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热敏电阻本科毕业论文

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热敏电阻本科毕业论文

毕业设计(论文)报告 系 别: 电子与电气工程学院 专 业: 电子信息工程 班 号: 电子 0 8 5 学 生 姓 名: 傅浩 学 生 学 号: 080012212 计 论 ) 目 设 ( 文 题 : 基于AT89C51 的数字温度计的设计 指 导 教 师: 傅浩 设 计 地 点: 起 迄 日 期: 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 毕业设计(论文)任务书 专业 电子信息工程 班级 电子 085 姓名 傅浩一、课题名称:基于 AT89C51 的数字温度计的设计二、主要技术指标: 1、测温范围-50℃-110℃ 2、精度误差小于 ℃ 3、LED 数码直读显示 4、可通过人机接口任意设定温度报警阀值三、工作内容和要求:(1)、要求数字温度计能对环境的温度进行实时监测。(2)、数字温度计要能够实时显示环境的温度信息,使用户及时了解到环境温度情况。(3)、数字温度计能够在程序跑飞的情况下自动重启,对环境温度进行正确的测量。 四、主要参考:1.李勋.刘源单片机实用教程M.北京航空航天大学出版社,20002.李朝青.单片机原理及接口技术(简明修订版)M.杭州:北京航空航天大学出版社,19983.李广弟.单片机基础M.北京:北京航空航天大学出版社,19944.阎石.数字电子技术基础(第三版)M.北京:高等教育出版社,19895.廖常初.现场总线概述J.电工技术,19996.王津.单片机原理与应用M.重庆大学出版社,2000 学 生(签名) 年 月 日 指 导 教师(签名) 年 月 日常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 教研室主任(签名) 年 月 日 系 主 任(签名) 年 月 日 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 毕业设计(论文)开题报告设计(论文)题目 基于 AT89C51 的数字温度计的设计一、选题的背景和意义: 随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研等各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计,它给人带来的方便也是不可否定的。要为现代人生活提供更好、更方便的设施就需要从数单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。 本文将要设计的数字温度计具有性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便等优点,广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度的测量和控制中,为人们生活水平的提高做出了巨大的贡献。二、课题研究的主要内容: 1.本文是以单片机 AT89C51 为核心进行设计。 2.通过 DALLAS 公司的单总线数字温度传感器 DS18B20 来实现环境温度的采集和 A/D转换。 3.其输出温度采用数字显示,用 3 位共阳极 LED 数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。 4.此温度计属于多功能温度计可以用来测量环境温度,还可以设置上下报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警。 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文三、主要研究(设计)方法论述: 1. 通过查阅书籍了解数字温度计的基本概念等信息,结合以前所学的电子专业知识认真研究课题。 2. 借助强大的网络功能,借鉴前人的研究成果更好的帮助自己更好地理解所需掌握的内容。 3. 通过与老师与同学的讨论研究,及时地发现问题反复地检查修改最终完成。 四、设计(论文)进度安排:时间(迄止日期) 工 作 内 容 ~ 查找资料,确定论文题目 ~ 根据选题方向查资料,确定基本框架和设计方法 ~ 完成开题报告 ~ 完成初稿并交指导老师审阅 ~ 根据指导老师意见修改论文 ~ 根据模板将论文排版 ~ 仔细阅读论文并作细节完善后上交 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文五、指导教师意见: 指导教师签名: 年 月 日六、系部意见: 系主任签名: 年 月 日 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 目录摘要Abstract第 1 章 前言 ...................................................... 1第 2 章 数字温度计总体设计方案 .................................... 2 数字温度计设计方案.......................................... 2 总体设计框图................................................ 2第 3 章 数字温度计的硬件设计 ...................................... 3 主控制器 AT89C51 ............................................ 3 AT89C51 的特点及特征 .................................... 3 管脚功能说明............................................ 3 片内振荡器.............................................. 5 芯片擦除................................................ 5 单片机的主板电路............................................ 6 温度采集部分的设计.......................................... 6 温度传感器 DS18B20 ...................................... 6 DS18B20 温度传感器与单片机的接口电路 ................... 10 显示部分设计............................................... 10 74LS164 引脚功能及特征 ................................. 10 温度显示电路........................................... 11 报警系统电路............................................... 12第 4 章 数字温度计的软件设计 ..................................... 13 系统软件设计流程图......................................... 13 数字温度计部分程序清单..................................... 15第 5 章 结束语 ................................................... 20答谢辞参考文献 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 摘 要 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子。 本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确,其输出温度采用数字显示。该设计控制器使用单片机 AT89C51,测温传感器使用 DS18B20,用 3 位共阳极 LED 数码管以串口传送数据,实现温度显示。本温度计属于多功能温度计,可以设置上下报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警。 此外本文还介绍了数字温度计的硬件设计和软件设计,硬件设计主要包括主控制器、单片机的主板电路、温度采集部分电路、显示电路以及报警系统电路。 软件设计包括系统软件的流程图和数字温度计的部分程序清单。关键词:AT89C51 单片机,数字控制,测温传感器,多功能温度计 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 Abstract As peoples living standard rising SCM is undoubtedly one of theobjectives pursued by the people the convenience it brings is equallynegative and one digital thermometer is a typical example. The design presented in the traditional thermometer digitalthermometer and compared with a reading convenience a wide range oftemperature measurement temperature measurement accuracy the output ofthe temperature digital display. The design of the controller usingmicrocontroller AT89C51 temperature sensor uses DS18B20 with threecommon anode LED digital tube to serial transmission of data to achievetemperature display. The thermometer is multi-functional thermometeryou can set the upper and lower alarm temperature range when thetemperature is not set you can alarm. Besides the paper also describes the digital thermometer in hardwaredesign and software design hardware design includes the main controllermicrocontroller circuit board the temperature acquisition part of thecircuit display circuit and the alarm system circuit. Software designincluding system software flow chart and the digital thermometer in thepart of the program words: AT89C51 microcontroller digital control temperature sensormulti-function thermometer 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文第1章 前言 随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计,本温度计属于多功能温度计,可以设置上下报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警。 现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现。 能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。热敏电阻的成本低,但需后续信号处理电路,而且可靠性相对较差,测温准确度低,检测系统也有一定的误差,所以传统的温度计有反应速度慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大等缺点。 本文是以单片机 AT89C51 为核心,通过 DALLAS 公司的单总线数字温度传感器 DS18B20 来实现环境温度的采集和 A/D 转换,用来测量环境温度,温度分辨率为 ℃,并能数码显示。因此本文设计的数字温度计具有读数方便,测温范围广,测温精确,数字显示,适用范围宽其电路简单,软硬件结构模块化,易于实现等特点。 数字式温度计的设计将给人们的生活带来很大的方便, 为人们生活水平的提高做出了贡献。数字温度计在以后将应用于我们生产和生活的各个方面,数字式温度计的众多优点告诉我们:数字温度计将在我们的未来生活中应用于各个领域,它将会是传统温度计的理想的替代产品。 -1- 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文第2章 数字温度计总体设计方案 数字温度计设计方案方案 一: 采用热敏电阻器件,利用其感温效应,再将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行 A/D 转换后,利用单片机进行数据的处理,然后在显示电路上,将被测温度显示出来。 方案 二: 利用温度传感器,在单片机电路设计中,大多都是使用传感器,所以这是非常容易想到的,所以可以采用一只温度传感器 DS18B20,此传感器,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换就可以满足设计要求。 分析上述两种方案可以看出方案一是使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,进行 A/D 转换后,利用单片机进行数据的处理,在显示电路上被测温度显示出来,这种设计需要用到 A/D 转换电路,感温电路比较麻烦。方案二是利用温度传感器直接读取被测温度,读数方便,测温范围广,测温精确,适用范围宽而且电路简单易于实现。 综合方案一和方案二的优缺点,我们选择方案二。 总体设计框图 温度计电路设计总体设计方框图如图 2-1 所示, 控制器采用单片机 AT89C51,温度传感器采用 DS18B20,用 4 位 LED 数码管以串口传送数据实现温度显示。 L 单片机复位 E D 主 显 控 示 报警点按键调整 制 器 温 度 时钟振荡 传 感 器 图 2-1 总体设计方框图 -2- 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文第3章 数字温度计硬件设计 主控制器 AT89C51 的特点及特性: 40 个引脚,4K Bytes FLASH 片内程序存储器,128 Bytes 的随机存取数据存储器(RAM) ,32 个外部双向输入/输出(I/O)口,5 个中断优先级 2 层中断嵌套中断,2 个 16 位可编程定时计数器,2 个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。 此外,AT89C51 在空闲模式下,CPU 暂停工作,而 RAM 定时计数器,串行口,外中断系统可继续工作,掉电模式冻结振荡器而保存 RAM 的数据,停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 等三种封装形式,以适应不同产品的需求。 主要功能特性: 兼容 MCS-51 指令系统 4k 可反复擦写gt1000 次)ISP FLASH ROM 32 个双向 I/O 口 工作电压 2 个 16 位可编程定时/计数器 时钟频率 0-33MHZ 全双工 UART 串行中断口线 128X8 BIT 内部 RAM 2 个外部中断源 低功耗空闲和省电模式 中断唤醒省电模式 3 级加密位 看门狗(WDT)电路 软件设置空闲和省电功能 灵活的 ISP 字节和分页编程 双数据寄存器指针 管脚功能说明: AT89C51 管脚如图 3-1 所示: -3- 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 图 3-1 AT89C51 管脚图 (1)VCC:供电电压。 (2)GND:接地。 P0 P0 (3) 口: 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口, 每脚可吸收 8TTL 门电流。当 P1 口的管脚第一次写 1 时,被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在 FIASH 编程时,P0 口作为原码输入口,当 FIASH 进行校验时,P0 输出原码,此时 P0 外部必须被拉高。 (4)P1 口:P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口,P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后,被内部上拉为高,可用作输入,P1 口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH编程和校验时,P1 口作为第八位地址接收。 (5)P2 口:P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口,P2 口缓冲器可接收,输出 4 个 TTL 门电流,当 P2 口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2 口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时,P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 (6)P3 口:P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口,可接收输出 4个 TTL 门电流。当 P3 口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3 口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口,如下所示: RXD(串行输入口) TXD(串行输出口) /INT0(外部中断 0) /INT1(外部中断 1) T0(记时器 0 外部输入) T1(记时器 1 外部输入) /WR(外部数据存储器写选通) /RD(外部数据存储器读选通) -4- 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 (7)RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间。 (8)ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在 FLASH 编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个 ALE 脉冲。如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。此时,ALE 只有在执行 MOVX,MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态 ALE 禁止,置位无效。 (9)/PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN 有效。 但在访问外部数据存储器时, 这两次有效的/PSEN信号将不出现。 ( 10 ) /EA/VPP : 当 /EA 保 持 低 电 平 时 , 则 在 此 期 间 外 部 程 序 存 储 器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式 1 时,/EA 将内部锁定为 RESET;当/EA 端保持高电平时,此间内部程序存储器。在 FLASH 编程期间,此引脚也用于施加 12V 编程电源(VPP)。 (11)XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 (12)XTAL2:来自反向振荡器的输出。 片内振荡器: 该反向放大器可以配置为片内振荡器,如图 3-2 所示。 图 3-2 片内振荡器 芯片擦除: -5- 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 整个 PEROM 阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合, 并保持ALE 管脚处于低电平 10ms 来完成。在芯片擦操作中,代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前,该操作必须被执行。 此外,AT89C51 设有稳态逻辑,可以在低到零频率的条件下静态逻辑,支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下,CPU 停止工作。但 RAM、定时器、计数器、串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下,保存 RAM 的内容并且冻结振荡器,禁止所用其他芯片功能,直到下一个硬件复位为止。单片机 AT89C51 具有低电压供电和体积小等特点,四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要,很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。 单片机 AT89C51 具有低电压供电和体积小等特点,四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要, 很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。 单片机主板电路 单片机 AT89C51 是数字温度计的核心元件,单片机的主板电路如图 3-3 所示,包括单片机芯片、报警系统电路、晶振电路、上拉电阻以及与单片机相连的其他电路。 图 3-3 单片机的主板电路 温度采集部分的设计 温度传感器 DS18B20 DS18B20 温度传感器是美国 DALLAS 半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现 9~12 位的数字值读数方式。 -6- 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 TO-92 封装的 DS18B20 的引脚排列见图 3-4,其引脚功能描述见表 .

温度传感器原理及应用论文参考文献

温度传感器原理及应用论文参考文献,温度传感器是温度测量仪表的核心部分,是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器,品种繁多,也是用处比较广的工具。以下分享温度传感器原理及应用论文参考文献。

一、温度传感器工作原理–恒温器

恒温器是一种接触式温度传感器,由两种不同金属(如铝、铜、镍或钨)组成的双金属条组成。

两种金属的线性膨胀系数的差异导致它们在受热时产生机械弯曲运动。

一、温度传感器工作原理–双金属恒温器

恒温器由两种热度不同的金属背靠背粘在一起组成。当天气寒冷时,触点闭合,电流通过恒温器。当它变热时,一种金属比另一种金属膨胀得更多,粘合的双金属条向上(或向下)弯曲,打开触点,防止电流流动。

有两种主要类型的双金属条,主要基于它们在受到温度变化时的运动。有在设定温度点对电触点产生瞬时“开/关”或“关/开”类型动作的“速动”类型,以及逐渐改变其位置的较慢“蠕变”类型随着温度的变化。

速动型恒温器通常用于我们家中,用于控制烤箱、熨斗、浸入式热水箱的温度设定点,也可以在墙上找到它们来控制家庭供暖系统。

爬行器类型通常由双金属线圈或螺旋组成,随着温度的变化缓慢展开或盘绕。一般来说,爬行型双金属条对温度变化比标准的按扣开/关类型更敏感,因为条更长更薄,非常适合用于温度计和表盘等。

二、温度传感器工作原理–热敏电阻

热敏电阻通常由陶瓷材料制成,例如镀在玻璃中的镍、锰或钴的氧化物,这使得它们很容易损坏。与速动类型相比,它们的主要优势在于它们对温度、准确性和可重复性的任何变化的响应速度。

大多数热敏电阻具有负温度系数(NTC),这意味着它们的电阻随着温度的升高而降低。但是,有一些热敏电阻具有正温度系数 (PTC),并且它们的电阻随着温度的升高而增加。

热敏电阻的额定值取决于它们在室温下的电阻值(通常为 25 o C)、它们的时间常数(对温度变化作出反应的时间)以及它们相对于流过它们的电流的额定功率。与电阻一样,热敏电阻在室温下的电阻值从 10 兆欧到几欧姆不等,但出于传感目的,通常使用以千欧为单位的那些类型。

温度传感器类毕业论文文献有哪些?

1、[期刊论文]一种高稳定性双端出纤型光纤光栅温度传感器

期刊:《声学与电子工程》 | 2021 年第 002 期

摘要:针对双端出纤型光纤光栅温度传感器线性度较差、温度测量精度低的问题,文章首先对传感器内部结构进行了优化,使光纤光栅在整个温度测量区间内不受结构件热胀冷缩的应力影响,从而提升传感器的稳定性、实验验证,采用新工艺封装的.光纤光栅温度传感器在5~65°C的范围内温度精度达到0、1°C,且重复性良好,适用于自然环境下的温度传感、

关键词:光纤光栅;温度传感器;应力;测温精度

链接:、zhangqiaokeyan、com/academic-journal-cn_acoustics-electronics-engineering_thesis/0201290086379、html

2、[期刊论文]某型温度传感器防护套弯折疲劳试验的寿命研究

期刊:《环境技术》 | 2021 年第 001 期

摘要:由于动车组轴端温度传感器的大多数已达到三级修、四级修的修程,检修的数量和成本逐年增加,检修发现出现防护套破损的情况较多,需要大量更换,本文通过对温度传感器的防护套进行弯折疲劳试验,对数据结果进行统计分析,确认导致防护套弯折老化的主要原因、

关键词:防护套;破损;弯折疲劳

链接:、zhangqiaokeyan、com/academic-journal-cn_environmental-technology_thesis/0201288850019、html

3、[期刊论文]进气压力温度传感器锡晶须的分析

期刊:《机械制造》 | 2021 年第 004 期

摘要:对进气压力温度传感器的结构进行了介绍,对进气压力温度传感器产生锡晶须问题进行了分析,并在分析锡晶须生长机理的基础上提出了抑制方法、

关键词:传感器;锡晶须;分析

链接:、zhangqiaokeyan、com/academic-journal-cn_machinery_thesis/0201288850874、html

4、[期刊论文]一种具有±0、5℃精度的CMOS数字温度传感器

期刊:《电子设计工程》 | 2021 年第 001 期

摘要:该文设计了一种基于0、35μm CMOS工艺的采用双极型晶体管作为感温元件的数字温度传感器、该温度传感器主要由正温度系数电流产生电路、负温度系数电流产生电路、一阶连续时间Σ-Δ调制器、计数器和I2C总线接口等模块组成、为提高温度传感器的测量精度

该文深入分析了在不采用校准技术的情况下工艺漂移对温度传感器精度的影响,并在此基础上提出了简单的校准电路设计、根据电路仿真结果,在加入校准电路之后,温度传感器在-40~120℃温度范围内的精度可以达到±0、5℃、

关键词:数字温度传感器;CMOS工艺;双极型晶体管;校准

链接:、zhangqiaokeyan、com/academic-journal-cn_electronic-design-engineering_thesis/0201286451032、html

5、[期刊论文]柴油机冷却水温度传感器断裂故障分析

期刊:《内燃机与配件》 | 2021 年第 004 期

摘要:针对柴油机冷却水温度传感器断裂的问题,通过对该测点管路流腔进行CFD仿真计算,分析了流腔内部速度和压力场的变化情况,确定了传感器的断裂原因。计算结果表明:传感器位置处流速较大,导致传感器下部受振荡力,且发生了空蚀,使传感器失效。

本文针对此次传感器断裂故障提出了解决措施:对传感器的位置进行了优化布置;对传感器的结构形式进行了改进。通过改进,传感器随整机验证时间超过1500h,未再发生同类断裂故障,保证了柴油机的安全运行,为以后类似故障的分析和解决提供参考。

关键词:柴油机;温度传感器;流速;受力

链接:、zhangqiaokeyan、com/academic-journal-cn_internal-combustion-engine-parts_thesis/0201288594662、html

常见温度传感器

温度是与人类生活息息相关的物理量,在工业生产自动化流程中,温度测量点要占全部测量点的一半左右。它不仅和我们的生活环境密切相关,在科研及生产过程中,温度的变化对实验及生产的结果至关重要,所以温度传感器应用相当广泛。

温度传感器对温度敏感具有可重复性和规律性,是利用一些金属、半导体等材料与温度相关的特性制成的。现在来介绍一些温度传感器的工作原理。

铂容易提纯,其物理、化学性能在高温和氧化介质中非常稳定。铂电阻的输入-输出特性接近线性,且测量精度高,所以它能用作工业测温元件,还能作为温度计作基准器。

铂电阻在常用的热电阻中准确度最高,国际温标ITS-90中还规定,将具有特殊构造的铂电阻作为℃~℃标准温度计来使用。铂电阻广泛用于-200℃~850℃范围内的温度测量,工业中通常在600℃以下。

PN结温度传感器是利用PN结的结电压随温度成近似线性变化这一特性实现对温度的检测、控制和补偿等功能。实验表明,在一定的电流模式下,PN结的正向电压与温度之间具有很好的线性关系。

根据PN结理论,对于理想二极管,只要正向电压UF大于几个kbT/e(kb为波尔兹曼常数,e为电子电荷)。其正向电流IF与正向电压UF和温度T之间的关系可表示为

由半导体理论可知,对于实际二极管,只要它们工作的PN结空间电荷区中的复合电流和表面漏电流可以忽略,而又未发生大注入效应的电压和温度范围内,其特性与上述理想二极管是相符合的[6]。实验表明,对于砷化镓、

锗和硅二极管,在一个相当宽的温度范围内,其正向电压与温度之间的关系与式(1-3)是一致的,如图1-1所示。

实验发现晶体管发射结上的正向电压随温度的上升而近似线性下降,这种特性与二极管十分相似,但晶体管表现出比二极管更好的线性和互换性。

二极管的温度特性只对扩散电流成立,但实际二极管的正向电流除扩散电流成分外,还包括空间电荷区中的复合电流和表面漏电流成分。这两种电流与温度的关系不同于扩散电流与温度的关系,因此,实际二极管的电压—温度特性是偏离理想情况的。

由于三极管在发射结正向偏置条件下,虽然发射结也包括上述三种电流成分,但是只有其中的扩散电流成分能够到达集电极形成集电极电流,而另外两种电流成分则作为基极电流漏掉,并不到达集电极。因此,晶体管的

所以表现出更好的电压-温ICUBE关系比管的IFUF关系更符合理想情况,

度线性关系。根据晶体管的有关理论可以证明,NPN晶体管的基极—发射极电压UBE与温度T和集电极电流Ic的函数关系式与二极管的UF与T和IF函数关系式(1-3)相同。因此,在集电极电流Ic恒定条件下,晶体管的基极—发射极电压UBE与温度T呈线性关系。但严格地说,这种线性关系是不完全的,因为关系式中存在非线性项。

集成温度传感器是将温敏晶体管及其辅助电路集成在同一芯片的集成化温度传感器。这种传感器的优点是直接给出正比于绝对温度的理想的线性输出[7]。目前,集成温度传感器已广泛用于-50℃~+150℃温度范围内的温度检测、控制和补偿等。集成温度传感器按输出形式可分为电压型和电流型两种。

进气温度传感器工作原理是什么?

进气温度传感器的工作原理是:进气温度传感器在工作状态下,内部安装了一个具有负温度电阻系数的热敏电阻,通过这个负温度热敏电阻感知温度变化,进而调节电阻的大小改变电路电压。

以下是关于进气温度传感器的详细介绍:

1、原理:进气温度传感器就是一个负温度系数的热敏电阻,当温度升高的时候电阻阻值会变小,当温度降低的时候电阻值会增大,汽车的电压会随着汽车电路中电阻的变化而变化,从而产生不一样的电压信号,可以完成汽车控制系统的自动操作。

2、作用:汽车的进气温度传感器就是检测汽车发动机的进气温度,将进气温度转变为电压信号输入为ecu作为喷油修正的信号使用。

Temperature Control SystemAbstract:Temperature Control System is the use of microcomputer with the article sensor technology development and design of this temperature control system. Paper, sensor theory and practical application of single chip combination, described in detail the use of thermal resistance as a thermal sensor to detect environmental temperature of the process, and the realization of the principle of thermoelectric conversion Control System Design and Application of relatively strong, the design system can be used as biological medium temperature monitoring system. Subjects completed the main task is to detect the ambient temperature, using single chip implementation of temperature control and temperature control by computer. The system after the design is easy to operate, the advantages of flexible is the main accused in the industrial control one of the parameters, especially in the metallurgical, chemical, building materials, food, machinery, petroleum industry, has held the role of light and heavy foot. With the electronic technology and the rapid development of micro-computer, computer measurement and control technology has been rapid development and wide application. SCM has a processing capacity, operating speed, low power consumption, used in temperature measurement and control, control is simple and convenient, wide measurement range and high precision.你看一下吧,看看翻译的行不行

热敏电阻研究论文怎么写

温度传感器原理及应用论文参考文献

温度传感器原理及应用论文参考文献,温度传感器是温度测量仪表的核心部分,是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器,品种繁多,也是用处比较广的工具。以下分享温度传感器原理及应用论文参考文献。

一、温度传感器工作原理–恒温器

恒温器是一种接触式温度传感器,由两种不同金属(如铝、铜、镍或钨)组成的双金属条组成。

两种金属的线性膨胀系数的差异导致它们在受热时产生机械弯曲运动。

一、温度传感器工作原理–双金属恒温器

恒温器由两种热度不同的金属背靠背粘在一起组成。当天气寒冷时,触点闭合,电流通过恒温器。当它变热时,一种金属比另一种金属膨胀得更多,粘合的双金属条向上(或向下)弯曲,打开触点,防止电流流动。

有两种主要类型的双金属条,主要基于它们在受到温度变化时的运动。有在设定温度点对电触点产生瞬时“开/关”或“关/开”类型动作的“速动”类型,以及逐渐改变其位置的较慢“蠕变”类型随着温度的变化。

速动型恒温器通常用于我们家中,用于控制烤箱、熨斗、浸入式热水箱的温度设定点,也可以在墙上找到它们来控制家庭供暖系统。

爬行器类型通常由双金属线圈或螺旋组成,随着温度的变化缓慢展开或盘绕。一般来说,爬行型双金属条对温度变化比标准的按扣开/关类型更敏感,因为条更长更薄,非常适合用于温度计和表盘等。

二、温度传感器工作原理–热敏电阻

热敏电阻通常由陶瓷材料制成,例如镀在玻璃中的镍、锰或钴的氧化物,这使得它们很容易损坏。与速动类型相比,它们的主要优势在于它们对温度、准确性和可重复性的任何变化的响应速度。

大多数热敏电阻具有负温度系数(NTC),这意味着它们的电阻随着温度的升高而降低。但是,有一些热敏电阻具有正温度系数 (PTC),并且它们的电阻随着温度的升高而增加。

热敏电阻的额定值取决于它们在室温下的电阻值(通常为 25 o C)、它们的时间常数(对温度变化作出反应的时间)以及它们相对于流过它们的电流的额定功率。与电阻一样,热敏电阻在室温下的电阻值从 10 兆欧到几欧姆不等,但出于传感目的,通常使用以千欧为单位的那些类型。

温度传感器类毕业论文文献有哪些?

1、[期刊论文]一种高稳定性双端出纤型光纤光栅温度传感器

期刊:《声学与电子工程》 | 2021 年第 002 期

摘要:针对双端出纤型光纤光栅温度传感器线性度较差、温度测量精度低的问题,文章首先对传感器内部结构进行了优化,使光纤光栅在整个温度测量区间内不受结构件热胀冷缩的应力影响,从而提升传感器的稳定性、实验验证,采用新工艺封装的.光纤光栅温度传感器在5~65°C的范围内温度精度达到0、1°C,且重复性良好,适用于自然环境下的温度传感、

关键词:光纤光栅;温度传感器;应力;测温精度

链接:、zhangqiaokeyan、com/academic-journal-cn_acoustics-electronics-engineering_thesis/0201290086379、html

2、[期刊论文]某型温度传感器防护套弯折疲劳试验的寿命研究

期刊:《环境技术》 | 2021 年第 001 期

摘要:由于动车组轴端温度传感器的大多数已达到三级修、四级修的修程,检修的数量和成本逐年增加,检修发现出现防护套破损的情况较多,需要大量更换,本文通过对温度传感器的防护套进行弯折疲劳试验,对数据结果进行统计分析,确认导致防护套弯折老化的主要原因、

关键词:防护套;破损;弯折疲劳

链接:、zhangqiaokeyan、com/academic-journal-cn_environmental-technology_thesis/0201288850019、html

3、[期刊论文]进气压力温度传感器锡晶须的分析

期刊:《机械制造》 | 2021 年第 004 期

摘要:对进气压力温度传感器的结构进行了介绍,对进气压力温度传感器产生锡晶须问题进行了分析,并在分析锡晶须生长机理的基础上提出了抑制方法、

关键词:传感器;锡晶须;分析

链接:、zhangqiaokeyan、com/academic-journal-cn_machinery_thesis/0201288850874、html

4、[期刊论文]一种具有±0、5℃精度的CMOS数字温度传感器

期刊:《电子设计工程》 | 2021 年第 001 期

摘要:该文设计了一种基于0、35μm CMOS工艺的采用双极型晶体管作为感温元件的数字温度传感器、该温度传感器主要由正温度系数电流产生电路、负温度系数电流产生电路、一阶连续时间Σ-Δ调制器、计数器和I2C总线接口等模块组成、为提高温度传感器的测量精度

该文深入分析了在不采用校准技术的情况下工艺漂移对温度传感器精度的影响,并在此基础上提出了简单的校准电路设计、根据电路仿真结果,在加入校准电路之后,温度传感器在-40~120℃温度范围内的精度可以达到±0、5℃、

关键词:数字温度传感器;CMOS工艺;双极型晶体管;校准

链接:、zhangqiaokeyan、com/academic-journal-cn_electronic-design-engineering_thesis/0201286451032、html

5、[期刊论文]柴油机冷却水温度传感器断裂故障分析

期刊:《内燃机与配件》 | 2021 年第 004 期

摘要:针对柴油机冷却水温度传感器断裂的问题,通过对该测点管路流腔进行CFD仿真计算,分析了流腔内部速度和压力场的变化情况,确定了传感器的断裂原因。计算结果表明:传感器位置处流速较大,导致传感器下部受振荡力,且发生了空蚀,使传感器失效。

本文针对此次传感器断裂故障提出了解决措施:对传感器的位置进行了优化布置;对传感器的结构形式进行了改进。通过改进,传感器随整机验证时间超过1500h,未再发生同类断裂故障,保证了柴油机的安全运行,为以后类似故障的分析和解决提供参考。

关键词:柴油机;温度传感器;流速;受力

链接:、zhangqiaokeyan、com/academic-journal-cn_internal-combustion-engine-parts_thesis/0201288594662、html

常见温度传感器

温度是与人类生活息息相关的物理量,在工业生产自动化流程中,温度测量点要占全部测量点的一半左右。它不仅和我们的生活环境密切相关,在科研及生产过程中,温度的变化对实验及生产的结果至关重要,所以温度传感器应用相当广泛。

温度传感器对温度敏感具有可重复性和规律性,是利用一些金属、半导体等材料与温度相关的特性制成的。现在来介绍一些温度传感器的工作原理。

铂容易提纯,其物理、化学性能在高温和氧化介质中非常稳定。铂电阻的输入-输出特性接近线性,且测量精度高,所以它能用作工业测温元件,还能作为温度计作基准器。

铂电阻在常用的热电阻中准确度最高,国际温标ITS-90中还规定,将具有特殊构造的铂电阻作为℃~℃标准温度计来使用。铂电阻广泛用于-200℃~850℃范围内的温度测量,工业中通常在600℃以下。

PN结温度传感器是利用PN结的结电压随温度成近似线性变化这一特性实现对温度的检测、控制和补偿等功能。实验表明,在一定的电流模式下,PN结的正向电压与温度之间具有很好的线性关系。

根据PN结理论,对于理想二极管,只要正向电压UF大于几个kbT/e(kb为波尔兹曼常数,e为电子电荷)。其正向电流IF与正向电压UF和温度T之间的关系可表示为

由半导体理论可知,对于实际二极管,只要它们工作的PN结空间电荷区中的复合电流和表面漏电流可以忽略,而又未发生大注入效应的电压和温度范围内,其特性与上述理想二极管是相符合的[6]。实验表明,对于砷化镓、

锗和硅二极管,在一个相当宽的温度范围内,其正向电压与温度之间的关系与式(1-3)是一致的,如图1-1所示。

实验发现晶体管发射结上的正向电压随温度的上升而近似线性下降,这种特性与二极管十分相似,但晶体管表现出比二极管更好的线性和互换性。

二极管的温度特性只对扩散电流成立,但实际二极管的正向电流除扩散电流成分外,还包括空间电荷区中的复合电流和表面漏电流成分。这两种电流与温度的关系不同于扩散电流与温度的关系,因此,实际二极管的电压—温度特性是偏离理想情况的。

由于三极管在发射结正向偏置条件下,虽然发射结也包括上述三种电流成分,但是只有其中的扩散电流成分能够到达集电极形成集电极电流,而另外两种电流成分则作为基极电流漏掉,并不到达集电极。因此,晶体管的

所以表现出更好的电压-温ICUBE关系比管的IFUF关系更符合理想情况,

度线性关系。根据晶体管的有关理论可以证明,NPN晶体管的基极—发射极电压UBE与温度T和集电极电流Ic的函数关系式与二极管的UF与T和IF函数关系式(1-3)相同。因此,在集电极电流Ic恒定条件下,晶体管的基极—发射极电压UBE与温度T呈线性关系。但严格地说,这种线性关系是不完全的,因为关系式中存在非线性项。

集成温度传感器是将温敏晶体管及其辅助电路集成在同一芯片的集成化温度传感器。这种传感器的优点是直接给出正比于绝对温度的理想的线性输出[7]。目前,集成温度传感器已广泛用于-50℃~+150℃温度范围内的温度检测、控制和补偿等。集成温度传感器按输出形式可分为电压型和电流型两种。

进气温度传感器工作原理是什么?

进气温度传感器的工作原理是:进气温度传感器在工作状态下,内部安装了一个具有负温度电阻系数的热敏电阻,通过这个负温度热敏电阻感知温度变化,进而调节电阻的大小改变电路电压。

以下是关于进气温度传感器的详细介绍:

1、原理:进气温度传感器就是一个负温度系数的热敏电阻,当温度升高的时候电阻阻值会变小,当温度降低的时候电阻值会增大,汽车的电压会随着汽车电路中电阻的变化而变化,从而产生不一样的电压信号,可以完成汽车控制系统的自动操作。

2、作用:汽车的进气温度传感器就是检测汽车发动机的进气温度,将进气温度转变为电压信号输入为ecu作为喷油修正的信号使用。

温度高时电阻小,温度低时电阻大

可以写白卷!

中国热敏电阻研究现状论文

58热敏电阻国内外现状如下:58热敏电阻在国内的应用较为广泛,并且因其价格实惠、技术成熟等优点,在工业、农业、生活等领域得到了广泛的应用。在国外,58热敏电阻也同样被广泛应用,特别是在欧洲和美洲地区。因为58热敏电阻具有准确、稳定、可靠等特点,被广泛应用于工业生产、医疗、军事等领域。随着科技的不断发展,58热敏电阻也在不断改进和升级。例如,现在有了智能化的58热敏电阻,具有更高的测量精度和更强的稳定性。此外,58热敏电阻还可以与其他智能设备相结合,实现更多的功能,例如远程监控、智能报警等。因此,58热敏电阻将在未来继续发挥重要作用。

摘要:热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻,具有许多独特的优点和用途,在自动控制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性,加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。 关键词:热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性 1、引言 热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件,其电阻温度系数一般为()℃-1。因此,热敏电阻一般可以分为: Ⅰ、负电阻温度系数(简称NTC)的热敏电阻元件 常由一些过渡金属氧化物(主要用铜、镍、钴、镉等氧化物)在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的,近年还有单晶半导体等材料制成。国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离,即载流子浓度基本上与温度无关,因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系,随着温度的升高,迁移率增加,电阻率下降。大多应用于测温控温技术,还可以制成流量计、功率计等。 Ⅱ、正电阻温度系数(简称PTC)的热敏电阻元件 常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺,高温烧制而成。这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度,而迁移率随温度的变化相对可以忽略。载流子数目随温度的升高呈指数增加,载流子数目越多,电阻率越小。应用广泛,除测温、控温,在电子线路中作温度补偿外,还制成各类加热器,如电吹风等。 2、实验装置及原理 【实验装置】 FQJ—Ⅱ型教学用非平衡直流电桥,FQJ非平衡电桥加热实验装置(加热炉内置MF51型半导体热敏电阻(Ω)以及控温用的温度传感器),连接线若干。 【实验原理】 根据半导体理论,一般半导体材料的电阻率 和绝对温度 之间的关系为 (1—1) 式中a与b对于同一种半导体材料为常量,其数值与材料的物理性质有关。因而热敏电阻的电阻值 可以根据电阻定律写为 (1—2) 式中 为两电极间距离, 为热敏电阻的横截面, 。 对某一特定电阻而言, 与b均为常数,用实验方法可以测定。为了便于数据处理,将上式两边取对数,则有 (1—3) 上式表明 与 呈线性关系,在实验中只要测得各个温度 以及对应的电阻 的值, 以 为横坐标, 为纵坐标作图,则得到的图线应为直线,可用图解法、计算法或最小二乘法求出参数 a、b的值。 热敏电阻的电阻温度系数 下式给出 (1—4) 从上述方法求得的b值和室温代入式(1—4),就可以算出室温时的电阻温度系数。 热敏电阻 在不同温度时的电阻值,可由非平衡直流电桥测得。非平衡直流电桥原理图如右图所示,B、D之间为一负载电阻 ,只要测出 ,就可以得到 值。 当负载电阻 → ,即电桥输出处于开 路状态时, =0,仅有电压输出,用 表示,当 时,电桥输出 =0,即电桥处于平衡状态。为了测量的准确性,在测量之前,电桥必须预调平衡,这样可使输出电压只与某一臂的电阻变化有关。 若R1、R2、R3固定,R4为待测电阻,R4 = RX,则当R4→R4+△R时,因电桥不平衡而产生的电压输出为: (1—5) 在测量MF51型热敏电阻时,非平衡直流电桥所采用的是立式电桥 , ,且 ,则 (1—6) 式中R和 均为预调平衡后的电阻值,测得电压输出后,通过式(1—6)运算可得△R,从而求的 =R4+△R。 3、热敏电阻的电阻温度特性研究 根据表一中MF51型半导体热敏电阻(Ω)之电阻~温度特性研究桥式电路,并设计各臂电阻R和 的值,以确保电压输出不会溢出(本实验 =Ω, =Ω)。 根据桥式,预调平衡,将“功能转换”开关旋至“电压“位置,按下G、B开关,打开实验加热装置升温,每隔2℃测1个值,并将测量数据列表(表二)。 表一 MF51型半导体热敏电阻(Ω)之电阻~温度特性 温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65 电阻Ω 1000 868 748 表二 非平衡电桥电压输出形式(立式)测量MF51型热敏电阻的数据 i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 温度t℃ 热力学T K -789 根据表二所得的数据作出 ~ 图,如右图所示。运用最小二乘法计算所得的线性方程为 ,即MF51型半导体热敏电阻(Ω)的电阻~温度特性的数学表达式为 。 4、实验结果误差 通过实验所得的MF51型半导体热敏电阻的电阻—温度特性的数学表达式为 。根据所得表达式计算出热敏电阻的电阻~温度特性的测量值,与表一所给出的参考值有较好的一致性,如下表所示: 表三 实验结果比较 温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65 参考值RT Ω 1000 868 748 测量值RT Ω 1074 939 823 相对误差 % 从上述结果来看,基本在实验误差范围之内。但我们可以清楚的发现,随着温度的升高,电阻值变小,但是相对误差却在变大,这主要是由内热效应而引起的。 5、内热效应的影响 在实验过程中,由于利用非平衡电桥测量热敏电阻时总有一定的工作电流通过,热敏电阻的电阻值大,体积小,热容量小,因此焦耳热将迅速使热敏电阻产生稳定的高于外界温度的附加内热温升,这就是所谓的内热效应。在准确测量热敏电阻的温度特性时,必须考虑内热效应的影响。本实验不作进一步的研究和探讨。 6、实验小结 通过实验,我们很明显的可以发现热敏电阻的阻值对温度的变化是非常敏感的,而且随着温度上升,其电阻值呈指数关系下降。因而可以利用电阻—温度特性制成各类传感器,可使微小的温度变化转变为电阻的变化形成大的信号输出,特别适于高精度测量。又由于元件的体积小,形状和封装材料选择性广,特别适于高温、高湿、振动及热冲击等环境下作温湿度传感器,可应用与各种生产作业,开发潜力非常大。

热敏电阻行业,在当前发展机遇下,尽快并准确地找到自己的核心竞争力,或者说培养自己的核心竞争力,是每个企业、特别是本土中小企业非常重要的战略课题。每个企业均可结合自身特点和自身优势,打造自己的核心竞争力。率型NTC热敏电阻器,除传统的开关电源、转换电源、UPS电源、各类加热器外,还有手机充电器、识配器、LED光源、新型变压器、工业伺服马达启动、新能源、轨道交通、国防军工等更多的应用,今后还会有更多、更高的性能要求。要想让功率型产品达到国际水平,赢得核心竞争力,生产出高性能、高品质的产品,芯片是关键。对于测温型NTC热敏电阻及其温度传感器,高精度、高可靠性、高稳定性、高互换性、高通用性都是须要解决的技术难题,产品RT曲线一定要跟客户的相吻合,为客户提供的便利,核心芯片仍然是关键。智旭JEC专业制造安规电容,陶瓷电容,独石电容,压敏电阻,薄膜电容,热敏电阻,更多品质的电容器尽在JEC。

压敏电阻研究现状论文

太多了。不仔细看了。电压升高:中性点位移,也就是变压器低压侧中性点接地线断线(注意:断的是变压器中性点接地线),1:负载不均衡,造成某相电压升高(那相负载重,电压就低,负载轻就相反)。2:某相接地,造成其他相电压升高。此时变压器零线出线至负载(用户)的零线没断,火线至用户负载,进过零线构成回路。过压时,压敏电阻动作使空气开关跳闸。电表出来,有空气开关,空气开关出来,才到用户。所以压敏电阻过压短路时,瞬间过流,会跳用户家中的空开(或电表下级空开,看谁的动作电流小),不会烧电表。再者,电表是供电公司资产,坏了由供电公司免费更换。电表有电流才走字(计量)。压敏电阻:过压动作,电流很大。正常电压,无电流。如果进户线中的零线断线,对于220V(单相电表),没有了回路,也就没有过压,电流。对于380V(三相四线电表),由于三相所接负载不均衡,会造成过压,此时装了压敏电阻就可以保护负载(个人认为保护不了,因为压敏电阻是雷击保护用的,你可以查看AC220V压敏电阻的动作电压,当然可以自己选择32D241K压敏电阻)。

2007 纳米技术给我们带来了哲学摘要:纳米技术是指在纳米尺度的物质正在准备,研究和工业陶瓷材料的产业化和利用纳米材料的研究和产业化跨越综合技术体系。纳米技术的发展扩大人类认识微观世界的能力,你可以探索微观尺度上的神秘男子和世界。另一方面,我们也应该看到纳米技术应用不当带来的灾难,本文总结了纳米技术成果的基础上的哲学辩证思维运用纳米技术危害。 关键词:纳米技术的哲学思考解决方案1文本纳米技术及其成就1 .1什么是纳米技术纳米namometer是英文的音译,是一个物理的计量单位,一纳米是一米的十亿分之一,相当于45个原子排列起来的长度。通俗点说,相当于万分之一的人的头发丝的厚度。就像毫米,微米,纳米尺度的概念,并没有物理意义。当物质到纳米尺度后,这个范围是1-100纳米的空间,材料性能就会发生突变,也有特殊的性质。这是两个不同的原子,分子,也不同于宏观性质的材料组合物的特定的材料,即纳米材料从原来的组合物。如果只有在纳米尺度,并没有特殊性能的材料,不能被称为纳米材料。在过去,人们只注意原子,分子或空间,而往往忽略了中间的领域,这一领域实际上是丰富的性质,但以前不知道这个尺度范围的性能。纳米尺度性能的小尺寸效应,表面积效应,量子尺寸效应。的第一个实现,它的性能并引用纳米概念的是,日本科学家,他们是在20世纪70年代与超微离子蒸发的方法,和其性能通过研究发现,:一个导电,导热的铜,银导体做后纳米尺度,也就失去了其原有的性质,显示出既不导电,也不导热系数。磁性材料,也类似的铁 - 钴合金中,使约20-30纳米的大小,磁畴变成单磁畴,它是比原来的磁高1000倍。 20世纪80年代中期,人们这种材料正式命名为纳米材料。 &NBS工艺陶瓷模具P; 纳米技术纳米技术是指以至100纳米纳米材料研究领域是最有活力未来的经济和社会发展具有非常重要的影响的研究对象,但也是最积极在纳米技术,最接近应用的重要组成部分。近年来,纳米材料和纳米结构取得了令人瞩目的成就。例如,存储密度每平方厘米的磁量子磁盘纳米棒阵列,低成本,高效率的发光纳米波段可调谐激光器阵列,价格低廉的高能量转换纳米结构太阳能电池和热电转换元件,400克一个轨道炮道轨烧蚀的高强度和高韧性纳米复合材料的出现,它表明它是一个新的支柱产业,在国民经济和高科技领域的应用潜力。正如美国科学家估计,“这个微小的隐形人可能给物质在各个领域带来了一场革命。”纳米材料和纳米结构的应用将如何调整国民经济的支柱产业的布局,设计新产品,形成新的产业和高新技术改造传统产业进入了新的机遇。纳米材料和纳米结构的重要科学意义在于它开辟了一个新的水平的性质的认识,是知识创新的源泉。由于纳米尺度的结构单元(1100urn)和许多材料的特征长度,如电子的De布鲁奥预定的波长,超导相干长度,隧穿势垒的厚度,强磁性的相当关键的尺寸,从而导致纳米材料和纳米结构的物理和化学性能是不同的,从微观的原子,分子,也不同于宏观物体,从而把人们探索自然,创造知识的能力延伸到宏观和微观之间的物体之间的中间领域。纳米材料的诞生状态多年来在各个领域所取得的成就的影响和渗透一直引人注目。在20世纪90年代,纳米材料的内涵扩大的领域逐步拓宽。一个突出的特点是基础研究和应用研究的衔接非常紧密,实验室成果转化速度之快出乎人们期望,基础研究和应用研究已取得重要进展。 4纳米技术产业的发展趋势(1)信息产业中的纳米技术:信息产业不仅在国外,在中国也占有举足轻重的地位。 2000年,中国的信息产业创造了gdp5800亿元。纳米技术在信息产业的应用主要表现在三个在我的眼里纳米方面:①网络通信,宽带网络通信,纳米结构器件,芯片技术和高清晰度数字显示技术的论文。因为不管通讯,集成或显示,原器件,美国已经工作,现在是一个单一的电子设备,隧道电子器件,自旋电子器件,该设备已在实验室研制成功,并可能在2001年年进入市场。 ②光电子器件,分子电子器件,巨磁电子器件,我国仍落后在这方面,但这些原始设备进入商品市场,甚至10年,所以中国到15年至20年这方面的研究提前。 ③关键纳米网络通信设备,如网络通信激光器,滤波器,谐振器,微电容,微电极等,我们的研究水平并不落后,仅安徽省。 ④压敏电阻,非线性电阻等,可以进行,添加氧化锌纳米材料。 (2)环保产业在纳米技术:纳米技术在空气中20纳米和200纳米的水污染物是不可替代的技术。要清理环境,我们必须使用纳米技术。现在,我们已经成功地制备甲醛,氮氧化物,一氧化碳可降解的移动设备,使超过10ppm的有害气体降低到的空气,该装置已进入实用化阶段的生产;使用多孔小球的组合光催化纳米材料已成功地用于有机废水降解苯酚和其他传统技术难以降解有机污染物,具有良好的降解效果。近年来,许多公司都致力于光催化纳米技术处理等行业,并改善水质,已初见成效,稀土氧化铈纳米组合技术和贵金属加工设备,汽车尾气的效果很明显的转变,治理在淡水藻类污染所造成的近期初步研究已成功地在实验室里。 (3)能源与环保纳米技术:合理利用传统能源和新能源的发展是我们当前和今后的一项重要任务。在传统能源的合理利用,现在主要是清除剂,促进剂,使煤燃烧,燃烧他们从流通,减少硫的排放量,不再需要辅助装置。此外,纳米技术的使用,以提高汽油,柴油燃料添加剂已经,事实上,它是一种可燃液体簇的小分子物质,燃烧,净化。在开发新能源的国内外进展迅速,成为非可燃气体,可燃气体。研发现在是一个主要的国际能源转换材料,也做了,它包括太阳能转化成电能,热能转化为电能,化学能转化为电能。 (4)纳米生物医药:这是国家加入WTO后最有前途的领域之一。目前,国际医药产业正面临着新的决定,那就是用纳米尺度发展制药产业。纳米生物医学必要的物质从植物和动物中提取,然后在纳米尺度组合,以最大限度地提高疗效,这正是的想法?中国中医药。提取后,在本质上,有几的骨架,如人体可吸收糖,淀粉,使其效率和有针对性的药物释放。传统药物的改进,利用纳米技术可以提高一个档次。 (5)纳米技术和新材料:纳米技术和新材料虽然不是最终产品,但是是非常重要的。据美国估计,到21世纪30年代,汽车40%的钢材和金属材料是轻质,高强材料来取代,这样可以节省燃气40%以上,减少二氧化碳排放量40%,在这一个,你可以每年100美元亿美元,并创造社会效益。另外,各种功能性材料,玻璃的透明性,但重量重,具有纳米改进它,这样它变得更轻,所以,这种材料不仅是力学性能,而且还具有其他功能,以及光的颜色,光存储,反映各种紫外线,红外线,光的吸收,存储等功能。 (6)纳米技术对传统产业改造:对于中国来说,目前被切成纳米技术,纳米技术和传统产业结合最好的机会在所有技术领域。首先,家电,轻工,电子等行业。合肥美菱集团从1996年开始研制纳米冰箱,可折叠PVC磁性冰箱门封不发霉,使用抗菌涂料里面的水果是使用纳米材料,轻工业的发展,电子产品和家用电器可以带动涂料,材料,电子原器件等行业,其次是纺织业。人造的纤维和纺织行业的发展趋势,中国进入WTO纺织品能够占据一个有利的位置,现在必须充分应用纳米技术,纳米材料。去年在绝缘,保温衣的电视宣传,纳米技术的应用,有一些特殊的功能,防静电,阻燃等,纳米导电材料组装到里面,可以是11万伏的压力,人体盾牌,在这方面的应用纳米技术的纺织行业形势看好;三,电力行业。使用纳米技术的20万伏和11万伏变压器传输瓷轮可以增加11万伏电击性能瓷器釉,无霜,别人是整体性能非常不错;第四是建材行业的油漆和涂料,包括各种陶瓷釉料,油墨,纳米技术干预,可以使产品的性能升级。 发展纳米技术和材料的不断发展给我们的生活发生了翻天覆地的变化,极大地改变我们的生活,但纳米材料的安全问题引起人们的关注。 反射纳米技术从“纳米牙膏的”纳米护肤霜“,”,已知全球使用纳米技术产品市场上已经有超过300种。纳米技术开始走入人们的生活区。与此同时,人们可能纳米材料,潜在的安全问题一直是心有余悸。 早在三年前,有几个人的报告“纳米”这个极具潜力的新兴技术的困惑。在2003年的美国化学学会年会上,有三个研究小组发表纳米材料的毒性特别报告。美国航空航天局的研究小组发现,碳纳米管会进入肺泡形成肉芽肿,这是典型的结核病。杜邦公司的一个研究小组也发现了类似的结果。罗切斯特,纽约大学的研究人员使老鼠含有PTFE粒子直径为20nm,在空气中15分钟,并在接下来的4个小时内亡的老鼠,被暴露,而另一组用直径为120nm的颗粒在空气中,则安然无恙。该研究小组还发现另一项实验中纳米粒子能够进入大鼠的嗅球,并迁移到大脑。 目前,纳米技术的注意力集中在安全问题:纳米粒子对人类健康和对环境造成的负面影响的潜在风险。虽然纳米材料的毒性问题,现在说还不清楚,但专家们一致认为需要进行专门研究纳米技术的潜在风险及其不利影响。 纳米技术术语---麻省理工学院的埃里克·德雷斯勒,早在1986年发表的“创建由发动机的发明者,”一书上的各种物质的原子大小的纳米技术的操作的详细说明现状,未来发展潜力和危险。使他不仅引发了对纳米技术的兴趣,也让许多人担心未来的纳米技术。 “纳米技术是远远高于它的好处的风险。”在整个20世纪90年代,这种说法一直在科学界普遍。 2000年底,“发现”杂志评选其顶部的20个危险的21世纪,纳米技术和行星撞击地球,一个全球性的流行病,被列为其中之一。因此,在科学家眼中,纳米技术是危险的,它在哪里?它开始谈论斯勒。在他的书中,德雷斯勒想象的东西称为“钳工”通过原子的纳米机械取放,分子大小的人造纳米机器可以像人体一样,蛋白质和酶,制造出的东西,如电视和电脑---当然,也包括自己。因此,科学家们开始担心:如果你可以听这些人钳工商誉命令的,肯定是一件好事,但如果控制程序错误或恶意使用,想一台电脑蠕虫无限自我复制无限期的,从而覆盖和破坏整个地球? 相关阅读:新型建材+碳纳米管纪事ChroniclesofCarbonNa的... 发表于2007-12-1800:41 |碳纳米管世界现代设计史论文佛山陶瓷模具纪事八发件人:... 什么新型建材科学家看未来的世界关键字:创新和技术的发展,世界各国,人是未来人类服装的未来世界粮食低热量低胆固醇随着现代科技的飞速发展...... 新大楼!技术融入人文科学知识,科学新闻科学论文陶瓷材料科学家都有这样的感觉:其实他们是 - 探索宇宙秘密的,它不是最终体积小的纳米技术研究课题... 科技新闻::纳米孩子的父亲在眼里新型建材今年刚40岁的王中林博士是一位美国教授在佐治亚理工学院,乔治亚理工大学纳米氧化物陶瓷学校和材料科学... ,新型建材科学家希望未来的世界关键词:发展中世界的国家,人是未来人类的创新和技术的服装未来世界粮食低热量低胆固醇随着现代科技的飞速发展...... 新型建材,科学家希望未来的世界关键词:发展世界各国的未来人类的创新和技术的人们的穿着未来世界食品低热量低胆固醇随着现代科学技术的飞速发展......

压敏电压标称820V,实际离散738-902V,所以电压要高于902V,小于限制电压1355V。最大电流时小于其能量耐量110J,同时不大于Ip50,不大于静态功耗瓦.限流计算复杂,你可以查找相关参数计算试试,要考虑电容影响,我一想就头大。但愿能帮到你

乔治·西蒙·欧姆(Georg Simon Ohm,1787~1854年)是德国物理学家。生于巴伐利亚埃尔兰根城。欧姆的父亲是一个技术熟练的锁匠,对哲学和数学都十分爱好。欧姆从小就在父亲的教育下学习数学并受到有关机械技能的训练,这对他后来进行研究工作特别是自制仪器有很大的帮助。欧姆的研究,主要是在1817~1827年担任中学物理教师期间进行的。 欧姆 欧姆第一阶段的实验是探讨电流产生的电磁力的衰减与导线长度的关系,其结果于1825年5月在他的第一篇科学论文中发表。在这个实验中,他碰到了测量电流强度的困难。在德国科学家施威格发明的检流计启发下,他把斯特关于电流磁效应的发现和库化扭秤方法巧妙地结合起来,设计了一个电流扭力秤,用它测量电流强度。欧姆从初步的实验中发出,电流的电磁力与导体的长度有关。其关系式与今天的欧姆定律表示式之间看不出有什么直接联系。欧姆在当时也没有把电势差(或电动势)、电流强度和电阻三个量联系起来。 早在欧姆之前,虽然还没有电阻的概念,但是已经有人对金属的电导率(传导率)进行研究。欧姆很努力,1825年7月,欧姆也用上述初步实验中所用的装置,研究了金属的相对电导率。他把各种金属制成直径相同的导线进行测量,确定了金、银、锌、黄铜、铁等金属的相对电导率。虽然这个实验较为粗糙,而且有不少错误,但欧姆想到,在整条导线中电流不变的事实表明电流强度可以作为电路的一个重要基本量,他决定在下一次实验中把它当作一个主要观测量来研究。 在以前的实验中,欧姆使用的电池组是伏打电堆,但是这种电堆的电动势不稳定,使他大为头痛。后来经人建议,改用铋铜温差电偶作电源,从而保证了电源电动势的稳定。 1826年,欧姆用上面图中的实验装置导出了他的定律。在木质座架上装有电流扭力秤,DD'是扭力秤的玻璃罩,CC'是刻度盘,s是观察用的放大镜,m和m'为水银杯,abb'a'为铋框架,铋、铜框架的一条腿相互接触,这样就组成了温差电偶。A、B是两个用来产生温差的锡容器。实验时把待研究的导体插在m和m'两个盛水银的杯子中,m和m'成了温差电池的两个极。 欧姆准备了截面相同但长度不同的导体,依次将各个导体接入电路进行实验,观测扭力拖拉磁针偏转角的大小,然后改变条件反复操作,根据实验数据归纳成下关系: x=q/(b+l)式中x表示流过导线的电流的大小,它与电流强度成正比,和A和B为电路的两个参数,L表示实验导线的长度。 1826年4月欧姆发表论文,把欧姆定律改写为:x=ksa/ls为导线的横截面积,K表示电导率,A为导线两端的电势差,L为导线的长度,X表示通过L的电流强度。如果用电阻l'=l/ks代入上式,就得到X=a/I'这就是欧姆定律的定量表达式,即电路中的电流强度和电势差成正比而与电阻成反比。为了纪念欧姆对电磁学的贡献,物理学界将电阻的单位命名为欧姆,以符号Ω表示。

电阻热噪声的研究论文

关于半导体三极管噪声分析的探究光电系 邬智翔摘要:本文主要探讨了两种主要三极管噪声的来源,通过对它们的机理的具体分析,讨论了三级管噪声系数的频率特性,对频率特性的影响因素及对实际工作参数的选择给出了较为详细的解答。正文:基于课本163页给出的三极管噪声系数的频率特性以及对于低噪声工作频率的选择的内容,我们很感兴趣并且想对于其具体的技术进行了解,于是查阅了相关文献,对三极管的噪声源和噪声模型有了一些进一步的认识。一、晶体管的噪声源通常人们把晶体管内常见噪声分成电阻热噪声,散弹噪声,分配噪声和闪烁噪声(1/f)。注意到电阻热噪声和散弹噪声均为白噪声。分配噪声与f二次方成正比,闪烁噪声近似与1/f成正比。因此分配噪声和闪烁噪声决定了三极管的合适工作频率。1、分配噪声 分配噪声产生的原因是由于基区载流子的复合率有起伏,使得集电极电流和基极电流的分配有起伏,从而使集电极电流有起伏(文献【2】)。文献【2】中提到,分配噪声可用集电极电流的均方值表示,即式中,是三极管集电极静态电流,是低频时共基极电流放大系数,是高频时共基极电流放大系数,其值为式中为共基极晶体管截止频率;f为晶体管工作频率。上式即表明,晶体管的分配噪声不是白噪声,它的功率密度谱随工作频率而变化,频率越高噪声越大。【2】中给出的噪声系数表达式如下:式中Rs是信号源内阻,是晶体管的截止频率,是低频时电流放大系数。文献【2】指出,在的频域内,噪声系数随频率升高以接近60dB/十倍频的变化规律增大,这时分配噪声起了主要的作用。2、1/f噪声1/f噪声产生的具体原因现在还没有很确切的解说。文献【1】给出了这些方面的解释。(1)由在晶体管制造过程中有表面损伤,原子价键的不饱和以及与环境气氛的接触、污染等原因,在表面会形成所谓界面态(快态)。一般界面态密度为1010-1011cm-2。随着晶体管周围气氛的变化和外加电场的影响,被电子所占据的界面态数将有无规则的起伏,这就引起表面和体内电导受到无规则的调制,从而产生噪声。(2)由于晶格缺陷,起复合中心作用的杂质在结中缺陷处的沉积以及沟道的存在,都会使p-n结漏电流增大,从而使1/f噪声增大。二、共基极高频噪声系数的推导上面的文献内容让我们对分配噪声有了一个初步的认识。但是分配噪声产生的具体机理,以及决定噪声频率的具体因素,并没有很好的涉及。鉴于此,我们查阅了更古老的文献,《晶体管原理与设计》【1】,1984年。从中可以找到对分配噪声模型的具体分析和求解。1、高频噪声等效电路及模型文献【1】给出的高频噪声等效电路的基本形式如下:图中为热噪声;为发射结散粒噪声;为集电结散粒噪声;经计算,上述等效模型中发射结和集电结散粒噪声之间相关系数较大,因此在计算噪声系数时会有困难。将电路转换成下面这种形式可减弱这种相关。转换过程中将发射结噪声电流源用发射结噪声电压源替代,集电结噪声电流源也进行了下列的修改:对均方值进行计算得其中为共基极直流电流放大系数,为共基极短路电流放大系数及其截止频率。【1】中给出的表达式为,。简明起见,其他参数不再做具体说明。注意到,该表达式中有频率相关项,后面会看到,这是影响高频噪声功率的主要原因之一。2、噪声系数当与不相关时,经推导可得到上述模型的噪声系数(也称共基极高频噪声系数)表达式如下:该公式用到了的一级近似一般来说上式在频率低于500MHz时才正确,频率较高时则与实际结果相比偏高。从实际的角度考虑,上述公式可写成如下形式:这里,至此,晶体管的高频噪声特性已经初见端倪。截止频率fCH决定了我们实际使用时对高频噪声段的选择。这里截止频率fCH是用很重要的功率上的意义的,原因在于它是噪声为白噪声两倍时的频率,也就是说噪声系数较白噪声高3dB时的频率。fCH的完整表达时较复杂,不便分析计算,作工程估计时,略去的影响,可近似认为,实际使用中,一般工作频率不应大于fCH,故为了提高工作频率,可以提高fCH。根据上式,在晶体管设计时,提高fCH的最有效途径是提高共基极截止频率。三、1/f噪声的初步分析上述的讨论中,针对的噪声因素主要集中在高频工作段,主要由分配噪声决定实际的噪声功率。当频率较低时,上述模型就会存在局限性。经研究表明,在实际使用中,低频段三极管噪声的主要来源是闪烁噪声,由于它近似于频率的倒数成正比,因此也被称为1/f噪声。1、1/f噪声模型多晶硅导电材料的1 / f噪声模型及其产生机制的研究一直存在争议。De graaff和Luo等人基于迁移率涨落机制认为,多晶硅导电材料中的1 / f噪声产生于耗尽区,是由晶格散射造成的;Armin和Ralf等人基于载流子数涨落机制认为,1 / f噪声是由晶界附近大量悬挂键、缺陷态俘获和发射载流子引起的(与文献【1】的解释相同)。而文献【5】认为,载流子在多晶硅导电材料内输运过程中既会通过耗尽区,也会通过晶界区,引起电流噪声的迁移率涨落和载流子数涨落两种机制应该同时存在。以下分别对两种模型作简要介绍。(1)迁移率涨落模型1982年, H C de Graaff和M TM Huybers首次测量了多晶硅电阻中的1 / f噪声。他们认为多晶硅材料是由晶粒体区和大的耗尽势垒区组成,可以看作是由一系列晶粒体电阻RC 和大的势垒电阻RSCR串联起来的,de Graff等人结合胡格公式和肖特基势垒Kleinpenning噪声模型建立了多晶硅材料的1 / f噪声模型,并认为噪声主要产生于耗尽区,晶界没有贡献且与杂质和工艺无关。这与多晶硅的实际传导机理不符,所建立的1 / f噪声模型是不准确的。Min - Yih Luo等人认同晶粒耗尽区产生的1 / f噪声起主导作用,并引入权函数考虑晶界耗尽区产生的噪声,解释了肖特基势垒模型不能解释的1 / f噪声与偏置的关系。具体的公式推导可以参考文献【5】。(2)载流子数涨落模型基于载流子数涨落机制的1 / f噪声模型的研究者认为,多晶硅内部是由中性区、耗尽区和势垒区组成。晶粒间晶界是1~2 nm的准非晶硅层,具有大约116 eV的能带。1988年,Madenach等人根据实验结果首次提出多晶硅中噪声来源于晶界俘获载流子引起的势垒涨落,得到了1 / f噪声模型,这是典型的载流子数涨落噪声模型。1998年, Ralf等人也基于多晶硅电阻的载流子数涨落机制建立1 / f噪声模型。文献【6】是Ralf关于此项研究发表的论文。下面是引自文献【6】的原文,笔者对其进行了翻译。在晶界处有大量的陷阱,根据他们相对于费米能级的能级位置,这些陷阱可以俘获和发射载流子。如果局部费米能级在陷阱能级和导带(或价带)能级的中间,那么这种现象就会非常的明显。每一次俘获和发射运动都会改变局部势垒的高度和周围空间电荷的区域。自由载流子对电流的贡献同样会受到这种运动的影响。由于俘获和发射运动的随机性,这就造成了电阻阻值的随机涨落。单位能量内被占据的陷阱数量的归一化涨落由下式给出,()第一项是陷阱数量对能量的微分,第二项是在占据态或者非占据态发现陷阱的概率(态被占据的概率满足费米函数),第三项是陷阱的占据态的概率随时间指数衰减(这是通过将该衰减转换到频域得到的洛伦兹函数),最后一项是相对位置(a可看成单位长度)。这里引入的时间常数τ( x, E)是电荷隧穿进入或离开能量势垒附近陷阱态的概率, 它可以通过WKB近似计算得到。它的表达式为,单个晶界引起的电流噪声涨落可以由变换被占据的陷阱数量的归一化涨落成电流涨落得到,()其中,穿越晶界的电流密度对陷阱数量的微分为,()被占据的陷阱的数量变化不仅改变了自由载流子的数量,也由于影响了势垒的高度从而改变了电流。对全部可能的陷阱能量的位置进行积分(对积分),得到在单一晶界处的单位频率带宽的总噪声电流密度,()上述积分可以得到下面的结果,()其中用到了一个三角函数的近似。为了得到电阻总噪声,需要把单一晶界处的噪声变换到一个复合晶界的系统。一个很好的近似就是假设所有单一晶界的噪声都是统计独立的,当所有陷阱具有相同的体积时,存在下列的关系,()其中W,L,H是电阻的宽、长和高。Sv就是单位频率的噪声电压。至此,该文献的主体推导已经完成。该推导结果表明,噪声电流均方值与流过元件电流的平方成正比,与电子面积和高度成反比,与工作频率成反比。注意到下划线的两点与书本的公式和文献【3】的模型公式吻合。为了对公式中各个参数有所了解,下表给出了一些参数的物理意义。符号 物理意义 单个晶界的电流密度 晶界宽度 晶界处的掺杂浓度 晶界处的陷阱密度 晶界的势能 噪声电压、电流谱密度(单位:V2,A2) 平均晶格尺度 单位晶界陷阱密度的的涨落谱密度 电流密度涨落谱密度 穿越单个晶格的电流密度 空间电荷区域的势能对于课程上同学提出的如何具体确定实际中噪声对频率的依赖关系,从这篇文献的角度来看,上述公式中有许多微观的物理量,似乎无从获得具体数值。但该文献的最后一部分确实是给出了对于某一种情况下理论的值和实际测量值的结果。这说明上述公式的值都是可以通过某些更加深入的方法确定的。在这里就不详细展开了。下面介绍一种简易的模型和解决方法。2、1/f噪声的一种测量方法 根据对噪声机理的研究并已得到充分承认的结果,三极管的1/f噪声可用下式表达。(文献来源:”Low noise electronic design”, & 1973)式中,噪声转折频率和噪声指数是1/f噪声中非常重要的参数,如果可以通过实验测量出参数的具体值,那么三极管低频噪声功率就可以由上式确定。文献【3】给出了测量和的一种方法和理论的分析。建立适当的三极管噪声模型,可以得到全频段等效输入噪声功率谱为各参数的具体意义这里不再详述。在中低频区,有如果能测得两个不同基极电流值和情况下的中、低频等效输入噪声电压谱,则有,,当,当设,,则有上述两式可以解得,或由此可见,只需测得、和就可以得到和。文献【3】中给出了一种通过加权最小二乘曲线拟合的方法获得A和B。该方法通过对不同频率点的噪声谱值进行测量,然后再使用函数拟合得到。具体的方法这里不再详述。文献【3】中还对一个具体的器件3DX7晶体管进行了实验的测量,得到了下列的结果:,总结:通过对文献的查阅,我们由表及里,追本溯源,从近期的文献,简单的模型表述,搜寻其相关的原始参考文献,一步一步的深入,进而对三极管的两种噪声模型有了一个较为深入的认识。这样的过程是愉快的,得到的结果也是富有启发和对噪声深入的理解大有裨益的。这是一个从发现问题,到分析问题,最终到解决问题的过程。在这个问题的解决过程中,我们应该注意到科研工作者在面对实际问题时,掌握正确的建模方法以及以此来解决问题的重要性。上述的分析,都是以模型为基础的,其中对分配噪声的分析用到的是较为经典的三极管模型,而对1/f噪声的分析由于学界仍有争论,因此给出的模型也仅仅是一种思考的方向。还记得一位学长曾在一次经验分享会上说过,工科的过程,其实就是一个建模的过程。我想,通过这次探究性学习,我们对这种过程有了进一步的认识。正如这次探究性学习仍然还有不完善的地方一样,在工科学习的这个道路上,我们要走的仍然还有很长很长。附录一:参考文献1、晶体管原理与设计,成都电讯工程学院出版社,陈星粥,唐茂成2、通信电子电路,电子工业出版社,于洪珍3、双极晶体管1/f噪声参数的测量提取,电子学报1993年11期,罗涛,戴逸松4、微型无线定位电子白板中的低噪声电路设计与实现,吉林大学硕士学位论文,尹万宇5、多晶硅导电材料的1 / f噪声模型研究,电子科技,2009年11期,张天福,杜磊等6、Low frequency Noise of Integrated Poly silicon Resistors [J]. IEEE Transactions on Electron Devices, 2001, 48 (6) : 1180 - 1187. Ralf Brederlow, Werner.附录二:一篇08年的新闻——石墨烯晶体管: 摩尔定律的延寿者2008年4月,权威的美国《科学》杂志发布,英国曼切斯特大学科学家开发出世界最小的晶体管。有业内人士认为,摩尔定律也许能借此延续下去。众所周知,根据半导体业著名的摩尔定律,芯片的集成度每18个月至2年提高一倍,即加工线宽缩小一半。人们普遍认为,这一定律还能延续10年。提出该定律的摩尔本人也曾公开表示,10年之后,摩尔定律将很难继续有效,因为采用目前的工艺和硅基半导体材料来延长摩尔定律寿命的发展道路已逐渐接近终点。¥百度文库VIP限时优惠现在开通,立享6亿+VIP内容立即获取关于半导体三极管噪声分析的探究关于半导体三极管噪声分析的探究光电系 邬智翔摘要:本文主要探讨了两种主要三极管噪声的来源,通过对它们的机理的具体分析,讨论了三级管噪声系数的频率特性,对频率特性的影响因素及对实际工作参数的选择给出了较为详细的解答。正文:基于课本163页给出的三极管噪声系数的频率特性以及对于低噪声工作频率的选择的内容,我们很感兴趣并且想对于其具体的技术进行了解,于是查阅了相关文献,对三极管的噪声源和噪声模型有了一些进一步的认识。第 1 页一、晶体管的噪声源通常人们把晶体管内常见噪声分成电阻热噪声,散弹噪声,分配噪声和闪烁噪声(1/f)。注意到电阻热噪声和散弹噪声均为白噪声。分配噪声与f二次方成正比,闪烁噪声近似与1/f成正比。因此分配噪声和闪烁噪声决定了三极管的合适工作频率。1、分配噪声 分配噪声产生的原因是由于基区载流子的复合率有起伏,使得集电极电流和基极电流的分配有起伏,从而使集电极电流有起伏(文献【2】)。第 2 页文献【2】中提到,分配噪声可用集电极电流的均方值表示,即式中,是三极管集电极静态电流,是低频时共基极电流放大系数,是高频时共基极电流放大系数,其值为式中为共基极晶体管截止频率;f为晶体管工作频率。上式即表明,晶体管的分配噪声不是白噪声,它的功率密度谱随工作频率而变化,频率越高噪声越大。第 3 页【2】中给出的噪声系数表达式如下:式中Rs是信号源内阻,是晶体管的截止频率,是低频时电流放大系数。文献【2】指出,在的频域内,噪声系数随频率升高以接近60dB/十倍频的变化规律增大,这时分配噪声起了主要的作用。2、1/f噪声1/f噪声产生的具体原因现在还没有很确切的解说。文献【1】给出了这些方面的解释。第 4 页(1)由在晶体管制造过程中有表面损伤,原子价键的不饱和以及与环境气氛的接触、污染等原因,在表面会形成所谓界面态(快态)。一般界面态密度为1010-1011cm-2。随着晶体管周围气氛的变化和外加电场的影响,被电子所占据的界面态数将有无规则的起伏,这就引起表面和体内电导受到无规则的调制,从而产生噪声。(2)由于晶格缺陷,起复合中心作用的杂质在结中缺陷处的沉积以及沟道的存在,都会使p-n结漏电流增大,从而使1/f噪声增大。

电阻噪声主要包括两种,一种是热噪声(Thermal Noise)和电流噪声(Current Noise)

电阻的热噪声是电阻导体的热骚动产生无规则运动引起的起伏噪声电流的现象。特点:1、电阻噪声是起伏噪声。2、起伏噪声电流是大量脉冲宽度约(持续时间只有10^-13~10^-14)的微弱脉冲电流的迭加而成。另窄脉冲极性、大小和出现时间是随机的。

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