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固态继电器的组成,原理,优缺点及应用电路介绍
固态继电器(SSR)与机电继电器相比，是一种没有机械运动，不含运动零件的继电器，但它具有与机电继电器本质上相同的功能。 SSR是一种全部由固态电子元件组成的无触点开关元件，他利用电子元器件的点，磁和光特性来完成输入与输出的可靠隔离，利用大功率三极管，功率场效应管，单项可控硅和双向可控硅等器件的开关特性，来达到无触点，无火花地接通和断开被控电路。
　
1、固态继电器的组成  
   固态继电器有三部分组成:输入电路，隔离(耦合)和输出电路。输入电压的不同类别，输入电路可分为直流输入电路，交流输入电路和交直流输入电路三种。有些输入控制电路还具有与TTL/CMOS相容，正负逻辑控制和反相等功能。固态继电器的输入与输出电路的隔离和耦合方式有光电耦合和变压器耦合两种。固态继电器的输出电路也可分为直流输出电路，交流输出电路和交直流输出电路等形式。交流输出时，通常使用两个可控硅或一个双向可控硅，直流输出时可使用双极性器件或功率场效应管。

2. 固态继电器工作原理
  下面以交流型的SSR为例来说明它的工作原理，图2是它的工作原理框图，图1中的部件1～4构成交流SSR的主体，从整体上看，SSR只有两个输入端(A和B)及两个输出端(C和D)，是一种四端器件。工作时只要在A、B上加上一定的控制信号，就可以控制C、D两端之间的“通”和“断”，实现“开关”的功能，其中耦合电路的功能是为A、B端输入的控制信号提供一个输入/输出端之间的通道，但又在电气上断开SSR中输入端和输出端之间的(电)联系， 以防止输出端对输入端的影响，耦合电路用的元件是“光耦合器”，它动作灵敏、响应速度高、输入/输出端间的绝缘(耐压)等级高；由于输入端的负载是发光二极管，这使SSR的输入端很容易做到与输入信号电平相匹配，在使用可直接与计算机输出接口相接，即受“1”与“0”的逻辑电平控制。触发电路的功能是产生合乎要求的触发信号，驱动开关电路④工作，但由于开关电路在不加特殊控制电路时，将产生射频干扰并以高次谐波或尖峰等污染电网，为此特设“过零控制电路”。所谓“过零”是指，当加入控制信号，交流电压过零时，SSR即为通态；而当断开控制信号后，SSR要等待交流电的正半周与负半周的交界点(零电位)时，SSR才为断态。这种设计能防止高次谐波的干扰和对电网的污染。吸收电路是为防止从电源中传来的尖峰、浪涌(电压)对开关器件双向可控硅管的冲击和干扰(甚至误动作)而设计的，一般是用“R-C”串联吸收电路或非线性电阻(压敏电阻器)。
   直流型的SSR与交流型的SSR相比，无过零控制电路，也不必设置吸收电路，开关器件一般用大功率开关三极管，其它工作原理相同。不过，直流型SSR在使用时应注意：
1).负载为感性负载时，如直流电磁阀或电磁铁，应在负载两端并联一只二极管，极性如图3所示，二极管的电流应等于工作电流，电压应大于工作电压的4倍。
2).SSR工作时应尽量把它靠近负载，其输出引线应满足负荷电流的需要。
3).使用电源属经交流降压整流所得的，其滤波电解电容应足够大。
4).固态继电器对过负载能力有较大的敏感性，必须用快速熔断器或RC阻尼电路对其进行过在保护。固态继电器的负载与环境温度明显有关，温度升高，负载能力将迅速下降

         图1 固态继电器工作原理方框图

           固态继电器内部接线电路图


3、固态继电器的优缺点
　
固态继电器的优点
高寿命，高可靠:SSR没有机械零部件，有固体器件完成触点功能，由于没有运动的零部件，因此能在高冲击，振动的环境下工作，由于组成固态继电器的元器件的固有特性，决定了固态继电器的寿命长，可靠性高。
灵敏度高，控制功率小，电磁相容性好:固态继电器的输入电压范围较宽，驱动功率低，可与大多数逻辑积体电路相容不需加缓冲器或驱动器。
快速转换:固态继电器因为采用固体其间，所以切换速度可从几毫秒至几微妙。
电磁干扰小:固态继电器没有输入"线圈"，没有触点燃弧和回跳，因而减少了电磁干扰。大多数交流输出固态继电器是一个零电压开关，在零电压处导通，零电流处关断，减少了电流波形的突然中断，从而减少了开关瞬态效应。
固态继电器的缺点
导通后的管压降大，可控硅或双向可控硅的正向降压可达1~2V，大功率电晶体的饱和压降1~2V之间，一般功率场效应管的导通电祖也较机械触点的接触电阻大。
半导体器件关断后仍可有数微安至数毫安培的漏电流，因此不能实现理想的电隔离。
由于管压降大，导通后的功耗和发热量也大，大功率固态继电器的体积远远大于同容量的电磁继电器，成本也较高。
电子元器件的温度特性和电子线路的抗干扰能力较差，耐辐射能力也较差，如不采取有效措施，则工作可靠性低。

4.固态继电器基本应用电路图

            固态继电器基应用电路图

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继电器工作原理,结构及主要参数介绍

更多内容请参考本站继电器专题文章:继电器基础知识详解

什么叫继电器？
继电器(英文名：Relay),是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种自动开关。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
电磁继电器的工作原理和特性
电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的「常开、常闭」触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为「常开触点」；处于接通状态的静触点称为「常闭触点」。

           继电器动作接线演示图   

       继电器动作演示图  


  2组常开常闭触点继电器图片                              

1组常开常闭触点继电器图片
继电器主要参数指标
额定工作电压
是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。

直流电阻
是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过三用电表测量。

接触电阻
是指继电器中接点接触后的电阻值，可以通过万用表测量。对于许多继电器来说，接触电阻无穷大或者不稳定是最大的问题。
吸合电流
是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。

释放电流
是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。

触点切换电压和电流
是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。

继电器测试
继电器线圈在电路中用一个长方框符号表示，如果继电器有两个线圈，就画两个并列的长方框。同时在长方框内或长方框旁标上继电器的文字符号「J或K」。继电器的触点有两种表示方法：一种是把它们直接画在长方框一侧，这种表示法较为直观。另一种是按照电路连接的需要，把各个触点分别画到各自的控制电路中，通常在同一继电器的触点与线圈旁分别标注上相同的文字符号，并将触点组编上号码，以示区别。继电器的触点有三种基本形式：
动合型（H型、常开型）线圈不通电时两触点是断开的，通电后，两个触点就闭合。以合字的拼音字头「H」表示。
动断型（D型，常闭型）线圈不通电时两触点是闭合的，通电后两个触点就断开。用断字的拼音字头「D」表示。
转换型（Z型）这是触点组型。这种触点组共有三个触点，即中间是动触点，上下各一个静触点。线圈不通电时，动触点和其中一个静触点断开和另一个闭合，线圈通电后，动触点就移动，使原来断开的成闭合，原来闭合的成断开状态，达到转换的目的。这样的触点组称为转换触点。用「转」字的拼音字头「z」表示。

继电器种类
电压继电器
电流继电器
电力保护继电器
时间继电器
温度继电器
速度继电器
压力继电器

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什么光敏二极管？光敏二极管工作原理
    光电二极管是将光信号变成电信号的半导体器件。它的核心部分也是一个PN结，和普通二极管相比，在结构上不同的是，为了便于接受入射光照，PN结面积尽量做的大一些，电极面积尽量小些，而且PN结的结深很浅，一般小于1微米。

　　光电二极管（也称光敏二极管）是在反向电压作用之下工作的。没有光照时，反向电流很小（一般小于0.1微安），称为暗电流。当有光照时，携带能量的光子进入PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子---空穴对，称为光生载流子。

　　它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也越大。这种特性称为“光电导”。光电二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。
光敏二极管特性曲线

                      光电流---正电压特性


          短路电流---照度特性
                                        波长分布特性

光敏二极管的特点
应用时反向偏置连接
没光照射，呈现极高阻值
有光照射时，电阻减小
可作光控关关
光敏二极管的符号及接线图

光敏二极管符号

光敏二极管接线图
光电二极管与光电三极管的联系与区别

　　光电二极管、光电三极管是电子电路中广泛采用的光敏器件。光电二极管和普通二极管一样具有一个PN结，不同之处是在光电二极管的外壳上有一个透明的窗口以接收光线照射，实现光电转换，在电路图中文字符号一般为VD。光电三极管除具有光电转换的功能外，还具有放大功能，在电路图中文字符号一般为VT。光电三极管因输入信号为光信号，所以通常只有集电极和发射极两个引脚线。同光电二极管一样，光电三极管外壳也有一个透明窗口，以接收光线照射。

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光电二极管与光电三极管的联系与区别

　　光电二极管、光电三极管是电子电路中广泛采用的光敏器件。光电二极管和普通二极管一样具有一个PN结，不同之处是在光电二极管的外壳上有一个透明的窗口以接收光线照射，实现光电转换，在电路图中文字符号一般为VD。光电三极管除具有光电转换的功能外，还具有放大功能，在电路图中文字符号一般为VT。光电三极管因输入信号为光信号，所以通常只有集电极和发射极两个引脚线。同光电二极管一样，光电三极管外壳也有一个透明窗口，以接收光线照射。

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固体放电管（半导体放电管）基础知识介绍
什么叫固体放电管（半导体放电管）?固体放电管的用途
固态放电管（半导体放电管）是基于可控硅的原理和结构的一种二端负阻器件，用于保护敏感易损的集成电路，使之免遭雷电和突波的冲击而造成的损坏。它采用了先进的气力注入技术，具有精确导通、快速响应、浪涌吸收组能力强、可靠性高等特点；广泛应用于通讯交换设备中的程控交换机、电话机、传真机、配线架、XDSL、通讯接口、通讯发射设备等一切需要防雷保护的领域，以保护其内部的IC免受瞬间过电压的冲击和破坏。在当今世界微电子及通讯设备高速发展的今天，固态放电管已成为世界通讯设备的首选器件。主要的优点为高电流突波之承受力，启动后可保持低电压状态及较低的电容值。
固体放电管（半导体放电管）主要参数,特性曲线及符号:
VDRM：维持电压–必须大于受保护线路之最大工作电压
VS：切换电压–应等于或小于被保护元件只瞬间峰值电压
VT：工作起始电压–完全导通时之最大电压
IDRM：漏电流＠VDRM
IT：工作起始电流
IPP：突波峰值电流

固体放电管的接线原理图

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光电开关,光电式传感器基础知识介绍
光电开关,光电传感器的原理及构成
光电开关是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。
光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器，接收器和检测电路。
发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管（LED）和激光二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管或光电三极管组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。
此外，光电传感器的结构元件中还有发射板和光导纤维。
三角反射板是结构牢固的反射装置。它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准确地从反射板中返回，具有实用意义。它可以在与光轴0到25的范围改变发射角，使光束几乎是从一根发射线，经过反射后，还是从这根反射线返回。
光纤（又称光导纤维LWL），它扩大了光电传感器的使用范围，形成了特殊的嵌装式收发装置。它可以在特殊的环境中使用，检测微小的物体。它在非常高的外界温度中，在结构受限制的环境里，都可以获得满意的答案。
光电传感器分类和工作方式
1．槽型光电开关传感器
把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作。输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。
2． 对射式光电开关传感器
若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为以射分离式光电开光，简称对射式光电开关。它的检测距离可达几米乃至几十米。使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。

3． 反光板反射式光电开关传感器
把发光器和收光器装入同一个装置内，在它的前方装一块反光板，利用反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射式（或反射镜反射式）光电开关。正常情况下，发光器发出的光被反光板反射回来被收光器收到；一旦光路被检测物挡住，收光器收不到光时，光电开关就动作，输出一个开关控制信号。

4． 扩散反射式光电开关传感器
它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器，但前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光收光器是收不到的；当检测物通过时挡住了光，并把光部分反射回来，收光器就收到光信号，输出一个开关控制信号。

5． 光纤式光电开关
把发光器发出的光用光纤引导到检测点，再把检测到的光信号用光纤引导到光接收器就组成光纤式光电开关。按动作方式的不同，光纤式光电开关也可分成对射式、反光板反射式、扩散反射式等多种类型。
光电传感器相关术语
距离滞后
指的是测量板接近或者移去时开关偏移的距离。距离滞后用开关距离的百分比来表示。
参考轴
发送器和接收器（对射型光电传感器），或者发送器和目标/反射板（反射型，反射板型光电传感器）之间构成的相对的理想轴线。在对射型光电传感器的情况下，参考轴就是透镜的光轴。在反射型和反射板型光电传感器的情况下，参考轴就是发送器和接收器透镜的光轴之间的中线。
反射板盲区
光束在反射的过程中，有一段区域是不能识别反射板的区域，这段区域就是反射板的盲区。
暗通（D.on）
是指当接收装置无光束射入时光电传感器的开关接通；当反射型光电传感器接收反射光束，如果无物体出现，则开关接通，而当有物体出现在光束射线的中间时，开关就断开。
亮动（L.on）
是指当光学接收器受到光照的时候，传感器的输出接通。对射型和反射板型光电传感器是在光线遮住的时候，输出接通;反射型光电传感器，是在目标足够接近的时候，输出接通。
盲区
是指反射型光电传感器不能识别目标的范围
NAMUR
是化工行业检测和控制技术的标准；要求仪表坚固可靠，适宜在易爆环境中工作。

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霍尔传感器(霍尔元件)基础知识介绍(一)
什么叫霍尔效应?
    霍尔传感器之作用原理也就是霍尔效应，所谓霍耳效应如图1所示，是指将电流I 通至一物质，并对与电流成正角之方向施加磁场B 时，在电流与磁场两者之直角方向所产生的电位差V 之现象。此电压是在下列情况下所产生的，有磁场B 时，由于弗莱铭(Fleming)左手定则，使洛仁子力(即可使流过物质中之电子或正孔向箭头符号所示之方向弯曲的力量：(Lorentz force)发生作用，而将电子或正孔挤向固定输出端子之一面时所产生。电位差V 之大小通常决定于洛仁子力与藉所发生之电位差而将电子或正孔推回之力(亦即前者之力等于后者之力)，而且与电流I 乘以磁场B 之积成比例。比例常数为决定于物质之霍耳常数除以物质在磁场方向之厚度所得之值。

                     图1 霍尔传感器之原理
   在平板半导体介质中，电子移动（有电场）的方向，将因磁力的作用（有磁场） ，而改变电子行进的方向。若电场与磁场互相垂直时，其传导的载子（电子或电洞） ，将集中于平板的上下两边，因而形成电位差存在的现象。该电位差即霍尔电压（霍尔电压） 在实际的霍尔传感器中，一般使用物质中的电流载子为电子的N 型半导体材料。将一定之输入施加至霍尔传感器时的输出电压，利用上述关系予以分析时，可以获致下列的结论：
(1) 材料性质与霍尔系数乘以电子移动度之积之平方根成正比。
(2) 材料之形状与厚度之平方根之倒数成正比。
由于上述关系，实际的霍尔传感器中，可将霍尔系数及电子移动度大的材料加工成薄的十字形予以制成。

霍尔传感器的接线方法
   图2系表示3到5端子的霍尔传感器的使用方法，在三端子霍尔传感器之输出可以产生输入端子电压之大致一半与输出信号电压之和的电压，而在四端子及五端子霍尔传感器中，在原理上虽然可以免除输入端子电压的影响，但实际上即使在无磁场时，也有起因于组件形状之不平衡等因素之不平衡电压存在。

(a)3脚组件        (b)4脚组件       (c)5脚组件
                    图2 霍尔传感器使用方法
霍尔传感器的种类

按构造分：
无铁心型
铁心型
测试用探针霍尔集成电路

按出线端子分：
三端子组件
四端子组件
五端子组件

霍尔传感器的用途
霍尔传感器有下列三种用法：
(A) 事先使一定电流流过霍尔传感器，用以检出磁场或变换成磁场的其它物理量的方法。
(B) 利用组件的电流、磁场及作为其变量的该两种量的乘法作用的方法。
(C) 利用非相反性(即在一定磁场中，使与输入端子通以电流时所得的输出同方向的电流流过输出端子时，在输入端子会产生与最初的电压反方向的霍尔电压的现象)的方法。
   在这些具体例中，有不少在组件的灵敏度及温度特性上，霍尔传感器形成1 匝(Turn)的线圈有妨碍而难以符合实用。但利用霍尔探针测定磁场因属于比较简便的用法，已经定型，另外例如无电刷马达(霍尔马达)开关等也逐渐进入实用的阶段，磁头的制造也有人尝试过。
霍尔传感器供电及驱动方式
定电压驱动

                        图3 定电压驱动之一

                 图4  定电压驱动之二
定电流驱动



                图5 定电流驱动之一

                   图6 定电流驱动之二
霍尔传感器不平衡调整方法

                 图7 霍尔传感器不平衡调整方法
霍尔传感器供电及驱动方式
定电压驱动

                        图3 定电压驱动之一

                 图4  定电压驱动之二
定电流驱动



                图5 定电流驱动之一

                   图6 定电流驱动之二
霍尔传感器不平衡调整方法

                 图7 霍尔传感器不平衡调整方法

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霍尔传感器(霍尔元件)基础知识介绍(二)
霍尔集成电路
在一个结晶片中形成有霍尔传感器及放大并控制其输出电压的电路而具有磁场 ─ 电气变换机能的固态组件称为霍尔集成电路。
霍尔集成电路外观构造
如图2-19 所示，具有与树脂封闭型晶体管、集成电路等相同的构造，即多半呈现在大小5mm 见方、厚3mm 以下的角形或长方形板状组件上附设四根导线的构造。导线系由金属薄片所形成，各个金属薄片上均附有半导体结晶片(通常为硅芯片)，而在结晶体中利用集成电路技术形成有霍尔传感器及信号处理电路。为防止整个组件性能的劣化，通常利用树脂加以封闭，另外为了使磁场的施加容易起见，其厚度也尽量减薄。

图8 霍尔集成电路的构造
霍尔集成电路作用原理
磁场强度可利用形成在结晶片的一部份的霍尔传感器变换成电气信号(参照前述霍尔传感器的作用原理)。结晶通常使用半导体硅，霍尔传感器的磁场灵敏度为10～20mV/K.Oe。此信号经形成在同一结晶中的信号处理电路放大后，作为适合所定目的的信号电压被取出。通常四根导线中的两根连接于一方接地的电源，而从剩下的两根的一根取出正极性的信号电压，并从另一根取出负极性的信号电压。霍尔传感器的输入电阻通常需符合信号处理电路的电源，以便可利用定电压使用霍尔传感器。此时组件的输出电压不管在N 型或P 型均无大差异。又因输出电压与电子或正孔的移动度成正比，故温度特性也应该尽量保持一定，这是与单体霍尔传感器不同的地方。
霍尔集成电路种类:
依输出信号的性质加以分类时如表1所示。如图9所示，线性型(Linear type)霍尔集成电路可以获得与磁场强度成正比的输出电压。磁场灵敏度虽然可利用电路的放大度加以调节，但在高灵敏度时，比例范围会变窄(虽电源5V 使灵敏度达到10mV/Oe，但比例范围在500Oe以下)。

表1 依输出电压分类时的种类

                 (a)线性型                 (b)开关型
                  图9 霍尔集成电路的输出特性
开关型霍尔集成电路可在一定范围的磁场中获得ON-OFF的电压，此开关型对磁场的磁滞(Hysteresis)现象，乃是为使开关动作更为霍尔集成电路线性型确实起见而故意如此设计的。
依照制造方法加以分类时如表2 所示，但任何一种制造方法虽然均可获得同样的特性，在现阶段中，双极性型霍尔集成电路已开始进入商品化的阶段。

表2依制造方法分类时的种类
霍尔集成电路用途
霍尔集成电路通常使用于前述磁电变换组件的项所述的(A-1)、(A-2)范围的用途，在这些用途的中，特别像开关那样，以磁气为媒介将位置的变化、速度、回转等的物理量变换为电气量时，使用起来非常简单。使用霍尔集成电路的开关系如图2-21 所示，这种开关具有：
(1)无震动(Chattering)，
(2)不生杂音，
(3)使用寿命长，可靠度高，(
4)响应速度快等特征，
已经实际被使用作为高级的键盘用开关。

                   图10 使用霍尔集成电路的开关
图11是A44E集成霍耳开关,A44E集成霍耳开关由稳压器A、霍耳电势发生器(即硅霍耳片)(mT)、差分放大器C、施密特触发器D和OC门输出E 五个基本部分组成，如图12(a)所示。(1)、(2)、(3)代表集成霍耳开关的三个引出端点。在输入端输入电压VCC，经稳压器稳压后加在霍耳电势发生器的两端，根据霍耳效应原理，当霍耳片处在磁场中时，在垂直于磁场的方向通以电流，则与这二者相垂直的方向上将会产生霍耳电势差H V 输出，该H V信号经放大器放大后送至施密特触发器整形，使其成为方波输送到OC门输出。当施加的磁场达到工作点(即BOP)时，触发器输出高电压(相对于地电位)，使三极管导通，此时OC门输出端输出低电压，通常称这种状态为开。当施加的磁场达到释放点(即BrP)时，触发器输出低电压，三极管截止，使OC门输出高电压，这种状态为关。这样两次电压变换，使霍耳开关完成了一次开关动作。BOP与BrP  的差值一定，此差值BH = BOP - BrP称为磁滞，在此差值内，V 0保持不变，因而使开关输出稳定可靠，这也就是集电成霍耳开关传感器优良特性之一。

          图11 A44E集成开关型霍耳传感器原理图



    图12 A44E集成开关型霍耳传感器引脚图
                        
                         霍尔传感器外观图片

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双端陶瓷滤波器结构,符号及等效电路
上述的单个陶瓷片就构成两端陶瓷滤波器，其结构、符号、等效电路如图1c所示，其电抗特性曲线如图2所示。

(a)结构      (b)符号   (c)等效电路　
图1 两端陶瓷滤波器                    图2 电抗特性曲线
由图可知串联支路的串联谐振频率
整个陶瓷滤波器的并联谐振频率
式中C为C1和C0串联后的电容值。
当信号频率f < fp时，陶瓷片相当于一个电容；当f = fq时，陶瓷片相当于短路；当fq fp时陶瓷片又相当于一个电容。

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声表面滤波器(SAWF)结构,原理及符号
    声表面波滤波器的结构示意图及符号如图1所示。它是以石英、铌酸锂或钎钛酸铅等压电晶体为基片，经表面抛光后在其上蒸发一层金属膜，通过光刻工艺制成两组具有能量转换功能的交叉指型的金属电极，分别称为输入叉指换能器和输出叉指换能器。当输入叉指换能器接上交流电压信号时，压电晶体基片的表面就产生振动，并激发出与外加信号同频率的声波，此声波主要没着基片的表面的与叉指电极升起的方向传播，故称为声表面波，其中一个方向的声波被除数吸声材料吸收，别一方向的声波则传送到输出叉指换能器，被转换为电信号输出。
    声表面波滤波器具有工作频率高、通频带宽、选频特性好、体积小和重量轻等特点，并且可采用与集成电路相同的生产工艺，制造简单，成本低，频率特性的一致性好，因此广泛应用于 各种电子设备中。

图1 声表面波滤波器结构及符号　

在声表面波滤波器中，信号经过电-声-电的两次转换，由于基片的压电效应，则叉指换能器具有选频特性。显然，两个叉指换能器的共同作用，使声表面波滤波器的选频特性较为理想。图2为声表面波滤波器的幅频特性。

              图2 声表面波滤波器的幅频特性

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采用热释电红外传感器的人体体温计电路
焦耳式体温传感器，由于静电效应输出阻抗很高，因此基板之一侧连接一FET 作为阻抗匹配的电压随耦器，工作时需加直流于D极和S 极。
当人体接近热释红外传感器时，在源极(S)端感应一脉冲信号，送至运算放大器做一正向放大器。调整VR1MΩ，可改变输出的放大倍数。

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热释红外线传感器工作原理及特点
热释红外线传感器特征
热电型红外线传感器系利用热电效果，其材料则使用强介质陶瓷体 (Dielectric Ceramic)，钽酸锂(LiTaO3)等单结晶及PVDF 等有机材料，
热电型红外线传感器具有下列几项特征：
(1) 由于系检知从物体放射出出来的红外线，所以不必直接接触就能够感知物体表面的温度，故人体检知以及移动中物体的温度当然均能以非接触之方式测得。
(2) 热电型红外线传感器系接受检知对象物所发出的红外线，因此是被动型[请参照图2(a)]，由于不是图(b)所示的主动型，所以并不需要校对投光器、受光器之光轴等烦琐的作业。


                  (a)被动型                                      (b)主动型
                                       图2人体检知的方法
(3) 热电效果系温度变化而产生的，这将在稍后说明之，因此只接受因温度变化之能量(Energy)，而热电型红外线传感器将电压微分而输出之。

热电型红外线传感器原理
首先介绍热电效果，如图3 所示，感知组件系使用PZT(钛酸锆酸铅系陶瓷体)强介质陶瓷体，在感知组件施加高压电(3KV～5KV/mm)而分极之，藉这种方法，组件表面显现的正负电荷会和空气中相反之电荷结合而呈电气中和状，如图2-24 所示。当组件的表面温度变化时， 感知组件分极的大小会随着温度变化而变化，因此稳定时之电荷中和状态就崩溃，而感知组件表面电荷与吸着杂散电荷的缓和时间不同，所以会形成电气上的不平衡，而产生没有配对的电荷，如图3(b)所示。 像这种因温度变化而产生电荷的现象称为热电效果，设若产生之电荷为Δθ，温度变化为ΔＴ，则Δθ／ΔＴ＝λ(库仑／℃)，就是热电 系数。实际上的传感器到底是如何利用热电效果呢？请参考传感器内部构造及本文之解说，图4 所示系热电型红外线传感器的构造。

     (a)稳定时(T)K                                     (b)温度刚变化之后(T+ΔT)K
                          图3热电型红外线传感器的原理

           图4 热电型红外线传感器的内部构造
(1) 各种波长的红外线射入传感器。
(2) 组件顶端之入射窗以滤光镜(Filter)覆盖着，只让必要的红外线通过，而将不要的红外线隔绝。
(3) 位于感知组件表面的热吸收膜会将红外线变换成热。
(4) 感知组件的表面温度上升，因热电效果之故，就产生表面电荷。
(5) 产生的表面电荷以FET 放大且变换阻抗。
(6) 从漏极(Drain)供给FET 动作所需的电压。
(7) 放大后的电气信号会于外部所接的源极 ─ 地端之电阻上显现出来，而与偏压重迭之后取出。
热电型(热释)红外传感器应用：
(1) 可作为入侵警报器(Intrusion detector)。
(2) 移动侦测器(Motion sensing)。
(3) 自动照明(Automatic light control)。
(4) 自动门控制(Automatic door control)。

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肖特基二极管的结构,原理及特点
什么叫肖特基二极管?肖特基二极管原理
   肖特基二极管以金属（金、银、铝、铂等）A为正极，以N型半导体B为负极，利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器件。因为N型半导体中存在着大量的电子，贵金属中仅有极少量的自由电子，所以电子便从浓度高的B中向浓度低的A中扩散。显然，金属A中没有空穴，也就不存在空穴自A向B的扩散运动。随着电子不断从B扩散到A，B表面电子浓度表面逐渐降低，表面电中性被破坏，于是就形成势垒，其电场方向为B→A。但在该电场作用之下，A中的电子也会产生从A→B的漂移运动，从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。当建立起一定宽度的空间电荷区后，电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子扩散运动达到相对的平衡，便形成了肖特基势垒。

肖特基二极管的结构及符号

　　典型的肖特基整流管的内部电路结构是以N型半导体为基片，在上面形成用砷作掺杂剂的N-外延层。阳极使用钼或铝等材料制成阻档层。用二氧化硅（SiO2）来消除边缘区域的电场，提高管子的耐压值。N型基片具有很小的通态电阻，其掺杂浓度较H-层要高100%倍。在基片下边形成N+阴极层，其作用是减小阴极的接触电阻。通过调整结构参数，N型基片和阳极金属之间便形成肖特基势垒，如图所示。当在肖特基势垒两端加上正向偏压（阳极金属接电源正极，N型基片接电源负极）时，肖特基势垒层变窄，其内阻变小；反之，若在肖特基势垒两端加上反向偏压时，肖特基势垒层则变宽，其内阻变大。

肖特基二极管结构                           肖特基二极管符号

肖特基二极管的特点及特性曲线


　　综上所述，肖特基整流管的结构原理与PN结整流管有很大的区别通常将PN结整流管称作结整流管，而把金属-半导管整流管叫作肖特基整流管，近年来，采用硅平面工艺制造的铝硅肖特基二极管也已问世，这不仅可节省贵金属，大幅度降低成本，还改善了参数的一致性。肖特基二极管特性曲线的比较看得出来。
   由于肖特基二极管结构坚固，反应速度快及杂波小，使它广泛地被应用在高频电路中。近年来亦使用于低电压高电流的电源电路及交流

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外线发光二极管的特性介绍
发光元件的种类很多，依光谱大致可分为红外线发光元件及可见光的发光元件。本文将要介绍的是红外线发光元件，是以砷化镓(GaAs)的红外线发光二极管（也称红外线发射二极管）为主体，分别叙述其基本特性及应用电路。
包装与外型
红外线发光二极管的包装种类分为三种，透镜消除型、陶瓷型及树脂分子型，其包装构造，如图6所示，若在使用环境上，用途上要求严格的话，应使用陶瓷型的最佳。红外线发光二极管的外型，如图所示。


(一)、基本特性
1.电流—电压特性
红外线发光二极管其电气的电路符号及特性曲线，如图1所示。阳极（P极）电 压加正，阴极（N极）电压加负，此时二极管所加之电压为正向电压，同时亦产生正向电流，提供了红外线发光二极管发射出光束的能量，其发光的条件与一般的发光二极管(LED)一样，只是红外线为不可见光。一般而言砷化镓的红外线发光二极体约须1V，而镓质的红色发光二极管切入电压约须1.8V；绿色发光二极管切入电压约须2.0V左右。当加入之电压超过切入电压之后，电流便急速上升，而周围温度对二极管的切入电压影响亦很大，当温度较高时，将使其切入电压数值降低，反之，切入电压降低。
红外线发光二极管工作在反向电压时，只有微小的漏电流，但反向电压超过崩溃电压时，便立即产生大量的电流，将使元件烧毁，一般红外线二极管反向耐压之值约为3~6V，在使用时尽量避免有此一情形发生。


图一红外线发光二极体的特性

2.损失
红外线发光二极管的热损失，是因元件所外加的电压VF，产生的电流IF累积而来的，除了一小部份能量做为光的发射外，大部份形成热能而散发，所散发的热能即所谓的损失。
元件的功率损耗，在最大值的60％以下范围内，元件使用上会很安全，功率的损其最大值与周围温度亦有关系。
(二)、发射束电流特性
一般可见光的发光二极管其输出光的强度是以光度表示之，而不可见光如红外线发光二极管其输出光的能量大小，是以发射束Fe表示，其单位为瓦特。发射束的意义是单位时间内，所能发射、搬移光的能量的多寡。红外线发光二极管的发射束大体上也是随电流比例而定，如图2所示，为发射束与正向电流的特性曲线。同时，发射束亦受周围温度影响，温度下降时，发射束反而增强；温度上升时，则下降（正向电流一般都有一固定值），然而因热损失之故，元件上的温度便形增加，如此发光效率就会受到影响而降低。


图2 发射束－正向电流特性(GL-514)
3.发光频谱
发光二极管所发射的光波长，常因其所用的材料而异。图6所表示是各种发光二极管的发光频谱。砷化镓的红外线发光二极管，其峰值发光波长为940~950 nm，而人不能看到的光波长，大概就在900 nm以上，这也就是红外线的光我们人眼所不能看到的原因。图中虚线部分，是Si质光电晶体的相对分光感度，光电晶体的感光范围很大，其范围由500nm到1100nm，而其感光峰值约在800nm左右，所以光电晶体除了平常用来做可见光线侦测外，也常用来做红外线接收器。但使用光电晶体当红外线接收器时，须注意其它光线的干扰，为排除干扰可以在接收器的放大部份加入一带通滤波器，以让红外线发光二极管发射出来光线的频率通过，如此可以减少很多不必要的干扰。


        图3发光二极管的发光频谱
4.方向特性
红外线发光二极管的发射强度因发射方向而异。方向的特性如图4，图的发射强度是以最大值为基准，方向角度即为发射强度的相对值。当方向角度为零度时，其放射强度定义为100％，当方向角度越大时，其放射强度相对的减少，发射强度如由光轴取其方向角度一半时，其值即为峰值的一半，此角度称为方向半值角，此角度越小即代表元件之指向性越灵敏。一般使用红外线发光二极管均附有透镜，使其指向性更灵敏，而图4（a）的曲线就是附有透镜的情况，方向半值角大约在± 7°。另外每一种编号的红外线发光二极管其幅射角度亦有所不同，图4 (b)所示之曲线为另一种编号之元件，方向半值角大约在± 50°，详细之幅射角度之比较，可参阅表1。

图4发光元件的方向特性
5.距离特性
红外线发光二极管的幅射强度，依光轴上的距离而变，亦随受光元件的不同而变。图5是受光元件的入射光量变化和距离的特性。基本上光量度是随距离的平方成反比，且和受光元件特性不同有关。


图5相对发射输出与距离特性
6.响应特性
响应特性所指的是，红外线发光二极管加入电流后，至发光的时间，一般红外线发光二极管的响应时间是随其制作方法不同而异。现在最快的是液体成长型红外线发光二极管，其响应速度约在1~3uS ，亦即在适当调节下，其使用频率约在300KHz以下。

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电容的种类
电容器种类: 依照主要材质特征分为电解质电容, 电解质芯片电容, 塑料薄膜电容, 陶瓷电容, 及陶瓷芯片电容等大类别.
1.电解质电容器种类: 依照细部材质, 形状, 及功能特征可再区分为标准型 (>11mm高度), 小型 (7mm高度), 超小型 (5mm高度), 耐高温型 (105℃), 低漏电型, 迷你低漏电型 (7mm高度), 双极性型, 无极性型, 及低内阻型 (Low ESR)等.
2.电解质芯片电容器种类: 依照细部材质, 形状, 及功能特征可再区分为标准型芯片, 耐高温型芯片 (105℃), 无极性型芯片, 及钽质芯片等.
3. 塑料薄膜电容器种类: 依照细部材质, 形状, 及功能特征可再区分为聚乙烯薄膜, 金属化聚乙烯薄膜, 聚乙脂薄膜, 聚丙烯薄膜, 直流用金属化聚丙烯薄膜, 及交流用金属化聚丙烯薄膜等.
4.  陶瓷电容器种类: 依照细部材质, 形状, 及功能特征可再区分为Class-1 (T.C. Type)温度补偿型, Class-2 (Hi-K Type)高诱电型, Class-3 (S.C. Type)半导体型 等.
5. 陶瓷芯片电容种类: 依照尺寸及额定功率特征可再区分为0402, 0603, 0805, 1206等较具普遍性.
6, 电力电容器分类:
1).并联电容器。原称移相电容器。主要用于补偿电力系统感性负荷的无功功率，以提高功率因数，改善电压质量，降低线路损耗。
2).串联电容器。串联于工频高压输、配电线路中，用以补偿线路的分布感抗，提高系统的静、动态稳定性，改善线路的电压质量，加长送电距离和增大输送能力。
3).耦合电容器。主要用于高压电力线路的高频通信、测量、控制、保护以及在抽取电能的装置中作部件用。
4).断路器电容器。原称均压电容器。并联在超高压断路器断口上起均压作用，使各断口间的电压在分断过程中和断开时均匀，并可改善断路器的灭弧特性，提高分断能力。
5).电热电容器。用于频率为40～24000赫的电热设备系统中，以提高功率因数，改善回路的电压或频率等特性。
6).脉冲电容器。主要起贮能作用，用作冲击电压发生器、冲击电流发生器、断路器试验用振荡回路等基本贮能元件。
7).直流和滤波电容器。用于高压直流装置和高压整流滤波装置中。
8).标准电容器。用于工频高压测量介质损耗回路中，作为标准电容或用作测量高压的电容分压装置.

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电力电容器分类
1).并联电容器。原称移相电容器。主要用于补偿电力系统感性负荷的无功功率，以提高功率因数，改善电压质量，降低线路损耗。
2).串联电容器。串联于工频高压输、配电线路中，用以补偿线路的分布感抗，提高系统的静、动态稳定性，改善线路的电压质量，加长送电距离和增大输送能力。
3).耦合电容器。主要用于高压电力线路的高频通信、测量、控制、保护以及在抽取电能的装置中作部件用。
4).断路器电容器。原称均压电容器。并联在超高压断路器断口上起均压作用，使各断口间的电压在分断过程中和断开时均匀，并可改善断路器的灭弧特性，提高分断能力。
5).电热电容器。用于频率为40～24000赫的电热设备系统中，以提高功率因数，改善回路的电压或频率等特性。
6).脉冲电容器。主要起贮能作用，用作冲击电压发生器、冲击电流发生器、断路器试验用振荡回路等基本贮能元件。
7).直流和滤波电容器。用于高压直流装置和高压整流滤波装置中。
8).标准电容器。用于工频高压测量介质损耗回路中，作为标准电容或用作测量高压的电容分压装置.

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什么叫消磁电阻?消磁电阻基础知识
消磁电阻及用途
    采用具有半导体功能的BaTiO3材料三大特点中的电流-时间特性达到自动消磁的目的，主要用于彩色CRT的消磁电路，有效消磁因磁场的影响被磁化的CRT遮光板，改善色彩障碍，使图象、色彩清晰、逼真。
    消磁电路由消磁线圈和正温特性的热敏电阻组成。作用是对彩色显像管内的金属部件进行消磁，保证色纯度。利用多芯绞线作成的线圈，通入交流电产生交变磁场使管内的隔磁罩产生与地磁相反的磁化。用此磁场与地磁抵销，达到消磁作用.
    当开机时，消磁电阻（PTC热敏电阻）处在低阻态，阻值约为14-36欧，起始电流按型号不同约为10-20A，消磁线圈中形成大电流，磁力线大于350At，可有效消除杂散磁场的影响。随后消磁电阻（PTC热敏电阻）在大电流的影响下进入高阻态，回路电流自动衰减，使流过消磁线圈中的交变电流在数秒之内可减小接近零，残余电流很小约为10几MA，近似于开路，磁力线减至0.03At以下，消磁电阻的工作特性曲线呈非线性，达到正常运行下可接受的限度。因此消磁电阻在工作时为发热状态。

三脚消磁电阻原理
消磁剩电流是二脚消磁电阻难以避免的。为此，又在原二脚消磁电阻身上，贴了一只辅助加热的PTC电阻(在此称Rη，而把消磁电阻叫做R)，于是形成了三脚消磁电阻。与R相比，Rщ常温值大(百欧姆以上)。Rщ常温阻值大则初始加热电流小，温度上升慢，在R￡流过大电流、快速升温时，Rщ还不能起加温作用，因此不影响消磁效果；Rщ温度高，才能让Rщ稳定，彻底阻断消磁剩电流。
   有了三脚消磁电阻，消磁干扰问题总算解决了吧?但某些彩电使用三脚消磁电阻后，干扰却接踵而至，这又是什么原因?主要是PTC的参数和制造工艺两个因素。若Rщ的温度与R E的差不多，其辅助加热的意义就不大了，何况Rщ本身也存在温度波动，这样与两脚消磁电阻差别不大，消磁干扰的问题便要凸现。

消磁电阻实物图

三脚消磁电阻图片
  
二脚消磁电阻图片
     
  二脚树脂封装消磁电阻图片

消磁电阻接线电路图
         
三脚消磁电阻接法电路图


   二脚消磁电阻接法电路图

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什么叫光敏电阻?光敏电阻的特性

光敏电阻器以硫化隔制成，所以简称为CDS，通常使用热压结晶体之光电传导零件，其特性有：
1.光传导零件之特性:
CDS之相对灵敏度与照射光线之灵敏度有关，波长从5500至6500A(1A=1．10-8cm)之间有最大的灵敏度。
2.照度特性：
在同样之电压下，照度愈强，光电流愈大，亦即是电阻愈小，适当的添加杂质，便能使照度在小1~1000 lux范围内保持与光电
时间的直线关系。
3.时间响应特性:
光照射到度件，光电流达到正常值之63%的时间，称为"上升时间"，反之一，将光遮断，而光电流减少为原来的63%之时间，则叫做" 衰弱时间"。一般其值为10毫秒至数秒，若置于黑暗的时间较短而有照度愈强，向应时间就有愈短之倾向，此外，负载电阻增大，则上升时间就变短而衰弱时间就变长。
4.温度特性:
CDS之禁带宽度高达2.4eV(eV为电子伏特)，故可以在-20℃～70℃ 之范围内工作，当温度上升，光灵敏度减少，在低照度时特别显著。

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钽电解电容及特性
采用高纯度之钽为阳极片，构造与电解电容器相似。但其阳极除采用与铝电解电容一般为铝箔外，近年来以多改用钽粉烧结，经化成形成介质面。由于阴极形成之不同，钽电解电容亦如铝电解电容一般，有湿式及固体两种，湿式者以强酸电解液为阴极，固体者以二氧化锰及碳粉并焊锡导出阴极。
钽电解电容之信赖度，一般较铝电解电容为高，但其制造成本亦高。
钽电解电容器的外壳上都有CA标记，但在电路中的符号与其它电解电容器符号却是一样。最常见的钽电容结构外形如下图所示。


                      图1 电解电容器内部结构图

钽电解电容和铝电解电容相比有下述优点。
　　1.体积小 由于钽电容采用了颗粒很细的钽粉，而且钽氧化膜的介电常数ε比铝氧化膜的介电常数高17，因此钽电容的单位体积内的电容量大。
　　２.使用湿度范围宽 一般钽电解电容器都能在－50℃~100℃的温度下正常工作，虽然铝电解也能在这个范围内工作，但电性能远远不如钽电解。
　　3.寿命长、绝缘电阻高、漏电流小 钽电解电容器中钽氧化膜介质不仅耐腐蚀，而且长时间工作能保持良好的性能。
　　４. 阻抗频率特性好对频率特性不好的电容器，当工作频率高时电容量就大幅度下降，损耗（tgδ）也急剧上升。但固体电解电容器可工作在50kHz以上。钽电容随频率上升，也要出现容量下降现象，但下降幅度较小，有资料表明，工作在10kHz时钽电容容量下降不到20％，而铝电解电容容量下降达40％。
　　5.可靠性高 钽氧化膜的化学性能稳定，又因钽阳极基体Ta2O5能耐强酸、强碱，所以它能使用固体或含酸的电阻率很低的液体电解质，这就使得钽电解的损耗要比铝电解电容小，而且温度稳定性良好。

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什么叫光敏三极管
以接受光的信号而将其变换为电气信号为目的而制成之晶体管称为光敏三极管,也叫光电三极管,英文名是Photo Transister。
光敏三极管的原理及结构
光敏三极管一般在基极开放状态使用(外部导线有两条线的情形比较多)，而将电压施加至射极、集极之两个端子，以便将逆偏压施至集极
接合部。在此状态下，光线入射于基极之表面时，受到反偏压之基极、集电极间即有光电流(Iλ)流过，发射极接地之晶体管的情形也一样，电流以晶体管之电流放大率(hfe)被放大而成为流至外部端子之光电流(Ic)，为便于了解起见，请参照图1所示。达林顿晶体管工作情况；电流再经过次段之晶体管的电流放大率被放大，其结果流至外部导线之光电流即为初段之基极、集极间所流过之光电流与初段及后段之晶体管的电流放大率三者之积。

  图1  光敏三极管的等效电路
光敏三极管的结构及外形
最普遍的外形如图2 所示。罐形封闭(Can seal)之光敏三极管多半将半导体晶方装定在TO-18或TO-5封装引脚座后，利用附有玻璃之凸透镜及单纯之玻璃窗口之金属罩封闭成密不透气状态。

罐封闭型(玻璃窗口)           罐封闭型(玻璃透镜)

树脂封入型(平导线透型)          树脂封入型(单端窗)
              图2 光敏三极管的外形