片上会点上黑胶。通常芯片的外围部份因生产时需夹住外围部份，因此外围部份均为不良品。通常芯片的良率至少要达到80%以上才会量产，有些品种良率可达到99%。IC的封装流程简介如下：封装完成后之成品还需经过测试，简称成测，即为无锡友利之主要项目。6. 一般稳压电路（Regulator）之基本认识一般的电路都需要有直流电才能工作，我司所销售之一般稳压电路为直流降压，即由较高之直流电压降低为较低且稳定不变的直流电压，为获得直流电源之最普遍也是最便宜的组件。78系列为输出固定式正稳压，79系列为输出固定式负稳压，317系列为输出可调式正稳压(1.25V37V)。编号中的XX代表电压，如7805代表输出为正5V的稳压；7909代表负5V的稳压。一般而言其输入电压必须比输出稳压高1.7V2V以上，78LXX与78LXXM为1.7V，其它78、79系列为2V，而317之输出入间压差可达40V。输入输出压差越大，IC发热越厉害。一般应用电路如下：交流電源 整流 濾波(接近直流) 穩定直流推广时应了解客户使用时，峰值电流、平均电流、输入电压、输出电压等参数去综合考虑推荐我方IC。举例来说，若客户要求输入电压12V，输出电压5V，平均电流100mA，瞬间最大电流200mA，则选择78M05或78D05都较适合客户需求(应了解客户需求之封装形式)，若选择78L05无法应付瞬间电流，可能会造成电路失效。Regulator78M055V, 100mA12V, 100mA由于功率等于电压乘以电流(P=V*I)，输入端会产生12*0.1=1.2W的虚功，输出端会产生5*0.1=0.5W的功耗，也就是说整个Regulator上会有1.2W-0.5W=0.7W的功率损耗。1W的功率即可将鸡蛋煎熟，若不加散热座或散热不良会使Regulator无法正常工作或烧毁。解决之道为加大散热座或降低输入电压至8V，可得到较佳效果。虽然一般稳压IC压差只要2V以上即可工作，若设计输入电压为7V，但要考虑输入电压的变动，例如交流电的电压有可能降至210V造成稳压器的输入端可能不足7V，使稳压器无法工作。一般而言稳压器（含下列所述之低压差稳压电路）内有设计过温保护线路，当IC温度过高时会使输出之电压电流下降，藉以降低功耗减少发热达到保护IC不致烧毁。一般稳压器之应用极广，家电产品如空调、洗衣机控制板、机顶盒、卫星接收头、DVD等，推广时注意客户要求之电压、电流及封装。另有LM33092为交流稳压电路，应用于汽车发电机之稳压，竞争对手（Motorola）少、单价高，可大力推广。7. 低压差稳压电路（LDO）之基本认识为符合省电及环保的需求推出了所谓的低压差稳压电路，较一般稳压电路省电且较有效率。我司所销售之低压差稳压电路均为正稳压系列，其输入电压与输出电压只需差0.45V1.5V (Typical value)，因此在稳压器上的损耗会减少，效率也较高。推广注意事项与一般稳压电路相同，尽可能要求客户将输入电压降低。我司目前的LDO多为BIPOLAR制程，静态电流较大，一般在几个毫安，内部阻抗也较大，因此并不适合在要求省电的设备上使用，如手机等。现公司有推出新品UT10XX/UT71XX系列采用CMOS制程，其静态电流只有几个微安，且输出电压越低静态电流也越低，适合在个人数字助理（PDA）、MP3、数码像机（DSC）等便携式产品使用。UT10XX耐压祇有12V，UT71XX耐压24V。有的LDO如LD1117与UR133依照脚位(输入I、输出O、接地G)之不同区分为ABCD四种，推广时应了解客户之需求来送样。目前推广以LD1117系列为主，多用在DVD、ADSL Modem、主板、LCD Monitor等。UR133系列则主要用在光电鼠标、数码像机、板卡等。另有新品RxxLD20系列主用于LCD Monitor，编号说明为R：Regulator / xx：输出电压 / LD：Low Dropout Voltage / 20：最大输出电流为2.0A。U584、U585、U587主要应用于主板或需较大电流应用之场合，电流分别为8A、5A、3A。但经改版后应主推UZ1084、UZ1085、UZ1086，电流分别为5A、3A、1.5A。手机上用之稳压器，因要求之压差极低（约0.1V以下），且静态电流要求在1uA以下，一般为CMOS制程，我司暂无合适产品可供推广，需由业务人员了解市场需求取回样品供公司开发。8. 电源控制IC除了稳压IC外，我司所售电源控制IC是另一种获得直流电源的更好且更稳定的方式，但其周边线路较为复杂且整体成本较高。A. 34063与34063A之差异：单就规格书上来看两者并无差异，但34063A之性能要优于34063；就我司测试上而言34063A测试1.5A，34063仅测试1A。34063(A)可拿来当升压IC使用，但输出入间要差2V以上。一般使用于VCD、DVD、ADSL、充电器等设备之电源。其内部有一个1.25V之电压参考源，我司产品之-1/-2便以此参考源之误差来作分档，-1为1%之误差，-2为2%之误差。B. 3842、3843、3844间之差异：384X系列属于早期设计之产品，将逐步为其它高性能产品取代(如FairChild仙童的KA5X0380R、ON-Semi安森美的MPC1400、1800等，将外部所需的MOSFET整合在一起)，较适用于小功率之电源模块、游戏机电源、通讯电源、充电器、计算机显示器等。384xA之工作频率典型值为52KHz，384xB之工作频率可达250KHz；启动电压42x为16V，43x为8.4V；启动后工作电压42x为10V，43x为7.6V。3844之工作频率可达500KHz，启动电压等参数同3842。工作频率越高其DC-DC转换之效率越高，一般而言工作效率3844大于B型大于A型，而启动电压3843低于3842与3844。我司目前并无3843A之产品。 C. 431与432之差异：431（432）为精密电压参考源，通常使用于电源或充电器中当电压参考使用。我司所产之431之参考电压为2.495V，与一般市面所见之431为2.5V不同。431我司又可区分为-AH、-A、-1、-2、-3，即其精密度为0.35%、0.5%、1%、2%及3%。以-1来说其参考电压为2.472.52间。432之参考电压为1.25V，也区分为-1、-2。另外现有431L，参考电压为2.5V，功能与分文件基本上与431相同，但芯片较小价格上会较有优势，耐压也稍有区别。431耐压为37V，431L为20V，推广应注意。2.4952.5042.4862.5072.4832.522.472.5452.445電壓431-AH431-1431-A431-2 D. TL494：多使用于PC电源或功放电源。E. TL1451与TL5001：适用于液晶显示器（LCD Monitor）之背光控制，价格上有有较大之优势。TL5001也有人用在高档充电器。9. 电压比较器介绍 电压比较器严格说来是运算放大器（简称运放）的一份子，但其特性只适合做电压比较的工作，较不适合做放大器等其它功能。其具体运用通常做错误侦测，例如用在光驱中侦测光盘片是否存在；或电源中检测电压状况是否异常。LM393为两组电压比较器，LM339则有四组电压比较器。充电器中也可见其应用。10. 运算放大器（OP）介绍运放的符号与电压比较器相同且功能很多，能透过不同的周边线路完成电压或电流的加减乘除运算，因此称做运算放大器。每种运放都有不同特性，有的电流大、驱动能力强，有的频率响应范围宽，有的抗噪声能力强，有的反应速度快，其运用的范围很广泛，在许多电路中都能看到其应用，如音响设备、多媒体音箱、VCD、DVD、电视机、机顶盒（Set Top Box）、滤波器（FILTER）、数码像机（DSC），推销的重点是熟记编号与了解市场行情与竞争品牌。有些OP有区分-1、-2，多以频宽来区分，推广时应注意。A. LM358与LMV358之差异：最主要之差异在供应电压上，LM358之电压为3V32V，较适合于一般电源之运用；LMV358之供应电源为2.7V5.5V，较适合予以电池等低电压操作之情况。多用于电源及充电器中。B. MC4558：此颗多用于VCD或多媒体音箱之前级放大，市场竞争较大。C. TL062与TL072之差异：两者均为低噪声之JFET输入双运放，但072之各项技术指标均明显优于062，如频宽、转换率等。在音响中应用较多。D. LM324：为最通用之运放，多用于充电器及电源，我司产品较无优势。E. MC34072与M2100：高速运放，多用于DVD或音响设备中。F. UTC3414与UTC3308：此两颗驱动能力强，可直接驱动耳机，因此经常用于CD/DVD ROM或数码像机中。3414可输出70mA，3308可输出150mA。11. 时基电路（TIMER）介绍：可依照周边电路设定定时产生讯号，例如用作看门狗（WatchDog）在微电脑控制板上定时产生讯号给MCU（微控制器，类似CPU，运算能力较差但较便宜，小家电或玩具中应用较适合），MCU必须在此时间内清除定时器，否则MCU会因为定时器信号的到来而重新复位（RESET），避免系统死机。另一种应用是用在计算机的游戏机手柄，使手柄有连发的功能。另在电源及空调中也可能会用到。但这些应用越来越少，因为定时器多被整合到MCU中了。12. 音频功放注意事项业务人员基本应熟记其最大功率、实际应用功率、单信道或双信道与电压范围。以LM386为例，产品标示为1W，实际应用时若电源电压为9V、8W喇叭时输出功率约仅能达到0.7W。若使用2节1.5V电池为电源则386不适用，因为386之工作电压为412V，改用820M或2822会较适合。影响功率之因素有电源电压、喇叭阻抗、输入信号之大小等，电源电压越高则输出功率越大，但不能超过或长期在绝对最大电压之下工作，否则易造成IC之损坏。喇叭阻抗一般为8欧或4奥姆，阻抗越小则输出功率也越大。输入信号越大则输出的功率也越大，但不能超过规格书之限定。输出功率越大时，IC本身之发热也越厉害。若散热不佳反会因为IC内部之过温保护电路作用而使功率下降以降低温度，避免IC烧毁。对于双通道之IC有一种桥式接法，即利用两个通道来推一个喇叭，能使输出功率增大约倍，也就是说若需双通道则须用两个IC来推两个喇叭，成本会上升。举例来说，我方无4W左右之IC，可建议客户使用TA8207K或使用TEA2025桥式接法来达成。但需注意输出1与输出2之直流位准不可相差太多，否则应加电容加以隔离。音频功放之市场多集中于华南。有些货有分-1、-2，基本上以启动电压之高低来区分，推广时可先问工程部。A. LM386：通常用于小毛绒玩具（现多已被MCU整合）、电子门铃、小黑白电视机等。B. TA8207K：多用于小型手提式收录机、卡带式汽车音响中。C. TBA820M：多用于汽车免提（HAND FREE）中。D. TDA2003：多用于卡带式汽车音响或带功放之VCD/DVD机中。E. TDA2030/A：功率为14/18W之区别，且TDA2030A带输出短路保护，输出短路时不致将IC烧毁。但目前我司TDA2030A并未产出，市场上也因价格因素多用TDA2030取代TDA2030A，且华晶的TDA2030A价格与TDA2030相近（但产能不足、良率不高），现我司推出TDA2030A意义已不大。多用于VCD/DVD带功放、多媒体音箱之主声道及低音炮。F. TDA2822/2822M/2822H：2822与2822M基本相同，但2822M芯片较小且尚未量产仅有样品，其电压范围1.812V，适用于多媒体音箱与随身听；2822H电压范围1.86V，仅适用于随身听。G. TEA2025/2025A：2025A之封装（DIP12H）设计可外加散热座，输出功率时IC较稳定。适用于多媒体音箱之主声道、卡带式汽车音响等。H. TA8227P：与TEA2025A类似，适用于多媒体音箱。以往功率输出较不一致，且功率偏小，新版（TA8227A）之功率约可达3.0W。I. TDA7496L：2W+2W之双声道功放，适用于LCD MONITOR（液晶显示屏）或N/B（笔记型计算机）。市场主要竞争对手为Philips，有竞争优势可主推。 I. LM1875：为20W之音频功放，性能可取代2030A，可用于5.1声道音箱中之低音炮及主音箱，市场竞争对手为NS、Philips及华晶，有竞争优势可主推。13. 关于通讯、电话机IC我司之电话机IC系列，除拨号IC外基本均已齐全。其中1062和1062A之区别为MUTE静音控制脚1062为HIGH高电平有效，1062A为LOW低电平有效；1062和1062N或1062A和1062AN之区别为不带N的为我司自己生产的芯片，带N的芯片为外购。TA31002和UTC31002A基本之差别为功耗，TA31002为800mW，UTC 31002A为400mW。34118比34018多了背景杂音消除。34119和KA8602仅脚位定义之不同。31002与1240A都是振铃电路，但1240A内建振铃信号之桥式整流电路，31002桥式电路需外置。另我司之1062在测试时LINE之电流仅测1550mA，若客户之LINE电流要求超过50mA需先提出，请测试部依客户之要求测试。34018与34118为全功能之电话机IC，但34118多了背景杂音消除功能。市场价格较低。MC3361BP原设计用于无线电话之接收，但现多被用来设计在无线鼠标上之接收上，罗技为其代表。另也有用在遥控模型上。无线RF讯号之接收最大的困难是要调整接收的灵敏度（感度），推广时要注意此问题。 另有新品TEA1110与TEA1098，竞争对手较少，应有较大之竞争优势。14. 马达驱动IC我司目前主要推广的主要IC为AN6650、AN6651、BA6220、1470，其它多为新品正开发中。应用市场为卡式收录音机或随身听的马达直流稳速驱动。一般的马达转速会随着电压的高低而变化，若无稳速IC则新电池电压高马达转速快，造成录音带音调变高；反之旧电池电压低马达转速慢，造成录音带音调变低。因此需要马达稳速IC无论电池的电压如何变化均能使马达的转速保持一致。市场上主要竞争对手为友达、友旺、国半（NS）等，6650市场价较低，我司较无竞争优势；6651 TO26，为我司主力推广产品；另有6651 DIP8之需求，并非标准品，主要是友达、友旺在做，我司正评估中。6220，我司为新品已量化可大力推广。其它新品多用在CD/DVD、CD/DVD- ROM、扫描仪（Scanner）、数码像机（DSC）等，有新品出来时应大力推广。市场之需求会渐渐转制6652与1470，可大力推广。15. 收录机IC此系列IC用在收录音机之AM/FM讯号接收，推广时因调整接收感度需要专业仪器设备、无干扰之隔离室与技术，我司在此方面较薄弱。因此推广时多须靠客户自己调整，我们能给的支持不多。在成品测试上我方能掌握低成本的测试技术，因此也会较有价格上的优势。一般而言此类产品不良会有三种状况：输出低、失调、死机。失调是指无法锁定频率，死机是指IC无法工作或完全无法调谐，输出低是指接收到的信号输出位准较低，声音过小。只有输出低可靠周边线路来改善，其它较难改善。此系列产品市场以华南为主。A. TA7640AP：多用于卡带式汽车音响，以华晶、友达、KEC为主要竞争对手。B. TA2003：多用于手提式收录音机，市场用量较大。以往我司芯片为外购，价格上无优势。现已产出我司自有芯片，并已量产。主要竞争对手为海威、华晶、华越、友达。C. TA7613：多用于手提式收录音机，以华晶、华越、友达、海威为竞争对手。D. TDA7088：多用于超小型随身FM收音机，电子式按键自动调谐，以友旺为主要竞争对手。 E. LAG665F：带马达驱动之立体声收音机，多用于手提式收录音机，未量化。F. LAG668：与LAG665F类似，但无马达驱动功能，未量化。G. CXA1191：多用于手提式收录音机，未量化。H.其它多为未开发出之新品。16. 电视机IC除CW574外均应用在黑白电视，竞争对手为友旺、华晶。目前此国内市场渐渐萎缩，国内多为出口至东南亚或印度市场，我司卖的较少。17. 接口与驱动IC以ULN2003及ULN2803为代表，市场经争对手为TI（德州仪器）、TOSHIBA（东芝）、ST等。其内部结构为达灵顿晶体管（两个三极管串在一起，整个放大倍数约为两个三极管的放大倍数相乘）数组，可驱动大电流组件，如数码管、马达、蜂鸣器等。一般的MCU驱动电流的能力太小，无法直接驱动上述组件，因此需ULN2003或2803来代为驱动。ULN2003/2803多应用在空调、洗衣机、汽车中控锁控制板、电梯楼层显示驱动等。另有ULN2004功能与ULN2003相同，但ULN2003之输入电阻为2.7K，ULN2004输入电阻为10.5K。75185和75232用于主板上的串口讯号转换驱动，但市场行情较低。18. 功率因子控制IC只有一个KA7524，应用于灯具中的镇流器，市场用量大但未量化。19. 霍尔IC在通过磁场的导线上能感应到电压，此称为霍尔效应。利用此种特性来感应磁场的存在做成的IC称为霍尔IC。通常可应用在CPU风扇上，用来侦测风扇的转速。另也可用在跑步训练机、电动自行车等。现我司样品正研发中。20. 电压检测和系统复位IC通常在微控制系统中电源的不稳定经常会造成系统的死机，特别是在以交流电为电源的场合，电压会随着使用负载的多寡忽高忽低，影响系统的稳定性。电压检测和系统复位IC辨识用来监测电压的稳定性，若电压低于监视的位准则会发出讯号给MCU，使系统复位避免造成死机；或在突然失去电源时通知MCU紧急启动备用电源或立即储存数据。目前有81XX系列，用来监视1.94.6的电压（81198146）。市场主要竞争对象为KEC的70XX系列。另有市场需求M19XX系列为带延迟之复位IC，公司正研发中，可能会取代81XX系列。其优点是可排除噪声干扰，确定为电压不稳定才会输出复位信号。21. 鼠标控制器此系列IC目前只有UT84520，用于PS/2接口（亦即大多数键盘的接口方式）的3D滚轮式鼠标，为投在非我司厂家属CMOS制程的产品。其控制左右方向为传统的滚轮式，3D的部份采用与滚轮相同原理的红外线来控制。但目前市场上大多厂商在3D部份的设计采用机械编码器（生产成本较低）的方式，IC也以84510为主流。经我司验证，我司84520也可取代其它公司的84510，推广应注意。依产品发展的趋势而言，PS/2接口的鼠标的用量会渐渐萎缩，会渐渐转为USB接口的鼠标。我司有USB接口的鼠标控制器UT90100正研发设计中。22. 无线遥控IC无线遥控主要分成RF及红外线两种，均为CMOS制程产品。RF的遥控IC主要应用在遥控玩具车的市场，主要生产集中在浙江、汕头。我司IC是以3功能（前进、左转、右转）和5功能（前进、后退、左转、右转、加速）为主，3功能只有译码（接收）IC，5功能有编码（发射）和译码IC。市场上3功能和5功能IC用量会逐渐减少，以7功能的IC来取代。5功能出货时一般需发射和接收成对出，可出IC成品，也可出芯片。红外线遥控IC则是使用在家电如电视机、DVD/VCD、空调等，此类遥控器主要在广东生产。目前均在研发中。目前市场以NEC6122或上海胜德（设计公司，芯片投在首钢日电）的PT2222为主，特别要求在防静电须达到10000V以上，静态电流1uA，一般如华晶的IC防静电只能在30004000V之间，无法达到要求。搭配之三极管以Philips之BC337为主，要求达到距离约8米。此类IC可输出128个码，依家电产品之不同分配不同之编码，接收部分则以单片机作译码工作。CMOS的产品，经常会因为客户考虑要降低成本，要求以芯片不封装的方式直接出给客户，由客户自行将IC Bonding在PCB上（称为COB，Chip On Board），以节省封装费用。通常CMOS的产品在交客户时要将整片芯片切割分成单一的裸片，再将裸片放入小盒中（称为TRAY），行情是要多附上2%备品，以避免生产时的损耗。TRAY内会分成许多小格，格子的大小依芯片的大小而定，内有静电保护膜，外保装也必须保持真空和防静电。23. 圣诞灯控制ICCMOS产品，用于圣诞灯串的控制，主要生产集中在浙江台州。每年的411月为生产旺季，多出口至欧美。客户多要求以COB的方式交货，直接将控制芯片邦定在PCB上，且多数在年底结帐，一般而言付款状况不佳且单价要求极低。虽然此产品市场用量大，但收款问题应特别注意。我司有产品801/802、8156、668等，其中8156仍为市场主流，但COB价格我司无竞争优势，且一般客户要货较急，付款不及时，推广应注意。24. 音乐ICCMOS产品，主要用于电话机之背景音乐和玩具，可直接推动蜂鸣片。此类产品芯片为外购，另有66T11L为我司自行研发。25. 其它电路A. UM601、UM602、UM603：将431、OP或比较器整合在一起，用于充电器。B. M54123L：由友达开发出，现有样品为SIP8封装，但市场多需SOP8封装，已申请开发。用于短路保护器（如家庭用之总电源短路保护）。以友达、华晶、上海复旦、三菱为竞争对手，上海复旦及三菱之价格较高。C. 1812A/B、1813、1618：CMOS产品，用于警报器。市场主流为一华半导体的M3763A和RATO的RT0100、RT0618等。D. M62364：CMOS产品，用于CD-ROM/DVD中之数模转换器。E. Z3211、Z4000：用于LNB中的FET偏压控制，以ZETEX为竞争对手。F. 4066：CMOS产品，4组仿真式电子式开关。G.4052：CMOS产品，4组多任务器（4组仿真信号输入中选择1组输出）。26. 晶体管(三级管)简介到底什么是双极性接面晶体管呢？(Bipolar Junction Transistor)，它又简称BJC，当把一个P型半导体和一个N型半导体接在一起时，会有整流的特性产生（二极管，Diode），若是我们再把N型半导体的一边接个P型半导体，形成了PNP的结构，这样的构造就是BJT的基本形式。晶体管总共有三个区域，每个区域都有一个接脚，图中的紫色部份表示金属接点；三个区域分别称为射极（Emitter），以E代表；基极（Base），以B代表；和集极（Collector），以C代表。双极性接面晶体管除了PNP结构外，还有NPN的形式，只不过这种晶体管的射极和集极变成N型，而基极为P型。PNPNPNPNP电路符号(注意箭头的方向)NPN电路符号BJT的偏压当射极基极间接顺向偏压而基极集极间接逆向偏压，这种操作状态我们称为顺向主动偏压，下面就来讨论这种偏压下的电流，我们以N-P-N晶体管为例子A. 射极的载子注入当射极-基极加顺向偏压，这时由射极相基极注入大量的电子，它所产生的电流我们以IEn表示，E指的是射极，n指的是由电子提供。IEn和电子运动方向相反，如下图所示，同样从基极也会有电洞往射极注入，这个电洞电流以Iep表示，所以射极的总电流应该就等于由电子所产生的电流加上由电洞所产生的电流：IE=IEn+Iep，我们另外定义注入效率r=IEn/IE= IEn/IEn+IEp通常射极掺杂的杂质浓度较高，因此r值几乎等于1。射极的载子注入B. 基极的复合和传输性质电子从射极区通过接面注入到基极区内，这些注入的电子会往基极区内扩散，在扩散的同时，一些电子会和基极区内的电洞复合，真正达到集极的电流我们以Icn表示；这个复合所产生的电流我们称为基极复合电流，很明显的他等于IEn-Icn。换句话说，注入到基极的电子流为Ien，透过基极的运输达到集极的电子流为Icn，他们之间的比值显示基极的运输能力，我们称之为基极传输因子t=Icn/IEn当基极和集极间接逆向偏压时，他们之间会有一个逆向饱和电流，他是从集极流向基极，我们以Icp表示，因此整个基极总电流IB应该有三项IB=IEp+(IEn-Icn)-Ic基极的复合及传输C. 集极具有的收集性质基极和集极间接逆向偏压，因此扩散到基极与集极接面的电子全部受到逆向电场的作用被扫到集极区，他所产生的电流也就是Icn，他是集极电流的一部份，也是最主要的一部份，当然Ic还包含了基极与集极间的逆向饱和电流Icp : Ic=Icn+Icp集极的收集性质BJT的放大原理所谓BJT的放大原理指的是基极上的一个很小电流经过晶体管却可以得到相当大的对应射极与集极电流。数学分析如下：三个极的电流重写为：IE=IEn+Iep Ib=IEp+(IEn-Icn)-Icp Ic=Icn+Icp因为IEpIEn ，且Icp 很小也可以忽略，因此三极电流可简化为IE=IEnIb=IEp+(IEn-Icn)Ic=Icn 我们来找出Ic与Ib之间的关系Ic/Ib=Icn/IEp+(IEn-Icn) = Icn/(IEp+IEn) / 1-Icn/(IEp+IEn) = t/(1-t)在此我们令 t/(1-t)为，因为 t和都是趋向1的值，因此是一个很大的值，它代表集极电流和基极电流间的关系，我们称它为电流增益。27. 关于MOS我们在硅半导体上长一层氧化硅，再镀上金属铝，就成为一个MOS结构，若是把硅的一端接地，金属铝一端接正电压，这时候会有一个向下的电场存在氧化层内，而P型硅上的电洞被排斥而往下跑，所以在靠近氧化层的地方，电洞的数目较少，形成像PN接面的空乏区，因为这种情形发生在硅的表面，所以又叫做表面空乏。若是外加电压继续增加，表面电子数就会显上升，当它大于电洞数目时，表面型态由P型转变成N型，这时被转换的区域称为表面反转层。28. 浅谈MOSFET 如图所示，它是在p型的MOS两边形成两个n+区，因此连同MOS的两个端点，MOSFET总共有四个端点。氧化层上的金属接点称闸极（Gate），而两个n+区分别是源极（Source）和汲极（Drain）。至于它是如何工作的呢？其特性为何呢？以下就分别来讨论它。A. 增强式MOSFET我们以基体为P型的MOSFET结构来说明，将基体、源极、汲极都接地，当闸极开始接正电压，在靠近闸极氧化层的半导体表面会感应负电荷，正电压越大，负电荷累积越多，因此在两个n+区之间形成了表面反转层，也就是通道。因为信道的形成，电子大量通过形成电流，所以源极和汲极间要有电流产生，完全是靠闸极加正电压帮忙，因此这种形态的组件就称为增强式金氧半场效晶体管。接着我们来考虑汲极接正电压的情形，若是闸极加正电压始的半导体表面形成反转层，但是由于汲极也加一个正电压，使得落再闸极与汲极间的电压比落在闸极与源极间的电压小，因此反转层的电子不再均匀的分布，在靠近汲极的地方电子数目会较少，或是说通道在汲极附近会变窄。当汲极电压很小时，信道变化不是很大，因此通道整个电性就像电阻：汲极电压和电流呈正比关系，所以这区域又称线性区。若是序继续增加汲极电压，则I和V之间的关系不再是线性：当V增加到汲极附近通道宽度为零时，即所谓的夹止点。要是V继续增加，这时夹止点会往源极移动，也就是靠近汲极的区域不会有反转层。此时因为靠近汲极附近没有反转层，所以它的阻值较高，因此所施加的电压大部份会落在这个区域；当电子从源极出发到达夹止点时，会受到这区域的电场作用扫到射汲极；也就是说，当夹止点出现后，若是V再增加便会使通道变短。而增加的V主要在帮助到达夹止点的电子通过信道和汲极间的空隙到达汲极，因此I不会随着V的增加而增加，我们称晶体管进入饱和区。B. 空乏式MOSFET若是在n+通道场效晶体管的源极和汲极之间先形成一条很窄的n-信道，这种结构的晶体管就称为空乏式MOSFET。空乏式MOSFET晶体管的Id和Vds的特性曲线图，很明显的当Vgs=0时，Id并不为零，当Vgs=-4V时d才等于零，也就是起始电压为-4V。Id当Vds很小时也是呈线性关系，随着Vds增加，Id进入饱和状态,详细工作原理和增强式晶体管雷同，这里不再重复。29. 三极管参数表看法最大值我司的产品目录中三极管的目录有参数的汇总表，其看法及意义说明如下：PARTNUMBERNPNOR PNP在環境溫度為25時的最大功率(功耗)MAXIMUM RATINGSBVCBOBVCEOICPD*BVCES*BVCES*TC=#BVCEV#BVCER量測單位25(V)(V)(mA)(mW)集極最大電流產品型號集極和射極間的最大耐壓集極和基極間的最大耐壓此三極管為NPN或PNP在室溫25時之電性參數ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TA=25)ICEOMAXMAXfTMIN*TYPICALCObMAX*TYPICAL腳位指定PIN接腳順序STYLEICBOVCBHFE*TYPVCE(sat)ICIB*ICES*VCEICVCE+ICES+VCE#ICEV#VCEV-ICES-VCES(nA)(V)MINMAX(mA)(V)(V)(mA)(mA)(MHz)(pF)123量測單位最大輸出電容最小頻寬集極和射極之飽和電壓最大值飽和電壓之測試條件：集極電流(IC)和基極電流(IB)放大倍數之測試條件：集極電流(IC)和集極射極間偏壓(VCE)放大倍數之最大最小值集極最大截止電流集極最大截止電流之測試條件：集極和基極間(VCB)之偏壓一般客户在找替代三极管时会提供耐压、功耗及放大倍数等，请依参数表上的数字去比对，只要在我司参数范围内便可建议去取代。有些三极管封装虽然不同，但其实内部的芯片却相同，其所能承受的功耗也就不相同。一般而言封装出来的产品若体积越大，所能承受的功耗也就越大。使用时的功耗若大于封装所能承受的功耗，可能导致IC或三极管烧毁。数字三极管之编号说明，例如DTC144ENPN/100mA/R1=R2=4.7K Digital TransistorDT X XXX X 区分R1/R2组合ex：E R1=R2 Only R1区分R1/R2电阻值ex：11410K 1444.7K区分电流/极性A/C：100mA B/D：500mA A/B：PNP C/D：NPNDigital Transistor30. 可控硅组件的工作原理及基本特性A.工作原理可控硅是P1N1P2N2四层三端结构组件，共有三个PN接面，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成，其等效图解如图1所示。Ic1图1 可控硅等效图解图当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic2=2*ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流ic1=1*ib1=1*2*ib2。这个电流又流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化，此条件见下表。可控硅导通和关断条件状态条件说明从关断到导通1、阳极电位高于是阴极电位2、控制极有足够的正向电压和电流两者缺一不可维持导通1、阳极电位高于阴极电位2、阳极电流大于维持电流两者缺一不可从导通到关断1、阳极电位低于阴极电位2、阳极电流小于维持电流任一条件即可B.基本伏安特性可控硅的基本伏安特性见图2。图2 可控硅基本伏安特性(1)反向特性当控制极开路，阳极加上反向电压时（见图3），J2接面正偏，但J1、J3接面反偏。此时只能流过很小的反向饱和电流，当电压进一步提高到J1接面的崩溃击穿电压后，接着J3接面也击穿，电流迅速增加，图3的特性开始弯曲，如特性OR段所示，弯曲处的电压URO叫“反向转折电压”。此时，可控硅会发生永久性反向击穿。图3 阳极加反向电压(2)正向特性当控制极开路，阳极上加上正向电压时（见图4），J1、J3接面正偏，但J2接面反偏，这与普通PN结的反向特性相似，也只能流过很小电流，这叫正向阻断状态；当电压增加，图3的特性发生了弯曲，如特性OA段所示，弯曲处的是UBO叫：正向转折电压。图4 阳极加正向电压由于电压升高到J2接面的崩溃击穿电压后，J2接面发生崩溃倍增效应，在结区产生大量的电子和电洞，电子进入N1区，电洞进入P2区。进入N1区的电子与由P1区通过J1接面注入N1区的电洞复合，同样，进入P2区的电洞与由N2区通过J3接面注入P2区的电子复合。崩溃击穿，进入N1区的电子与进入P2区的电洞各自不能全部复合掉，这样，在N1区就有电子积累，在P2区就有电洞积累，结果使P2区的电位升高，N1区的电位下降，J2接面变成正偏，只要电流稍增加，电压便迅速下降，出现所谓负阻特性，见图2的虚线AB段。这时J1、J2、J3三个接面均处于正偏，可控硅便进入正向导电状态-通态，此时，它的特性与普通的PN结正向特性相似，见图2中的BC段。C.触发导通在控制极G上加入正向电压时（见图5）因J3正偏，P2区的电洞进入N2区，N2区的电子进入P2区，形成触发电流IGT。在可控硅的内部正反馈作用（见图2）的基础上，加上IGT的作用，使可控硅提前导通，导致图2的伏安特性OA段左移，IGT越大，特性左移越快。图5 阳极和控制极均加正向电压31. 推广可控硅注意事项可控硅主要用于家电产品中微处理器对大电流的控制，如电饭锅、咖啡壶、果汁机等。主要参数是耐压（VDRM）、有效电流（IRMS）和触发电流（IGT）。我司TRIAC在市场上因竞争者较少，电流越大越有竞争优势。SCR/TRIAC/BRT产品名称说明：A. SCR：ex：US104S-64A/600V/0.2mA SCRUS XXX X X 区分电压别ex：4400V 区分IGT S sensitive 0.2mA N standard 15mA区分IT(RMS)ex：1044A SCRUTC SCRB. TRIAC：ex：UT136FF-84A/800V/35mA TO-220F TRIACUT XXX (F) X X 区分电压别ex：4400V 区分IGT E 0.2mA F30mA G45mA若为TO-220F封装则加入此码区分IT(RMS)ex：1378A TRIAC UTC TRIAC32. 可控硅应用市场A. 带旋钮式调光灯：台灯14A，墙壁调光灯，4A，6A8AB. 电动工具控制板：4A、6A、8A、12A、16A、41AC. 固态继电器：1A41A D. 吸尘器：BTA12A-600 E. 宾馆温度控制器：4A、8A F. 烤面包机：8A G. 圣诞灯控制器：1A、4A、6A、8A、12A、16A、25A、41AH. 遥控风扇：家用风扇或吊顶式风扇，1A I. 感应式电器：触摸灯、声音感应式灯具等，4A、6A、8AJ. 带单片机控制之电器等。33. 大陆芯片厂介绍A、华晶公司http:/www.huajing.com.cn/2003年6月17日正式更名为无锡华润华晶微电子有限公司。无锡华润华晶微电子有限公司是无锡华润微电子有限公司的主要成员企业，成立于2000年。拥有半导体分立器件和双极电路圆片生产线，其中双极电路生产线年产25万片，分立器件生产线年产60万片。拥有月产4英寸5万片的分立器件圆片生产线和月产5英寸0.8微米2万片的双极集成电路圆片生产线各一条。技术水平由原来的23提高到1.20.8；工艺技术由单一的双极型工艺扩展到BICMOS