[硬件电路-61]:按照模拟电路和数字电路分类,列出各自常见的基础半导体元器件器件。

一、模拟电路常见半导体器件

模拟电路处理连续信号(如声音、温度、光强),核心需求是高保真、低噪声、线性响应

常见器件包括:

  1. 二极管
    • 整流二极管:将交流电转换为直流电(如1N4007)。
    • 稳压二极管(齐纳二极管):维持输出电压稳定(如1N4733A)。
    • 肖特基二极管:低正向压降、高频应用(如BAT54)。
    • 发光二极管(LED):将电能转换为光能(如5mm红色LED)。
    • 光电二极管:将光信号转换为电信号(如BPW34)。
    • 变容二极管:电压控制电容,用于调谐电路(如MV2109)。
  2. 双极型晶体管(BJT)- 电流控制电流
    • NPN/PNP型晶体管:放大或开关应用(如2N3904、2N3906)。
    • 达林顿晶体管:高电流增益(如TIP120)。
  3. 场效应晶体管(FET)- 电压控制电流
    • 结型场效应管(JFET):高输入阻抗、低噪声(如2N5457)。
    • 金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)
      • 增强型MOSFET:高频开关(如IRF540N)。
      • 耗尽型MOSFET:常开型开关(如BS170)。
  4. 专用模拟器件
    • 运算放大器(Op-Amp):信号放大与运算(如LM741、OPA211)。
    • 比较器:快速比较电压阈值(如LM311)。
    • 电压调节器:稳定输出电压(如LM7805、LM317)。
    • 模拟开关:多路信号选择(如CD4051)。
  5. 功率器件
    • 可控硅(SCR):大功率开关(如BT136)。
    • 双向晶闸管(TRIAC):交流电调光/调速(如BTA06)。
  6. 传感器接口器件
    • 光电耦合器:电气隔离(如PC817)。
    • 霍尔效应传感器:检测磁场变化(如A3144)。

二、数字电路常见半导体器件

数字电路处理离散信号(0/1),核心需求是高速、低功耗、高集成度。常见器件包括:

  1. 二极管
    • 开关二极管:高速数字信号导通/截止(如1N4148)。
    • TVS二极管:抑制瞬态电压尖峰(如SMAJ5.0A)。
  2. 双极型晶体管(BJT)
    • 数字逻辑晶体管:构成TTL逻辑门(如74LS系列)。
  3. 场效应晶体管(FET)
    • MOSFET
      • 逻辑级MOSFET:CMOS逻辑门核心(如CD4000系列)。
      • 功率MOSFET:驱动电机/电源开关(如IPB60R190C6)。
  4. 集成电路(IC)
    • 数字逻辑IC
      • 74系列(TTL):如74HC00(四2输入与非门)。
      • 4000系列(CMOS):如CD4017(十进制计数器)。
    • 微控制器(MCU):集成CPU、存储器、外设(如STM32F103)。
    • 现场可编程门阵列(FPGA):可重构逻辑(如Xilinx Spartan-6)。
    • 专用集成电路(ASIC):定制化数字功能(如加密芯片)。
  5. 存储器
    • 随机存取存储器(RAM)
      • SRAM:高速缓存(如IS61LV25616AL)。
      • DRAM:动态随机存储(如DDR4 SDRAM)。
    • 只读存储器(ROM)
      • EEPROM:可电擦除存储(如24C02)。
      • Flash:大容量非易失存储(如NAND Flash)。
  6. 时钟与振荡器
    • 晶体振荡器:提供稳定时钟信号(如12MHz晶振)。
    • RC振荡器:低成本时钟源(如NE555定时器)。
  7. 光电器件
    • 光电耦合器:数字信号隔离(如6N137)。
    • 红外接收管:接收数字信号(如VS1838B)。

三、模拟与数字电路的交叉应用

  1. 模数转换器(ADC):将模拟信号转换为数字信号(如ADC0804)。
  2. 数模转换器(DAC):将数字信号转换为模拟信号(如DAC0832)。
  3. 混合信号IC:集成模拟与数字功能(如STM32的内置ADC/DAC)。

总结

  • 模拟电路依赖器件的线性特性(如BJT的电流放大、Op-Amp的虚短虚断),强调信号保真度。
  • 数字电路依赖器件的开关特性(如MOSFET的导通/截止、CMOS的互补对称),强调逻辑正确性与速度。
  • 现代电子系统通常是模数混合设计(如手机中麦克风→ADC→DSP→DAC→扬声器)。

你可能感兴趣的:([硬件电路-61]:按照模拟电路和数字电路分类,列出各自常见的基础半导体元器件器件。)