可控�是硅可控整流元件的簡�,亦稱為晶閘�。具有體積小、結構相對簡�、功能強等特�,是比較常用的半導體器件之一。該器件被廣泛應用于各種電子設備和電子產(chǎn)品中,多用來作可控整�、逆變、變�、調壓、無觸點開關�。家用電器中的調光燈、調速風�、空調機、電視機、電冰箱�洗衣�、照相機、組合音響、聲光電�、定時控制器、玩具裝�、無線電遙控�攝像�及工�(yè)控制等都大量使用了可控硅器件�
?。ㄒ唬┌搓P斷、導通及控制方式分類
晶閘管按其關�、導通及控制方式可分為普通晶閘管、雙向晶閘管、逆導晶閘�、門極關斷晶閘管(GTO�、BTG晶閘管、溫控晶閘管和光控晶閘管等多��
(二)按引腳和極性分�
晶閘管按其引腳和極性可分為二極晶閘�、三極晶閘管和四極晶閘管�
?。ㄈ┌捶庋b形式分類
晶閘管按其封裝形式可分為金屬封裝晶閘管、塑封晶閘管和陶瓷封裝晶閘管三種類型。其�,金屬封裝晶閘管又分為螺栓形、平板形、圓殼形等多�;塑封晶閘管又分為帶散熱片型和不帶散熱片型兩��
(四)按電流容量分類
晶閘管按電流容量可分為大功率晶閘�、中功率晶閘管和小功率晶閘管三種。通常,大功率晶閘管多采用金屬殼封裝,而中、小功率晶閘管則多采用塑封或陶瓷封裝�
(五)按關斷速度分類
快速晶閘管晶閘管按其關斷速度可分為普通晶閘管和高頻(快速)晶閘��
過零觸發(fā)-一般是調功,即當正弦交流電交流電電壓相位過零點觸發(fā),必須是過零點才觸發(fā),導通可控硅�
非過零觸�(fā)-無論交流電電壓在什么相位的時候都可觸�(fā)導通可控硅,常見的是移相觸�(fā),即通過改變正弦交流電的導通角(角相位),來改變輸出百分比�
參數(shù)符號說明:
IT(AV)--通態(tài)平均電流
VRRM--反向重復峰值電�
IDRM--斷態(tài)重復峰值電�
ITSM--通態(tài)一個周波不重復浪涌電流
VTM--通態(tài)峰值電�
IGT--門極觸�(fā)電流
VGT--門極觸�(fā)電壓
IH--維持電流
dv/dt--斷態(tài)電壓臨界上升�
di/dt--通態(tài)電流臨界上升�
Rthjc--結殼熱阻
VISO--模塊絕緣電壓
Tjm--額定結溫
VDRM--通態(tài)重復峰值電�
IRRM--反向重復峰值電�
IF(AV)--正向平均電流
普通晶閘管的三個電極可以用萬用表歐姆擋R×100擋位來測。大家知�,晶閘管G、K之間是一個PN結〔圖2(a)�,相當于一個二極管,G為正�、K為負�,所�,按照測試二極管的方法,找出三個極中的兩個極,測它的�、反向電阻,電阻小時,萬用表黑表筆接的是控制極G,紅表筆接的是陰極K,剩下的一個就是陽極A�。測試晶閘管的好壞,可以用剛才演示用的示教板電路(�3)。接通電源開關S,按一下按鈕開關SB,燈泡發(fā)光就是好的,不發(fā)光就是壞��
1947�12�,美國貝爾實驗室的肖克萊、巴丁和布拉頓組成的研究小組,研制出一種點接觸型的鍺晶體管。晶體管的問世,�20世紀的一項重大發(fā)�,是微電子革命的先聲。晶體管出現(xiàn)�,人們就能用一個小巧的、消耗功率低的電子器�,來代替體積大、功率消耗大的電子管�。晶體管的發(fā)明又為后來集成電路的降生吹響了號��
20世紀最初的10�,通信系統(tǒng)已開始應用半導體材料�20世紀上半葉,在無線電愛好者中廣泛流行的礦石收音機,就采用礦石這種半導體材料進行檢波。半導體的電學特性也在電話系�(tǒng)中得到了應用�
晶體管的�(fā)明,最早可以追溯到1929�,當時工程師利蓮費爾德就已經(jīng)取得一種晶體管的專�。但是,限于當時的技術水�,制造這種器件的材料達不到足夠的純�,而使這種晶體管無法制造出來�
由于電子管處理高頻信號的效果不理�,人們就設法改進礦石收音機中所用的礦石觸須式檢波器。在這種檢波器里,有一根與礦石(半導�)表面相接觸的金屬�(像頭�(fā)一樣細且能形成檢波接點),它既能讓信號電流沿一個方向流動,又能阻止信號電流朝相反方向流�。在第二次世界大�(zhàn)爆發(fā)前夕,貝爾實驗室在尋找比早期使用的方鉛礦晶體性能更好的檢波材料時,發(fā)�(xiàn)摻有某種極微量雜質的鍺晶體的性能不僅�(yōu)于礦石晶�,而且在某些方面比電子管整流器還要好�
在第二次世界大戰(zhàn)期間,不少實驗室在有關硅和鍺材料的制造和理論研究方面,也取得了不少成�,這就為晶體管的發(fā)明奠定了基礎�
為了克服電子管的局限性,第二次世界大�(zhàn)結束�,貝爾實驗室加緊了對固體電子器件的基礎研�。肖克萊等人決定集中研究�、鍺等半導體材料,探討用半導體材料制作放大器件的可能��
1945年秋天,貝爾實驗室成立了以肖克萊為首的半導體研究小組,成員有布拉�、巴丁等人。布拉頓早在1929年就開始在這個實驗室工作,長期從事半導體的研�,積累了豐富的經(jīng)�。他們經(jīng)過一系列的實驗和觀察,逐步認識到半導體中電流放大效應產(chǎn)生的原因。布拉頓�(fā)�(xiàn),在鍺片的底面接上電�,在另一面插上細針并通上電流,然后讓另一根細針盡量靠近它,并通上微弱的電�,這樣就會使原來的電流�(chǎn)生很大的變化。微弱電流少量的變化,會對另外的電流�(chǎn)生很大的影響,這就是“放大”作用�
布拉頓等�,還想出有效的辦�,來實現(xiàn)這種放大效應。他們在�(fā)射極和基極之間輸入一個弱信號,在集電極和基極之間的輸出端,就放大為一個強信號�。在�(xiàn)代電子產(chǎn)品中,上述晶體三極管的放大效應得到廣泛的應用�
巴丁和布拉頓最初制成的固體器件的放大倍數(shù)�50左右。不久之�,他們利用兩個靠得很�(相距0.05毫米)的觸須接�,來代替金箔接點,制造了“點接觸型晶體管��1947�12月,這個世界上最早的實用半導體器件終于問世了,在首次試驗�,它能把音頻信號放大100倍,它的外形比火柴棍�,但要粗一��
在為這種器件命名�,布拉頓想到它的電阻變換特性,即它是靠一種從“低電阻輸入”到“高電阻輸出”的轉移電流來工作的,于是取名為trans-resister(轉換電阻),后來縮寫為transister,中文譯名就是晶體管�
由于點接觸型晶體管制造工藝復�,致使許多產(chǎn)品出�(xiàn)故障,它還存在噪聲大、在功率大時難于控制、適用范圍窄等缺�。為了克服這些缺點,肖克萊提出了用一種”整流結”來代替金屬半導體接點的大膽設想。半導體研究小組又提出了這種半導體器件的工作原理�
1950年,只“面結型晶體管”問世了,它的性能與肖克萊原來設想的完全一致。今天的晶體�,大部分仍是這種面結型晶體管�
1956�,肖克萊、巴�、布拉頓三人,因�(fā)明晶體管同時榮獲諾貝爾物理學��
【晶體管的發(fā)展歷史及其重要里程碑�
1947�12�16日:威廉·邵克�(William Shockley)、約翰·巴�(John Bardeen)和沃特·布拉頓(Walter Brattain)成功地在貝爾實驗室制造出個晶體管�
1950年:威廉·邵克雷開�(fā)出雙極晶體管(Bipolar Junction Transistor),這是�(xiàn)在通行的標準的晶體��
1953年:個采用晶體管的商�(yè)化設備投入市場,即助聽器�
1954�10�18日:臺晶體管收音機Regency TR1投入市場,僅包含4只鍺晶體管�
1961�4�25日:個集成電路專利被授予羅伯特·諾伊斯(Robert Noyce)。最初的晶體管對收音機和電話而言已經(jīng)足夠,但是新的電子設備要求規(guī)格更小的晶體�,即集成電路�
1965年:摩爾定律誕生。當�,戈登·摩�(Gordon Moore)預測,未來一個芯片上的晶體管�(shù)量大約每年翻一�(10年后修正為每兩年),摩爾定律在Electronics Magazine雜志一篇文章中公布�
1968�7月:羅伯特·諾伊斯和戈登·摩爾從仙童(Fairchild)半導體公司辭職,�(chuàng)立了一個新的企�(yè),即英特爾公�,英文名Intel為“集成電子設�(integrated electronics)”的縮寫�
1969年:英特爾成功開�(fā)出個PMOS硅柵晶體管技�。這些晶體管繼�(xù)使用傳統(tǒng)的二氧化硅柵介質,但是引入了新的多晶硅柵電極�
1971年:英特爾發(fā)布了其個微處理�4004�4004�(guī)格為1/8英寸 x 1/16英寸,包含僅2000多個晶體管,采用英特爾10微米PMOS技術生�(chǎn)�
1978年:英特爾標志性地把英特爾8088微處理器銷售給IBM新的個人電腦事業(yè)�,武裝了IBM新產(chǎn)品IBM PC的中樞大��16�8088處理器含�2.9萬個晶體管,運行頻率為5MHz�8MHz�10MHz�8088的成功推動英特爾進入了財�(Forture) 500強企�(yè)排名,《財�(Forture)》雜志將英特爾公司評為“七十大商業(yè)奇跡之一(Business Triumphs of the Seventies)��
1982年:286微處理器(又稱80286)推出,成為英特爾的�16位處理器,可運行為英特爾前一代產(chǎn)品所編寫的所有軟��286處理器使用了13400個晶體管,運行頻率為6MHz�8MHz�10MHz�12.5MHz�
1985年:英特�386?微處理器問世,含�27.5萬個晶體管,是最�4004晶體管數(shù)量的100多��386�32位芯片,具備多任務處理能�,即它可在同一時間運行多個程��
1993年:英特爾·奔騰·處理器問世,含�3百萬個晶體管,采用英特爾0.8微米制程技術生�(chǎn)�
1999�2月:英特爾發(fā)布了奔騰·III處理�。奔騰III�1×1正方形硅,含�950萬個晶體管,采用英特爾0.25微米制程技術生�(chǎn)�
2002�1月:英特爾奔�4處理器推�,高性能桌面臺式電腦由此可實�(xiàn)每秒�22億個周期運算。它采用英特�0.13微米制程技術生�(chǎn),含�5500萬個晶體管�
2002�8�13日:英特爾透露�90納米制程技術的若干技術突破,包括高性能、低功耗晶體管,應變硅,高速銅質接頭和新型�-k介質材料。這是�(yè)內首次在生產(chǎn)中采用應變硅�
2003�3�12日:針對筆記本的英特爾·迅馳·移動技術平臺誕�,包括了英特爾的移動處理器“英特爾奔騰M處理器”。該處理器基于全新的移動�(yōu)化微體系架構,采用英特爾0.13微米制程技術生�(chǎn),包�7700萬個晶體管�
2005�5�26日:英特爾個主流雙核處理器“英特爾奔騰D處理器”誕生,含有2.3億個晶體管,采用英特爾�90納米制程技術生�(chǎn)�
2006�7�18日:英特�?安騰?2雙核處理器發(fā)�,采用世界最復雜的產(chǎn)品設�,含�17.2億個晶體管。該處理器采用英特爾90納米制程技術生�(chǎn)�
2006�7�27日:英特爾·酷�?2雙核處理器誕�。該處理器含�2.9億多個晶體管,采用英特爾65納米制程技術在世界的幾個實驗室生產(chǎn)�
2006�9�26日:英特爾宣�,超�15�45納米制程�(chǎn)品正在開�(fā),面向臺式機、筆記本和企�(yè)級計算市�,研�(fā)代碼Penryn,是從英特爾?酷睿?微體系架構派生而出�
2007�1�8日:為擴大四核PC向主流買家的銷售,英特爾�(fā)布了針對桌面電腦�65納米制程英特爾·酷�?2四核處理器和另外兩款四核服務器處理器。英特爾·酷睿?2四核處理器含�5.8億多個晶體管�
2007�1�29日:英特爾公布采用突破性的晶體管材料即�-k柵介質和金屬柵極。英特爾將采用這些材料在公司下一代處理器——英特爾?酷睿?2雙核、英特爾?酷睿?2四核處理器以及英特爾?至強?系列多核處理器的�(shù)以億計的45納米晶體管或微小開關中用來構建絕緣“墻”和開關“門�,研�(fā)代碼Penryn。采用了這些先進的晶體�,已�(jīng)生產(chǎn)出了英特�45納米微處理器�
維庫電子通,電子知識,一查百��
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