Si8230隔离驱动IC

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Rev. 1.4 5/13Copyright ? 2013 by Silicon Laboratories

Si823x

0.5 AND 4.0A MP ISO DRIVERS (2.5 AND 5K V RMS )

Features

Applications

Safety Approval

Description

The Si823x isolated driver family combines two independent, isolated drivers into a single package. The Si8230/1/3/4 are high-side/low-side drivers, and the Si8232/5/6/7/8 are dual drivers. Versions with peak output currents of 0.5A (Si8230/1/2/7) and 4.0A (Si8233/4/5/6/8) are available. All drivers operate with a maximum supply voltage of 24V.The Si823x drivers utilize Silicon Labs' proprietary silicon isolation technology, which provides up to 5kV RMS withstand voltage per UL1577and fast 60ns propagation times. Driver outputs can be grounded to the same or separate grounds or connected to a positive or negative voltage.The TTL level compatible inputs with >400mV hysteresis are available in individual control input (Si8230/2/3/5/6/7/8) or PWM input (Si8231/4)configurations. High integration, low propagation delay, small installed size, flexibility, and cost-effectiveness make the Si823x family ideal for a wide range of isolated MOSFET/IGBT gate drive applications.

Two completely isolated drivers in one package ● Up to 5kV RMS input-to-output isolation ● Up to 1500V DC peak driver-to-driver differential voltage ?HS/LS and dual driver versions ?Up to 8MHz switching frequency ?0.5A peak output (Si8230/1/2/7)? 4.0A peak output (Si8233/4/5/6/8)?

High electromagnetic immunity

?60ns propagation delay (max)?Independent HS and LS inputs or PWM input versions ?Transient immunity >45kV/μs ?Overlap protection and

programmable dead time ?Wide operating range ● –40 to +125°C

?RoHS-compliant packages ● SOIC-16 wide body ● SOIC-16 narrow body

● LGA-14

Power delivery systems ?Motor control systems

?Isolated dc-dc power supplies

Lighting control systems ?Plasma displays

?Solar and industrial inverters

?UL 1577 recognized

● Up to 5000

Vrms for 1 minute

CSA component notice 5A approval

● IEC 60950-1, 61010-1, 60601-1

(reinforced insulation)

VDE certification conformity

● IEC 60747-5-2 (VDE 0884 Part 2)● EN 60950-1 (reinforced insulation)

Ordering Information:

See page 39.

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Rev. 1.4

T ABLE OF C ONTENTS

Section

Page

1. Top-Level Block Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

2. Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

2.1. Test Circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

3. Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

3.1. Typical Operating Characteristics (0.5Amp) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .173.2. Typical Operating Characteristics (

4.0Amp) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .193.3. Family Overview and Logic Operation During Startup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .213.4. Power Supply Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .233.

5. Power Dissipation Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .233.

6. Layout Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .263.

7. Undervoltage Lockout Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .263.

8. Programmable Dead Time and Overlap Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .284. Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

4.1. High-Side/Low-Side Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .304.2. Dual Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .314.3. Dual Driver with Thermally Enhanced Package (Si8236) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

5. Pin Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

6. Ordering Guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39

7. Package Outline: 16-Pin Wide Body SOIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43

8. Land Pattern: 16-Pin Wide Body SOIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45

9. Package Outline: 16-Pin Narrow Body SOIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4610. Land Pattern: 16-Pin Narrow Body SOIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4711. Package Outline: 14 LD LGA (5x 5mm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4812. Land Pattern: 14 LD LGA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4913. Package Outline: 14 LD LGA with Thermal Pad (5x 5mm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5014. Land Pattern: 14 LD LGA with Thermal Pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5115. Top Markings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52

15.1. Si823x Top Marking (16-Pin Wide Body SOIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5215.2. Top Marking Explanation (16-Pin Wide Body SOIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5215.3. Si823x Top Marking (16-Pin Narrow Body SOIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5315.4. Top Marking Explanation (16-Pin Narrow Body SOIC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5315.5. Si823x Top Marking (14 LD LGA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5415.6. Top Marking Explanation (14 LD LGA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54Document Change List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55Contact Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56

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1. Top-Level Block Diagrams

Figure 1.Si8230/3 Two-Input High-Side/Low-Side Isolated Drivers

Figure 2.Si8231/4 Single-Input High-Side/Low-Side Isolated Drivers

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Figure 3.Si8232/5/6/7/8 Dual Isolated Drivers

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2. Electrical Specifications

Table 1. Electrical Characteristics 1

2.7V < VDDI < 5.5V, VDDA =VDDB =12V or 15V. TA =–40 to +125°C. Typical specs at 25°C

Parameter

Symbol Test Condition Min Typ Max Unit

DC Specifications Input-side Power Supply Voltage

VDDI

Si8230/1/2/3/4/5/6

Si8237/8 4.52.7—— 5.55.5V

Driver Supply Voltage VDDA, VDDB Voltage between VDDA and

GNDA, and VDDB and GNDB

(See “6. Ordering Guide” ) 6.5—24V Input Supply Quiescent Current

IDDI(Q)Si8230/1/2/3/4/5/6

—23mA Si8237/8— 3.5 5.3mA Output Supply Quiescent Current

IDDA(Q), IDDB(Q)Current per channel —— 3.0mA Input Supply Active Current IDDI PWM freq =500kHz — 2.5—mA Output Supply Active Current IDDO PWM freq =500kHz

— 3.6—mA Input Pin Leakage Current IVIA, IVIB, IPWM –10—+10μA dc Input Pin Leakage Current IDISABLE –10—+10μA dc Logic High Input Threshold VIH 2.0——V Logic Low Input Threshold VIL —

—0.8V Input Hysteresis

VI HYST Si8230/1/2/3/4/5/6/7/8400450—mV Logic High Output Voltage VOAH, VOBH IOA, IOB =–1mA (VDDA /VDDB) — 0.04——V Logic Low Output Voltage VOAL, VOBL IOA, IOB =1mA ——0.04V Output Short-Circuit Pulsed Sink Current

IOA(SCL), IOB(SCL)Si8230/1/2/7, Figure 4—0.5—A Si8233/4/5/6/8, Figure 4— 4.0—A Output Short-Circuit Pulsed Source Current IOA(SCH), IOB(SCH)Si8230/1/2/7, Figure 5—0.25—A Si8233/4/5/6/8, Figure 5

— 2.0—A Output Sink Resistance

R ON(SINK)

Si8230/1/2/7— 5.0—ΩSi8233/4/5/6/8—

1.0

—

Notes:

1.VDDA =VDDB =12V for 5, 8, and 10V UVLO devices; VDDA =VDDB =15V for 1

2.5V UVLO devices.2. TDD is the minimum overlap time without triggering overlap protection (Si8230/1/3/4 only).

3. The largest RDT resistor that can be used is 220k Ω..

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Output Source Resistance R ON(SOURCE)Si8230/1/2/7—15—ΩSi8233/4/5/6/8— 2.7—ΩVDDI Undervoltage Threshold VDDI UV+VDDI rising (Si8230/1/2/3/4/5/6) 3.60 4.0 4.45V VDDI Undervoltage Threshold VDDI UV–VDDI falling (Si8230/1/2/3/4/5/6) 3.30 3.70 4.15V VDDI Lockout Hysteresis VDDI HYS (Si8230/1/2/3/4/5/6)—250—mV VDDI Undervoltage Threshold VDDI UV+VDDI rising (Si8237/8) 2.15 2.3 2.5V VDDI Undervoltage Threshold VDDI UV–VDDI falling (Si8237/8)

2.10 2.22 2.40V VDDI Lockout Hysteresis VDDI HYS (Si8237/8)—

—

VDDA, VDDB Undervoltage Threshold VDDA UV+, VDDB UV+

VDDA, VDDB rising 5V Threshold See Figure 37 on page 27. 5.20 5.80 6.30V 8V Threshold See Figure 38 on page 27.7.508.609.40V 10V Threshold See Figure 39 on page 27.9.6011.112.2V 12.5V Threshold

See Figure 40 on page 27.

12.4

13.8

14.8

VDDA, VDDB Undervoltage Threshold VDDA UV–, VDDB UV–

VDDA, VDDB falling 5V Threshold See Figure 37 on page 27. 4.90 5.52 6.0V 8V Threshold See Figure 38 on page 27.7.208.108.70V 10V Threshold See Figure 39 on page 27.9.4010.110.9V 12.5V Threshold See Figure 40 on page 27.

11.612.813.8V VDDA, VDDB

Lockout Hysteresis VDDA HYS , VDDB HYS UVLO voltage =5V —280—mV VDDA, VDDB

Lockout Hysteresis VDDA HYS , VDDB HYS UVLO voltage =8V —600—mV VDDA, VDDB

Lockout Hysteresis

VDDA HYS , VDDB HYS

UVLO voltage =10V or 12.5V

—

1000

—

Table 1. Electrical Characteristics 1 (Continued)

2.7V < VDDI < 5.5V, VDDA =VDDB =12V or 15V. TA =–40 to +125°C. Typical specs at 25°C

Parameter

Symbol Test Condition Min Typ Max Unit Notes:

1.VDDA =VDDB =12V for 5, 8, and 10V UVLO devices; VDDA =VDDB =15V for 1

2.5V UVLO devices.2. TDD is the minimum overlap time without triggering overlap protection (Si8230/1/3/4 only).

3. The largest RDT resistor that can be used is 220k Ω..

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AC Specifications

Minimum Pulse Width —10—ns Propagation Delay

t PHL , t PLH

CL =200pF

—

Pulse Width Distortion |t PLH - t PHL |

PWD —— 5.60ns Minimum Overlap Time 2TDD DT =VDDI, No-Connect —0.4—ns Programmed Dead Time

Figure 42, RDT =100k —900—ns Figure 42, RDT =6k —70—ns Output Rise and Fall Time t R ,t F C L =200pF (Si8230/1/2/7)——20ns C L =200pF (Si8233/4/5/6/8)

——12ns Shutdown Time from Disable True t SD ——60ns Restart Time from Disable False t RESTART —

—60ns Device Start-up Time t START Time from VDD_=VDD_UV+ to VOA, VOB =VIA, VIB ——40μs Common Mode Transient Immunity

CMTI

VIA, VIB, PWM =VDDI or 0V V CM =1500V (see Figure 6)

—

kV/μs

Table 1. Electrical Characteristics 1 (Continued)

2.7V < VDDI < 5.5V, VDDA =VDDB =12V or 15V. TA =–40 to +125°C. Typical specs at 25°C

Parameter

Symbol Test Condition Min Typ Max Unit

Notes:

1.VDDA =VDDB =12V for 5, 8, and 10V UVLO devices; VDDA =VDDB =15V for 1

2.5V UVLO devices.2. TDD is the minimum overlap time without triggering overlap protection (Si8230/1/3/4 only).

3. The largest RDT resistor that can be used is 220k ..

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2.1. Test Circuits

Figures 4, 5, and 6 depict sink current, source current, and common-mode transient immunity test circuits,respectively.

Figure 4.IOL Sink Current Test Circuit

Figure 5.IOH Source Current Test Circuit

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Figure https://www.360docs.net/doc/d412385918.html,mon Mode Transient Immunity Test Circuit

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Table 2. Regulatory Information 1,2,3,4

CSA

The Si823x is certified under CSA Component Acceptance Notice 5A. For more details, see File 232873.61010-1: Up to 600V RMS reinforced insulation working voltage; up to 600V RMS basic insulation working voltage.60950-1: Up to 600V RMS reinforced insulation working voltage; up to 1000V RMS basic insulation working volt-age.

60601-1: Up to 125V RMS reinforced insulation working voltage; up to 380V RMS basic insulation working voltage.VDE

The Si823x is certified according to IEC 60747-5-2. For more details, see File 5006301-4880-0001.60747-5-2: Up to 891 V peak for basic insulation working voltage.

60950-1: Up to 600V RMS reinforced insulation working voltage; up to 1000V RMS basic insulation working volt-age.UL

The Si823x is certified under UL1577 component recognition program. For more details, see File E257455.Rated up to 5000V RMS isolation voltage for basic protection.

Notes:

1.Regulatory Certifications apply to

2.5kV RMS rated devices which are production tested to

3.0kV RMS for 1sec.2. Regulatory Certifications apply to 3.75kV RMS rated devices which are production tested to

4.5kV RMS for 1sec.3. Regulatory Certifications apply to

5.0kV RMS rated devices which are production tested to

6.0kV RMS for 1sec.4. For more information, see "6. Ordering Guide" on page 39.

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Table 3. Insulation and Safety-Related Specifications

Parameter

Symbol

Test Condition

Value

Unit

WBSOIC-165kV RMS WBSOIC-16NBSOIC-162.5kV RMS 14 LD

LGA

2.5kV RMS

14 LD

LGA with

Pad

1.0kV RMS

Nominal Air Gap (Clearance)1

L(1O1)8.08.0/4.01 3.5 1.75mm Nominal External Tracking

(Creepage)1

L(1O2)

8.08.0/4.01 3.5 1.75mm Minimum Internal Gap (Internal Clearance)0.014

0.0140.0140.014mm Tracking Resistance (Proof Tracking Index)PTI IEC60112

600600600600V Erosion Depth ED 0.0400.0190.0210.021mm Resistance (Input-Output)2R IO 1012101210121012 Capacitance (Input-Output)2C IO f =1MHz 1.4 1.4 1.4 1.4pF Input Capacitance 3

C I

4.0

Notes:

1.The values in this table correspond to the nominal creepage and clearance values as detailed in “7. Package Outline:

16-Pin Wide Body SOIC” , “9. Package Outline: 16-Pin Narrow Body SOIC” , “11. Package Outline: 14 LD LGA

(5x 5mm)” , and “13. Package Outline: 14 LD LGA with Thermal Pad (5x 5mm)” . VDE certifies the clearance and creepage limits as 4.7mm minimum for the NB SOIC-16 and 8.5mm minimum for the WB SOIC-16 package. UL does not impose a clearance and creepage minimum for component level certifications. CSA certifies the clearance and creepage limits as 3.9mm minimum for the NB SOIC 16 and 7.6mm minimum for the WB SOIC-16 package.2. To determine resistance and capacitance, the Si823x is converted into a 2-terminal device. Pins 1–8 (1-7, 14 LD LGA)

are shorted together to form the first terminal and pins 9–16 (8-14, 14 LD LGA) are shorted together to form the second terminal. The parameters are then measured between these two terminals.3. Measured from input pin to ground.

Table 4. IEC 60664-1 (VDE 0884 Part 2) Ratings

Parameter

Test Condition

Specification

WB SOIC-16

NB SOIC-16

14 LD LGA 14 LD LGA with Pad

Basic Isolation Group Material Group

I I I I Installation Classification

Rated Mains Voltages < 150V RMS

I-IV I-IV I-IV I-IV Rated Mains Voltages < 300V RMS I-IV I-III I-III I-III Rated Mains Voltages < 400V RMS I-III I-II I-II I-II Rated Mains Voltages < 600V RMS

I-III

I-II

I-I

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Table 5. IEC 60747-5-2 Insulation Characteristics*

Parameter

Symbol

Test Condition

Characteristic

Unit

WB SOIC-16NB SOIC-1614 LD LGA 14 LD LGA with Pad

Maximum Working Insulation Voltage

V IORM

891

560

373

V peak

Input to Output Test Voltage

V PR

Method b1

(V IORM x 1.875=V PR ,

100%

Production Test, t m =1 sec,

Partial Discharge < 5

pC)

137********V peak

Transient Overvoltage V IOTM

t =60sec

600040002650V peak

Pollution Degree (DIN VDE 0110, Table 1)

22Insulation Resistance at T S , V IO =500V

R S

>109

*Note: Maintenance of the safety data is ensured by protective circuits. The Si823x provides a climate classification of

40/125/21.

Table 6. IEC Safety Limiting Values 1

Parameter Symbol Test Condition

WB SOIC-16NB SOIC-16 14 LD

LGA

14 LD

LGA with

Pad Unit Case

Temperature

T S

150

°C

Safety Input Current

I S

θJA =100°C/W (WB SOIC-16),105°C/W (NB SOIC-16, 14 LD LGA),50°C/W (14 LD LGA with Pad)

V DDI =5.5V,V DDA =V DDB =24V,T J =150°C,T A =25°C

505050100mA

Device Power Dissipation 2

P D

1.2 1.2 1.2 1.2W

Notes:

1.Maximum value allowed in the event of a failure. Refer to the thermal derating curve in Figures 7 and 8.

2. The Si82xx is tested with V DDI =5.5V,V DDA =V DDB =24V,T J =150oC, C L =100pF, input 2MHz 50% duty cycle

square wave.

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Table 7. Thermal Characteristics

Parameter

Symbol WB SOIC-16NB SOIC-1614 LD LGA 14 LD LGA with Pad

Unit IC Junction-to-Air Thermal Resistance

100

105

°C/W

Table 8. Absolute Maximum Ratings 1

Parameter

Symbol Min Typ Max Unit Storage Temperature 2

T STG –65—+150°C Ambient Temperature under Bias T A –40—+125°C Junction Temperature T J ——+150°C Input-side Supply Voltage VDDI –0.6— 6.0V Driver-side Supply Voltage

VDDA, VDDB

–0.6—30V Voltage on any Pin with respect to Ground VIN –0.5—VDD + 0.5

V Output Drive Current per Channel I O

——10mA Lead Solder Temperature (10sec.)——260°C Maximum Isolation (Input to Output) (1sec)WB SOIC-16

——6500V RMS Maximum Isolation (Output to Output) (1sec)WB SOIC-16

——2500V RMS Maximum Isolation (Input to Output) (1sec)NB SOIC-16

——4250V RMS Maximum Isolation (Output to Output) (1sec)NB SOIC-16

——2500V RMS Maximum Isolation (Input to Output) (1sec)14 LD LGA without Thermal Pad

——3850V RMS Maximum Isolation (Output to Output) (1sec)14 LD LGA without Thermal Pad

——650V RMS Maximum Isolation (Input to Output) (1sec)14 LD LGA with Thermal Pad

——1850V RMS Maximum Isolation (Output to Output) (1sec)14 LD LGA with Thermal Pad

—

V RMS

Notes:

1.Permanent device damage may occur if the absolute maximum ratings are exceeded. Functional operation should be

restricted to the conditions as specified in the operational sections of this data sheet. Exposure to absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.2. VDE certifies storage temperature from –40 to 150°C.

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Si823x

Rev. 1.4

Figure 7.WB SOIC-16, NB SOIC-16, 14 LD LGA Thermal Derating Curve, Dependence of Safety

Limiting Values with Case Temperature per DIN EN 60747-5-2

Figure 8.

with Case Temperature per DIN EN 60747-5-2

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Si823x

16Rev. 1.4

3. Functional Description

The operation of an Si823x channel is analogous to that of an optocoupler and gate driver, except an RF carrier is modulated instead of light. This simple architecture provides a robust isolated data path and requires no special considerations or initialization at start-up. A simplified block diagram for a single Si823x channel is shown in Figure 9.

Figure 9.Simplified Channel Diagram

A channel consists of an RF Transmitter and RF Receiver separated by a semiconductor-based isolation barrier.Referring to the Transmitter, input A modulates the carrier provided by an RF oscillator using on/off keying. The Receiver contains a demodulator that decodes the input state according to its RF energy content and applies the result to output

B via the output driver. This RF on/off keying scheme is superior to pulse code schemes as it provides best-in-class noise immunity, low power consumption, and better immunity to magnetic fields. See Figure 10 for more details.

Figure 10.Modulation Scheme

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Si823x

Rev. 1.4

3.1. Typical Operating Characteristics (0.5Amp)

The typical performance characteristics depicted in Figures 11 through 22 are for information purposes only. Refer to Table 1 on page 6 for actual specification limits.

Figure 11.Rise/Fall Time vs. Supply Voltage

Voltage

Figure 14.Supply Current vs. Supply Voltage

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Si823x

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Figure 17.Propagation Delay vs. Load

Figure 19.Output Sink Current vs. Supply

Voltage

Temperature

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Si823x

Rev. 1.4

3.2. Typical Operating Characteristics (

4.0 Amp)

The typical performance characteristics depicted in Figures 23 through 34 are for information purposes only. Refer to Table 1 on page 6 for actual specification limits.

Figure 23.Rise/Fall Time vs. Supply Voltage

Figure 24.Propagation Delay vs. Supply

Voltage

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Si823x

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Figure 29.Propagation Delay vs. Load

Figure 30.Propagation Delay vs. Temperature

Voltage

Figure 32.Output Source Current vs. Supply

Voltage

Figure 33.Output Sink Current vs. Temperature

Figure 34.Output Source Current vs.

Temperature

电子元器件分销的发展

第一部分元器件销售模式的发展了解元器件销售模式的发展，首先需要了解基本器件的发展、基本器件应用的发展和商务平台的发展，因为当一种产品只有规模足够大到成为一个产业并在原有模式上前进缓慢的时候，才会形成分工。基本器件的发展经历了两个阶段。 ●分立元件阶段（1905～1959）真空电子管、半导体晶体管第一代电子产品以电子管为核心。四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管，它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点，很快地被各国应用起来，在很大范围内取代了电子管。五十年代末期，世界上出现了第一块集成电路，它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型化发展。集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路，从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。电子管时代（1905～1947的主要大事记： 1905年爱因斯坦阐述相对论——E＝mc2 1906年亚历山德森研制成高频交流发电机德福雷斯特在弗菜明二极管上加栅极，制威第一只三极管 1912年阿诺德和兰米尔研制出高真空电子管 1917年坎贝尔研制成滤波器 1922年弗里斯研制成第一台超外差无线电收音机 1934年劳伦斯研制成回旋加速器 1940年帕全森和洛弗尔研制成电子模拟计算机 1947年肖克莱、巴丁和布拉顿发明晶体管；香农奠定信息论的基础晶体管时代（1948～1959）的主要大事记： 1947年贝尔实验室的巴丁、布拉顿和肖克莱研制成第一个点接触型晶体管1948年贝尔实验室的香农发表信息论的论文英国采用EDSAG计算机，这是最早的一种存储程序数字计算机 1949年诺伊曼提出自动传输机的概念 1950年麻省理工学院的福雷斯特研制成磁心存储器 1952年美国爆炸第一颗氢弹 1954年贝尔实验室研制太阳能电池和单晶硅 1957年苏联发射第一颗人造地球卫星 1958年美国得克萨斯仪器公司和仙童公司宣布研制成第一个集成电路基本的分立器件电容器电阻器晶体管电池线圈 ●集成电路阶段（1959～）SSI、MSI、LSI、VLSI、ULSI 自1958年第一块集成元件问世以来，集成电路已经跨越了小、中、大、超大、特大、巨大规模几个台阶，集成度平均每2年提高近3倍。随着集成度的提高，器件尺寸不断减小。 1985年，1兆位ULSI的集成度达到200万个元件，器件条宽仅为1微米；1992年，16兆位的芯片集成度达到了3200万个元件，条宽减到0.5微米，而后的64兆位芯片，其条宽仅为0.3微米。发展图表如下。基本器件应用的发展, 电子元器件的应用代表产品为计算机，计算机的发展推动了电子元器件产业的发展。伴随着电子技术的发展而飞速发展起来的电子计算机经历了四个阶段。 ●第一代（1946～1957）电子管计算机

电子元器件的发展历程及未来趋势

电子元器件的发展历程及未来趋势每种事物都有其自身的发展历史和发展规律，电子元器件也不例外，它历经了经典电子元器件、小型化电子元器件、一般微电子元器件、智能微电子元器件时代，未来正在迈向量子电子元器件时代。电子元器件的发展离不开电子信息技术和整机的发展，二者是相互促进，相互牵制的关系。微电子元器件包括集成电路、混合集成电路、片式和扁平式元件和机电组件、片式半导体分立器件等。微电子指采用微细工艺的集成电路，随集成电路集成度和复杂度的大幅度提高、线宽越来越细和采用铜导线，其基频和处理速度也大幅度提高，在电子线路中其周边的其他元器件必然要有相应速率的处理速度，才能完成所承担的功能。因此，需要通过整个设备及系统来分析元器件的发展。表1电子元器件的发展阶段及特点

上述电子元器件的发展阶段的划分是2001年提出来的，但近年来电子技术和电子产业的发展很快，新技术，新产品不断涌现，尤其是智能化产品和系统越来越普及，智能化已经到来，同时，量子技术有了突破，信息技术有可能进入“量子化时代”。智能化已经到来观察一下我们周围，可以发现，智能化家用电子及电器，如智能电视机、电灶具、电热水器等；智能化终端如手机、手表式终端等，智能化汽车电子及智能化公交系统等，其发展的总趋势是以智能化为核心的信息化，系统化和网络化。这些变化也可以从智能化设备和系统框图构成来分析对电子元器件的新要求： 1）指挥控制系统--嵌入式处理器芯片，高速，大容量的集成电路，计算芯片已经渗入到各种系统和产品中。整机采用双核、四核，八核以至更多的芯片并行，以加速运算速率的智能化处理。 2）信息采集系统--以传感器为代表将各种信息转化为电信号，并进行处理。传感器技术是一项当今世界令人瞩目的迅猛发展起来的高新技术之一，也是当代科学技术发展的一个重要标志，它与通信技术、计算机技术构成信息产业的三大支柱。如果说计算机是人类大脑的扩展，那么传感器就是人类五官的延伸，当集成电路、计算机技术飞速发展时，人们才逐步认识信息摄取装置--传感器没有跟上信息技术的发展而惊呼“大脑发达、五官不灵”. 但是目前传感器的发展已成为一个瓶颈，对其品质、稳定性、一致性与可靠性等程度要求越来越高。还出现如数字话筒、智能传感器模块等一些数字化器件。 3）传输系统--信号荷载信息，经过不同的频率交换、调制或编码，变成适当的形式，以便适合于各种不同媒介质的传输。传输系统需要高速大容量网络，包括无线、有线传输，常由两者结合传输。 a）传输系统为有更高的传输速率和带宽，对元器件品质要求如；高频、带宽、阻抗匹配、电磁干扰、稳定性与耗损等等特性有更加严格的要求，这将导致这些符合条件的元器件发展更快。 b）光网络，光电结合更加普及，如光纤到户（FTTH），光纤到桌（FTTD），许多终端都有光接口。光电结合和转化的元器件如光器件，光电转化元器件等不断出现和高速发展。网络传输速率越来越快，如3G通信，国际电联“IMT-2000”（国际移动电话2000）标准规定，移动终端以车速移动时，其传转数据速率为144kbps,室外静止或步行时速率为384kbps,而室内为2Mbps.4G是集3G与WLAN于一体，并能够传输高质量视频图像，它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。4G系统能够以100Mbps的速度下载，上传的速度也能达到20Mbps. 4）执行系统--如控制元件（继电器，包括固体继电器）、微特电机及功能性电子元器件发展更快。功能性电子元器件是具有某些独特功能的元器件，如频率、时频及显示器件

电子元器件的发展历程及未来趋势

年提出来的，但近年来电子技术和电子产业的发展很快，新技术，新产品不断涌现，尤其是智能化产品和系统越来越普及，智能化已经到来，同时，量子技术有了突破，信息技术有可能进入“量子化时代”。智能化已经到来观察一下我们周围，可以发现，智能化家用电子及电器，如智能电视机、电

灶具、电热水器等；智能化终端如手机、手表式终端等，智能化汽车电子及智能化公交系统等，其发展的总趋势是以智能化为核心的信息化，系统化和网络化。这些变化也可以从智能化设备和系统框图构成来分析对电子元器件的新要求： 1）指挥控制系统--嵌入式处理器芯片，高速，大容量的集成电路，计算芯片已经渗入到各种系统和产品中。整机采用双核、四核，八核以至更多的芯片并行，以加速运算速率的智能化处理。 2）信息采集系统--以传感器为代表将各种信息转化为电信号，并进行处理。传感器技术是一项当今世界令人瞩目的迅猛发展起来的高新技术之一，也是当代科学技术发展的一个重要标志，它与通信技术、计算机技术构成信息产业的三大支柱。如果说计算机是人类大脑的扩展，那么传感器就是人类五官的延伸，当集成电路、计算机技术飞速发展时，人们才逐步认识信息摄取装置--传感器没有跟上信息技术的发展而惊呼“大脑发达、五官不灵”. 但是目前传感器的发展已成为一个瓶颈，对其品质、稳定性、一致性与可靠性等程度要求越来越高。还出现如数字话筒、智能传感器模块等一些数字化器件。 3）传输系统--信号荷载信息，经过不同的频率交换、调制或编码，变成适当的形式，以便适合于各种不同媒介质的传输。传输系统需要高速大容量网络，包括无线、有线传输，常由两者结合传输。 a）传输系统为有更高的传输速率和带宽，对元器件品质要求如；高频、带宽、阻抗匹配、电磁干扰、稳定性与耗损等等特性有更加严格的

电力电子器件的发展历程

电力电子器件的发展历程电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用，因此，电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。 ● 1904年出现了电子管（Vacuum tube)，能在真空中对电子流进行控制，并应用于通信和无线电，从而开了电子技术之先河 ● 20年代末出现了水银整流器（Mercury Rectifier），其性能和晶闸管（Thyristor）很相似。在30年代到50年代，是水银整流器发展迅速并大量应用的时期。它广泛用于电化学工业、电气铁道直流变电所、轧钢用直流电动机的传动，甚至用于直流输电 ● 1947年美国贝尔实验室发明晶体管(Transistor)，引发了电子技术的一场革命 ● 1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管（Thyristor） ● 1960年我国研究成功硅整流管（Silicon Rectifying Tube/Rectifier Diode） ● 1962年我国研究成功晶闸管（Thyristor） ● 70年代出现电力晶体管（Giant Transistor－GTR）、电力场效应管（Metallic Oxide Semiconductor Field Effect Transistor－MOSFET） ● 80年代后期开始：复合型器件。以绝缘栅极双极型晶体管（Insulated －Gate Bipolar Transistor－IGBT）为代表,IGBT是电力场效应管（MOSFET）和双极结型晶体管（ Bipolar ● 90年代主要有：功率模块（Power Module）：为了使电力电子装置的结构紧凑、体积减小，常常把若干个电力电子器件及必要的辅助元件做成模块的形式，这给应用带来了很大的方便。功率集成电路（Power Integrated Circuit－PIC）：把驱动、控制、保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC）。目前其功率都还较小，但代表了电力电子技术发展的一个重要方向。智能功率模块（Intelligent Power Module－IPM）则专指IGBT及其辅助器件与其保护和驱动电路的单片集成，也称智能IGBT（Intelligent IGBT）。高压集成电路（High Voltage Integrated Circuit－HVIC）：一般指横向高压器件与逻辑或模拟控制电路的单片集成。智能功率集成电路（Smart Power Integrated Circuit－SPIC）：一般指纵向功率器件与逻辑或模拟控制电路的单片集成。一个弗莱明发明了二极管，另一个弗莱明发明了盘尼西林

电子元器件发展史

电子元器件发展史电子元器件发展史其实就是一部浓缩的电子发展史。电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。第一代电子产品以电子管为核心。四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管，它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点，很快地被各国应用起来，在很大范围内取代了电子管。五十年代末期，世界上出现了第一块集成电路，它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型化发展。集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路，从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。由于，电子计算机发展经历的四个阶段恰好能够充分说明电子技术发展的四个阶段的特性，所以下面就从电子计算机发展的四个时代来说明电子技术发展的四个阶段的特点。在20世纪出现并得到飞速发展的电子元器件工业使整个世界和人们的工作、生活习惯发生了翻天覆地的变化。电子元器件的发展历史实际上就是电子工业的发展历史。190年6 ，李·德福雷斯特发明了真空三极管，用来放大电话的声音电流。此后，人们强烈地期待着能够诞生一种固体器件，用来作为质量轻、价廉和寿命长的放大器和电子开关。194年7 ，点接触型锗晶体管的诞生，在电子器件的发展史上翻开了新的一页。但是，这种点接触型晶体管在构造上存在着接触点不稳定的致命弱点。在点接触型晶体管开发成功的同时，结型晶体管论就已经提出，但是直至人们能够制备超高纯度的单晶以及能够任意控制晶体的导电类型以后，结型晶体管材真正得以出现。195年0 ，具有使用价值的最早的锗合金型晶体管诞生。195年4 ，结型硅晶体管诞生。此后，人们提出了场效应晶体管的构想。随着无缺陷结晶和缺陷控制等材料技术、晶体外诞生长技术和扩散掺杂技术、耐压氧化膜的制备技术、腐蚀和光刻技术的出现和发展，各种性能优良的电子器件相继出现，电子元器件逐步从真空管时代进入晶体管时代和大规模、超大规模集成电路时代。主播形成作为高技术产业代表的半导体工业。由于社会发展的需要，电子装置变的越来越复杂，这就要求了电子装

电子相关器件的发展史

电子相关器件的发展史——电子管的历史 1884年，当爱迪生在研究白炽灯泡时，在白热的灯丝间插入了一个金属片。他发现电流从灯丝的正极流到金属片，而不是从负极流出。他对此并不理解，将它作为阴暗问题。无意识的，其实他已经制成了第一个二极管。后来，英国的弗莱明，爱迪生之前的助手，开始投身于为马可尼设计无线电广播发射机。1904年，弗莱明意识到二极管可以将交流电转化为直流电，并且将其运用到了他的无线电检波器中。弗莱明将这一装置称为热离子管，因为它是使用热量控制电流和水阀控制水流的原理一样。在美国这项发明成为人们熟知的真空管。在德国，亚瑟?威乃也研究热电子发射。1904年1月他申请了电子管将交流电转化为直流电的专利。但他忽略了提及电子管可以应用在无线电波检波器装置中，所以未能将专利卖出，直至弗莱明申请了他的专利才启发了他。 1906年福利斯特（1873-1961）在弗莱明的电子管的基础上做了改良，增加了第三个元件，由此产生了三极管。这就成就了一个更好的无线电检波器，但和爱迪生一样，他并未意识到他的发明蕴含的巨大潜能；他的装置被称为“三极管”可以产生可被扩大很多的电流。 1912年，阿姆斯壮意识到费斯特的工作原理，他使用三极管发明了再生电路，不仅可以接收无线电信号并且可以将之放大到可传播至扬声器并且无需使用耳机即可收听。二极管常被用于制作聚焦圆筒，将一个放置在另一个的一侧。阴极放出电子阳极收集电子。弗莱明的热离子管被升温至4，532°F，产生了大量的热。福利斯特在阳极和阴极间放置了一个栅极，电子就从三极管的栅极通过，同时也包含了大量的电流。这些早期的真空管被称为柔性管。它们并不是最好的真空管甚至里边还存有空气，降低了它的使用寿命。1915年朗缪尔设计了一个更有效的真空管。有了改良的真空管，使用寿命延长了并且性能也更加稳定。改良过的真空管称为高真空电子管它们的总该工作温度下降到3，632°F。1922年由于引进了新的元件，温度再次下降，为1，832°F。间接加热改进了真空管的效率。三极管将频率限制在低于一百万赫以内。1927年美国物理学家赫尔（1880-1966）发明了四级管来消除高频震荡，改进频率范围。一年以后发明了五级真空管，使用低电压改进性能，成为了使用最广的真空管。在接下来的很多年中，很多的真空管都曾被使用过。低压/低功率的真空管应用于无线电接收机赫尔早期的数字电脑中。光电管应用于音响设备，对电影的录音和音频提取成为可能。阴极射线管可集中电子束，由此发明了示波器、电视和照相机。微波电子管应用于雷达，

集成电路发展史

记分衡阳师范学院《电子信息学科概论》课程学习报告学号：11360210 班级：11电工2班姓名：何小冬物理与电子信息科学系二Ｏ一一年十二月

【摘要】随着科学技术的发展，以集成电路为代表的微电子技术是电子信息技术的基石，而集成电路产业有代表了一个国家的科学技术和工业水平，它是材料、精密机械、化学、光学、电子学、控制、系统集成等多学科联合协同的产品。所以有必要了解它的发展及应用。【关键词】集成电路的概述；发展史；发展趋势；应用集成电路发展与应用 1.集成电路概述集成电路（integrated circuit）是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克·基尔比（基于硅的集成电路）和罗伯特·诺伊思（基于锗的集成电路）。 2.集成电路的发展史集成电路的发展经历了一个漫长的过程，1906年，第一个电子管诞生；1912年前后，电子管的制作日趋成熟引发了无线电技术的发展；1918年前后，逐步发现了半导体材料；1920年，发现半导体材料所具有的光敏特性；1932年前后，运用量子学说建立了能带理论研究半导体现象；1947年发明了晶体管（微电子技术发展中第一个里程碑）；1950年管诞生（结型晶体）；1956年，硅台面晶体管问世；1960年12月，世界上第一块硅集成电路制造成功；1966年，美国贝尔实验室使用比较完善的硅外延平面工艺制造成第一块公认的大规模集成电路。1988年：16M DRAM问世（标志着进入超大规模集成电路阶段的更高阶段）；1997年：300MHz奔腾Ⅱ问世；2009年：intel酷睿i系列全新推出，创纪录采用了领先的32纳米工艺，并且下一代22纳米工艺正在研发。由此集成电路从产生到成熟大致经历了如下过程：电子管——晶体管——集成电路——超大规模集成电路。

电子技术的发展历史及过程汇总

电子技术的发展历史院系：姓名：学号：摘要：现在人们已经掌握了大量的电子技术方面的知识，而且电子技术还在不断的发展着，这些知识是人们长期劳动的结晶。本文主要介绍电子技术的发展历史，过去的电子技术从电子管、晶体管到集成电路；现阶段电子技术的发展状况主要为数字信号处理器DSP、嵌入式系统ARM和EDA技术；未来电子技术的发展趋势：微电子技术、纳米技术。关键字：集成电路数字信号处理器DSP 纳米技术正文：电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志，下面将介绍电子技术的发展史。一、电子技术的发展历程（一）电子管（1883年到1904年电子管问世）

电子管除应用于电话放大器、海上和空中通讯外，也广泛渗透到家庭娱乐领域，将新闻、教育节目、文艺和音乐播送到千家万户。就连飞机、雷达、火箭的发明和进一步发展，也有电子管的一臂之力。固然电子管的产生是必不可少的一步，但是其还是存在很多的缺点：十分笨重，能耗大、寿命短、噪声大，制造工艺也十分复杂。第二次世界大战中，电子管的缺点更加暴露无遗。在雷达工作频段上使用的普通的电子管，效果极不稳定。移动式的军用器械和设备上使用的电子管更加笨拙，易出故障。因此，电子管本身固有的弱点和迫切的战时需要，都促使许多科研单位和广大科学家，集中精力，迅速研制成功能取代电子管的固体元器件。（二）晶体管产生（1950--）为了解决电子管所存在的问题，科学家们不断的尝试。在1948年6月30日，贝尔实验室首次在纽约向公众展示了晶体管（肖克利、巴丁和布拉顿。）1948年11月，肖克利构思出一种新型晶体管，其结构像“三明治”夹心面包那样，把N型半导体夹在两层P型半导体之间。由于当时技术条件的限制，研究和实验都十分困难。直到1950年，人们才成功地制造出第一个PN结型晶体管。同电子管相比，晶体管具有诸多优越性：

电子器件的发展史

电子器件的发展史.txt 基本电子管一般有三个极,一个阴极(K)用来发射电子,一个阳极(A)用来吸收阴极所发射的电子,一个栅极(G)用来控制流到阳极的电子流量.阴极发射电子的基本条件是:阴极本身必须具有相当的热量,阴极又分两种,一种是直热式,它是由电流直接通过阴极使阴极发热而发射电子;另一种称旁热式阴极,其结构一般是一个空心金属管,管内装有绕成螺线形的灯丝,加上灯丝电压使灯丝发热从而使阴极发热而发射电子,现在日常用的多半是这种电子管(如图所示).由阴极发射出来的电子穿过栅极金属丝间的空隙而达到阳极,由于栅极比阳极离阴极近得多,因而改变栅极电位对阳极电流的影响比改变阳极电压时大得多,这就是三极管的放大作用.换句话说就是栅极电压对阳极电流的控制作用.我们用一个参数称跨导(S)来表示.另外还有一个参数μ来描述电子管的放大系数,它的意义是说明了栅极电压控制阳流的能力比阳极电压对阳流的作用大多少倍https://www.360docs.net/doc/d412385918.html, 为了提高电子管的放大系数,在三极管的阳极和控制栅极之间另外加入一个栅极称之为帘栅极,而构成四极管,由于帘栅极具有比阴极高很多的正电压,因此也是一个能力很强的加速电极,它使得电子以更高的速度迅速到达阳极,这样控制栅极的控制作用变得更为显著.因此比三极管具有更大的放大系数.但是由于帘栅极对电子的加速作用,高速运动的电子打到阳极,这些高速电子的动能很大,将从阳极上打出所谓二次电子,这些二次电子有些将被帘栅吸收形成帘栅电流,使帘栅电流上升这会导致帘栅电压的下降,从而导致阳极电流的下降,为此四极管的放大系数受到一定而限制https://www.360docs.net/doc/d412385918.html, 为了解决上述矛盾,在四极管帘栅极外的两侧再加入一对与阴极相连的集射极,由于集射极的电位与阴极相同,所以对电子有排斥作用,使得电子在通过帘栅极之后在集射极的作用下按一定方向前进并形成扁形射束,这扁形电子射束的电子密度很大,从而形成了一个低压区,从阳极上打出来的二次电子受到这个低压区的排斥作用而被推回到阳极,从而使帘栅电流大大减少,电子管的放大能力得而加强.这种电子管我们称为束射四极管,束射四极管不但放大系数较三极管为高,而且其阳极面积较大,允许通过较大的电流,因此现在的功放机常用到它作为功率放大电子技术发展的里程碑——晶体管谈到晶体管，也许很多人会感到很陌生．然而，就是小小的晶体管的发明给电子学带来了一场革命．这场革命发展之迅速、波及范围之广泛，完全超出了人们的想象．现在晶体管和微型电路几乎无所不能，无处不在．小到人们日常生活中的助听器、收音机、录音机和电视机，大到实验室仪器、工业生产及国防设备、计算机、机器人、宇宙飞盘等，都离不开晶体管．可以毫不夸张地说，晶体管奠定了现代电子技术的基础．可是，晶体管究竟是什么样的?它又是怎样发明出来的?必不可少的一步——电子管的问世1883年，闻名世界的大发明家爱迪生发明了第一只白炽照明灯．电灯的发明，给一直生活在黑暗之中的人们送去了光明和温暖．就在这个过程中，爱迪生还发现了一个奇特的现象：一块烧红的铁会散发出电子云．后人称之为爱迪生效应．1884年的一天，一位叫弗莱明的英国发明家，远涉重洋，风尘仆仆地来到美国，拜会了他慕名已久的爱迪生．就在这两位大发明家的会见中，爱迪生再次展示了爱迪生效应．遗憾的是，由于当时技术条件的限制，不论是爱迪生，还是弗莱明，都对这一效应百思不得其解，不知道利用这一效应能做些什么． 20世纪初，有线电报问世了．这一发明给人们带来了很多便利．有线电报发出的信号是高频无线电波，收信台必须进行整流，才能从听筒中听出声音来．当时的整流器结构复杂，功效又差，亟待改进．正在研究高频整流器的弗莱明灵机一动，他想，如果把爱迪生效应应用在检波器上，结果会怎样呢?就这样，引出了一个新的发明． 1904年弗莱明在真空中加热的电丝(灯丝)前加了一块板极，从而发明了第一只电子管．他把这种装有两个极的电子管称为二极管．利用新发明的电子管，可以给电流整流，使电话受话器或其它记录装置工作起来．如今，打开一架普通的电子管收音机，我们很容易看到灯丝烧得红红的电子管．它是电子设备工作的心脏，是电子工业发展的起点．弗莱明的二极管是一项崭新的发明．它在实验室中工作得非常好．可是，不知为什么，它在实际用于检波器上却很不成功，还不如同时发明的矿石检波器可靠．因此，对当时无线电的发展没有产生什么冲击．此后不久，贫困潦倒的美国发明家德福雷斯特，在二极管的灯丝和板极之间巧妙地加了一个栅板，从而发明了第一只真空三极管．这一小小的改动，竟带来了意想不到的结果．它不仅反应更为灵敏、能够发出音乐或声音的振动，而且，集检波、放大和振荡三种功能于一体．因此，许多人都将三极管的发明看作电子工业真正的诞生起点．德福雷斯特自己也非常惊喜，认为“我发现了一个看不见的空中帝国”．电子管的问世，推动了无线电电子学的蓬勃发展．到1960年前后，西方国家的无线电工业年产10亿只无线电电子管．电子管除应用于电话放大器、海上和空中通讯外，也广泛渗透到家庭娱乐领域，将新闻、教育节目、文艺和音乐播送到千家万户．就连飞机、雷达、火箭的发明和进一步发展，也有电子管的一臂之力．三条腿的魔术师电子管在电子学研究中曾是得心应手的工具．电子管器件历时40余年一直在电子技术领域里占据统治地位．但是，不可否认，电子管十分笨重，能耗大、寿命短、噪声大，制造工艺也十分复杂．因此，电子管问世不久，人们就在努力寻找新的电子器件．第二次世界大战中，电子管的缺点更加暴露无遗．在雷达工作频段上使用的普通的电子管，效果极不稳定．移动式的军用器械和设备上使用的电子管更加笨拙，易出故障．因此，电子管本身固有的弱点和迫切的战时需要，都促使许多科研单位和广大科学家，集中精力，迅速研制成功能取代电子管的固体元器件．早在30年代，人们已经尝试着制造固体电子元件．但是，当时人们多数是直接用模仿制造真空三极管的方法来制造固体三极管．因此这些尝试毫无例外都失败了．年6月的一天，在美国贝尔实验室的一个房间里，一架样式很普通的收音机正在播放着轻柔的音乐，许多参观者在它面前驻足不前．为什么大家都对这台收音机情有独钟呢？原来这是第一架不用电子管，而代之以一种新的固体元件——晶体管的收音机．虽然人们对这架收音机显露出浓厚的兴趣．然而，他们对晶体管本身却不以为然．美国《纽约先驱论坛报》的记者在报道中写道：“这一器件还在实验室阶段，工程师们都认为它在电子工业中的革新是有限的．”事实上，晶体管发明以后，在不长的时间内，它的深远影响便很快地显示出来．它在电子学领域完成了一场真正的革命．什么是晶体管呢？通俗地说，晶体管是半导体做的固体电子元件．像金银铜铁等金属，它们导电性能好，叫做导体．木材、玻璃、陶瓷、云母等不易导电，叫做绝缘体．导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，就叫半导体．晶体管就是用半导体材料制成的．这类材料最常见的便是锗和硅两种．第 1 页

电子元器件发展经历的四个阶段

电子元器件发展经历的四个阶段电子元器件是电子元件和电小型的机器、仪器的组成部分，其本身常由若干零件构成，可以在同类产品中通用；常指电器、无线电、仪表等工业的某些零件，如电容、晶体管、游丝、发条等子器件的总称。常见的有二极管等。电子元器件包括：电阻、电容器、电位器、电子管、散热器、机电元件、连接器、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、传感器、电源、开关、微特电机、电子变压器、继电器、印制电路板、集成电路、各类电路、压电、晶体、石英、陶瓷磁性材料、印刷电路用基材基板、电子功能工艺专用材料、电子胶（带）制品、电子化学材料及部品等。电子元器件发展史其实就是一部浓缩的电子发展史。电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。第一代电子产品以电子管为核心。四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管，它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点，很快地被各国应用起来，在很大范围内取代了电子管。五十年代末期，世界上出现了第一块集成电路，它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型化发展。集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路，从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。由于，电子计算机发展经历的四个阶段恰好能够充分说明电子技术发展的四个阶段的特性，所以下面就从电子计算机发展的四个时代来说明电子技术发展的四个阶段的特点。在20世纪出现并得到飞速发展的电子元器件工业使整个世界和人们的工作、生活习惯发生了翻天覆地的变化。电子元器件的发展历史实际上就是电子工业的发展历史。1906年，李·德福雷斯特发明了真空三极管，用来放大电话的声音电流。此后，人们强烈地期待着能够诞生一种固体器件，用来作为质量轻、价廉和寿命长的放大器和电子开关。1947年，点接触型锗晶体管的诞生，在电子器件的发展史上翻开了新的一页。但是，这种点接触型晶体管在构造上存在着接触点不稳定的致命弱点。在点接触型晶体管开发成功的同时，结型晶体管论就已经提出，但是直至人们能够制备超高纯度的单晶以及能够任意控制晶体的导电类型以后，结型晶体管材真正得以出现。1950年，具有使用价值的最早的锗合金型晶体管诞生。1954年，结型硅晶体管诞生。此后，人们提出了场效应晶体管的构想。随着无缺陷结晶和缺陷控制等材料技术、晶体外诞生长技术和扩散掺杂技术、耐压氧化膜的制备技术、腐蚀和光刻技术的出现和发展，各种性能优良的电子器件相继出现，电子元器件逐步从真空管时代进入晶体管时代和大规模、超大规模集成电路时代。主播形成作为高技术产业代表的半导体工业。由于社会发展的需要，电子装置变的越来越复杂，这就要求了电子装置必须具有可靠性、速度快、消耗功率小以及质量轻、小型化、成本低等特点。自20世纪50年代提出集成电路的设想后，由于材料技术、器件技术和电路设计等综合技术的进步，在20世纪60年代研制成功了第一代集成电路。在半导体发展史上。集成电路的出现具有划时代的意义：

半导体发展史

前言自从有人类以来，已经过了上百万年的岁月。社会的进步可以用当时人类使用的器物来代表，从远古的石器时代、到铜器，再进步到铁器时代。现今，以硅为原料的电子元件产值，则超过了以钢为原料的产值，人类的历史因而正式进入了一个新的时代，也就是硅的时代。硅所代表的正是半导体元件，包括记忆元件、微处理机、逻辑元件、光电元件与侦测器等等在内，举凡电视、电话、电脑、电冰箱、汽车，这些半导体元件无时无刻都在为我们服务。硅是地壳中最常见的元素，许多石头的主要成分都是二氧化硅，然而，经过数百道制程做出的积体电路，其价值可达上万美金；把石头变成硅晶片的过程是一项点石成金的成就，也是近代科学的奇蹟！在日本，有人把半导体比喻为工业社会的稻米，是近代社会一日不可或缺的。在国防上，惟有扎实的电子工业基础，才有强大的国防能力，1991年的波斯湾战争中，美国已经把新一代电子武器发挥得淋漓尽致。从1970年代以来，美国与日本间发生多次贸易摩擦，但最后在许多项目美国都妥协了，但是为了半导体，双方均不肯轻易让步，最后两国政府慎重其事地签订了协议，足证对此事的重视程度，这是因为半导体工业发展的成败，关系着国家的命脉，不可不慎。在台湾，半导体工业是新竹科学园区的主要支柱，半导体公司也是最赚钱的企业，台湾如果要成为明日的科技硅岛，半导体工业是我们必经的途径。半导体的起源在二十世纪的近代科学，特别是量子力学发展知道金属材料拥有良好的导电与导热特性，而陶瓷材料则否，性质出来之前，人们对于四周物体的认识仍然属于较为巨观的瞭解，那时已经介于这两者之间的，就是半导体材料。英国科学家法拉第(MIChael Faraday，1791~1867)，在电磁学方面拥有许多贡献，但较不为人所知的，则是他在1833年发现的其中一种半导体材料：硫化银，因为它的电阻随着温度上升而降低，当时只觉得这件事有些奇特，并没有激起太大的火花；然而，今天我们已经知道，随着温度的提升，晶格震动越厉害，使得电阻增加，但对半导体而言，温度上升使自由载子的浓度增加，反而有助于导电，这也是半导体一个非常重要的物理性质。 1874年，德国的布劳恩(Ferdinand Braun，1850~1918)，注意到硫化物的电导率与所加电压的方向有关，这就是半导体的整流作用。但直到1906年，美国电机发明家匹卡(G. W. PICkard，1877~1956)，才发明了第一个固态电子元件：无线电波侦测器(cat’s whisker)，它使用金属与硅或硫化铅相接触所产生的整流功能，来侦测无线电波。在整流理论方面，德国的萧特基(Walter Schottky，1886~1976)在1939年，于「德国物理学报」发表了一篇有关整流理论的重要论文，做了许多推论，他认为金属与半导体间有能障(potential barrier)的存在，其主要贡献就在于精确计算出这个能障的形状与宽度。至于现在为大家所接受的整流理论，则是1942年，由索末菲(Arnold Sommerfeld，

电子器件及其发展论文

电子器件及其发展论文本学期选修了电子器件及其发展这门课程，作为一个文科生，对这方面的知识了解的不多，好多专有名词根本就没听过，学起来有些吃力。但因为对电子比较感兴趣，所以就选修了这门课程。老师讲得很细致，加上课下在网上、书上看了些这方面的知识，因此对本门课程也有了很深的了解。综述电子器件是用于电能变换和电能控制电路中的大功率电子器件，又称功率电子器件。20世纪50年代的电力电子器件主要是汞弧闸流管和大功率电子管。60年代发展起来的晶闸管由于工作可靠、寿命长、体积小、开关速度快，在电力电子电路中得到广泛应用。到70年代初期，晶闸管已逐步取代汞弧闸流管。电力电子技术的发展，不仅要求提高电力电子器件的控制功率容量和工作频率，而且要求降低器件的功率损耗，缩小器件及其控制电路的体积。半导体技术的新成就，为此提供了必要的物质基础。电力电子器件及其应用技术是电力电子学的基础，人们通常说的电力电子器件是指的电力半导体器件。电力半导体器件已经走过了50年概念更新、性能换代的发展历程。自80年代中后期起，电力电子器件有两个智能化发展方向：一个是以智能功率模块为代表的功率集成模块方向，已广泛应用；另一个是功率集成电路方向，目前仍处于发展中，主要用于汽车电子领域。有人认为智能化电力电子器件的成功是第二次电力电子革命即将到来的标志。工厂在生产加工时改变了分子结构的器件称为器件。器件分为：1、主动器件，它的主要特点是：(1)自身消耗电能 (2)还需要外界电源2、分立器件，分为1、双极性晶体三极管2、场效应晶体管3、可控硅 4、半导体电阻电容。

电子器件发展史电子元器件发展史其实就是一部浓缩的电子发展史。电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。电力电子器件正沿着大功率化、高频化、集成化的方向发展。一、电子管。第一代电子产品以电子管为核心。真空管和放电管均称为电子管。作为第一代电子器件，在20世纪前半页对人类社会产生了难以估量的作用，电子学取得巨大成就，譬如收音机、电视、雷达、计算机的发明等。电子管是沿着二极管→三极管→四极管→五极管的顺序发明出来的。二、晶体管。四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管，它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点，很快地被各国应用起来，在很大范围内取代了电子管。晶体管的发明将电子学推向一个新阶段，这项发明首先要归功于半导体物理学的研究。从60年代到70年代初期，以半控型普通晶闸管为代表的电力电子器件，主要用于相控电路。这些电路十分广泛地用在电解、电镀、直流电机传动、发电机励磁等整流装置中，与传统的汞弧整流装置相比，不仅体积小、工作可靠，而且取得了十分明显的节能效果平均节电。20世纪70年代中期出现的全控型可关断晶闸管和功率晶体管，开关速度快，控制简单，逆导可关断晶闸管更兼容了可关断晶闸管和快速整流二极管的功能。它们把电力电子技术的应用推进到了以逆变、斩波为中心内容的新领域。些器件已普遍应用于变频调速、开关电源、静止变频等电力电子装置中。1956年巴丁、布拉单和肖克利因发明晶体管而获得诺