對電子技術基本概念的感悟

ID:1100060 · 發表于 2024-12-18 01:39

電路電路，有了電，電器才能走路。
電源，有換能器與貯能器兩種，經典理論中的電源，是換能器，
然后才是電壓源跟電流源的區別，電壓源、電流源，是物種，恒壓源、恒流源，則是能力，
負載壓降在電源上的表現，就是端電壓，恒壓源恒的就是端電壓，恒流源恒的，是負載里頭的電流，
電壓源的電流及電流源的電動勢，是隨負載而變的參數，這參數不單可大可小，還可以改變方向，對貯能型電源而言，改變方向的操作，效果就是充電，
穩壓啊恒流啊甚么的，應該稱之為〖電力調控器〗才對，電力調控器，論其功能，是修飾器與適配器，論身份定位，其實就是把電源和負載連接起來的一根導線。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-18 02:34

電源，有個參數名為〖內阻〗，
在電壓源中，內阻就是電樞 (產電或貯電部件) 里頭的實體電阻，沒任何懸念，
但在電流源中的「內阻」又是甚么回事呢，實際上，電流源的電流輸出是不會受到電樞的實體電阻所影響的，想改變負載電流，除非分流，
負載跟固定電阻並聯，掛載于恒流源，效果會是如何，電流源的伏安特性正正就是這情況，但是，電源不允許漏電，也不可能在里頭預裝甚么分流支路，所以，這個「並聯電阻」只是等效而非實體，估計是換能機制的問題。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-18 09:18

人間，是電壓源的天下，但恒壓源卻還沒出世，
電流源嘛，就只有過載狀態的串激發電機那么一種，恒流就甭提了，也許不為自然規律所允許，
穩壓、恒流，目標是誰，自然是負載，想要做到，甚么方案最簡單？！
並聯穩壓、串聯恒流，一個元件就可搞定而且無需反饋，缺點是，輸出無法調控，帶負載能力太弱，
而且，電源波動和負載變化是由此元件完全承受的，使得此元件處于劇烈擾動狀態，對負載的駕馭能力嚴重劣化，
在反饋式電力調控器中，穩壓管 (或恒流元件) 不再是調控者而是成了基準，只動口甭動手，負載狀況是透過反饋環跟基準綁定的，由于基準沒受任何外因的侵擾，負載狀況自然會比無反饋者安穩多了去。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-18 09:57

電源抑制比 (PSRR) 和共模抑制比 (CMRR)，是電子電路的兩大硬指標。
以串聯穩壓器為例，無反饋的，總是以共集拓撲帶負載，因為，只有把負載接于射極，才能既從三極管獲取強大的電流且可跟穩壓管並聯，
共集拓撲，對電源而言就是個恒流通道，穩壓管的限流電阻兼當了三極管的偏置者 (Rʙ)，Rʙ大，Uce也跟著大，電源抑制比就愈高但管耗也愈嚴重，電源電壓的利用率也愈低，
負反饋的引入，正可解決這問題，如今，負反饋也用于大多數的功放中，跟穩壓器一樣，功放的負載也同樣會受電源波動及負載變化的影響，功放的電源抑制比與負載調整率，同樣可藉負反饋而提高。

ID:420836 · 發表于 2024-12-18 10:05

你的觀點非常有趣。謝謝你與我們分享你的想法。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-18 10:18

CMRR，是差動放大器的關鍵參數，
CMRR的本質，乃因差分電路架構未臻完全對稱而出現〖共→差〗轉化，引致差模(輸出)失真，
但是，共模抑制其實並不僅止于此，即使電路完全對稱，〖共→差〗泄漏得以杜絕，但共模成份對電路仍然可有另外的影響，四象限乘法器大家懂吧，這個乘法，效果正正就是共模的調幅效應，你看看，被調了幅的正弦波不是畸變了嗎。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-19 01:25

以視線充當磁力線，弗萊明左右手法則合一，
當您看著此圖時，錶針的動生電勢是外正內負，
反之，以直流電源外正內負的連接錶針，錶針會順鐘向運動。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-19 02:02

所謂的〖法拉第弔詭〗，其實不高深，
仍是以視線充當磁力線，環路○△□☆以↶↷方向轉動，會不會有環流？！
這樣的動作，是平移與角位移的疊加，處處都有動生電勢，但總合電勢是零，那就無法在環路中驅動起任何電流來，
法拉第電機作發電之用時，叫做〖單極發電機〗，當被拖動的是磁場時，發不出電來，就是這個原因，導體旋轉，就相當于環路○△□☆只有部份運動，總合動生電勢不是零，那就有電流了，環路的靜止部份就是負載。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-19 11:44

發電機繞組，實際上是個閉合成環的整體，沒有ABC之分，所謂的「相」，是這個整體的抽頭而矣，
同樣是正弦波，發電機跟震蕩器是不一樣的，震蕩器產生的正弦波是往復運動，發電機的輸出實際上是〖燈塔效應〗，
下圖中的那個長度固定的黑箭頭，就是發電機的動生電勢，是按照正弦規律分布的純直流，在定子上形成行波，正弦交流電就是行波跟線組的相對運動所形成的。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-20 01:47

電源，是電的誕生地，所以，貯電器雖然經常作為電源使用，但不是真正意義上的電源，
跟貯電器相比，起電機反而更接近于電源，它的功能架構跟直流發電機一樣，有電刷和轉子，電樞都是在轉子上，而兩者的輸出都需要借助于運動，
電力的初始形態，是電勢，發電機的磁場是恒定磁場，發電機形成的電動勢只能是動生電勢，作為換能器，發電機所換的能，是動能，
從前，便攜式電器的電池是外接的，可以拆換，起電機的原理，其實就相當于更換電池，起電器的電，是以靜電感應產生的，不需運動，
但是，負載跟「電池」是不相通的，同樣是運動，起電機的運動是令起電盤成為運輸帶，令一眾「電池」得以輪流透過電刷跟負載碰觸，而不是用來直接驅動電荷流動的能源。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-20 03:12

負載想要獲取電力、營造功率，是需要電流的，
想要形成電流，就得有閉合的環路，但是，位移電流的閉合環路卻卻不需依賴導體，
打雷時，云與云之間或云對地的放電，其電路只是直線，看似不閉合，但其實跟電容經電感放電是一樣的。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-20 09:45

假設，起電盤能做到零質量，軸承也做到零摩擦，則把起電盤轉動是甭費勁的，起電機的輸出，雖還得靠運動但不是以動能換來的，
起電機，能成為電源連續輸出，實乃拜萊頓瓶所賜，只要萊頓瓶不空，靜電感應就源源不絕，而只要靜電不絕，萊頓瓶就不會空，這跟自勵磁發電機可謂異曲同工，而且有沒有發覺，起電盤上的靜電居然是交變的咧，
靜電感應是不需運動的，而荷電金屬片上的「種籽」電荷並沒減少，那么，新增靜電難道不需能量，不對啊，忽然想到一種可能性，起電機的輸出，原理相當于更換電池，感應時，兩邊的荷電片湊得最近，起電后就會錯開，
靜電，是有電場力的，所以，把荷電載體拉開是需要力量的，這力量，就是克服靜電引力所要付出的代價，那就意味著，電荷的搬移其實也是需要動能的，好了，關于電源的論述到此為止，接下來探討的，就是涉及電子技術的負載部份。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-20 11:03

電子技術跟電氣工程的差別，是有源器件的加入，
整流子，被界定為電子元件，但是，整流子與變壓器之用，卻是跨領域的，
功因補償本屬電氣工程之務，但隨著電子技術擴展至強電層級，對功因的影響漸趨不可忽視，
真空管，始于二極，而二極管只能整流且非可控，那就不是有源器件，所以，整流電源的歷史早于電子技術的誕生，
因著交流電系一統天下，變壓器亦隨之大派用場，變壓器的傳輸制式是等功率，按需攝取絕不浪費，這種等同于能量守恒的供求關系自然是最合理的用電方式。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-21 07:33

真空或氣體放電，本來是沒有極性限制的，為甚么真空二極管可以整流，而三極的更只能用直流電呢？！
問題大概應該在于電極材質及工況，陰極的設計是以發射電子為目的，陽極是不會發射「空穴」的，只作為電子的歸途，如此說來，我忽然覺得，跟真空整流子相似的是肖特基二極體，而不是PN結。
因二極管整流的歷史早于電子技術的誕生，所以，二極管整流，不論使用的是真空管還是半導體，都算不上電子技術，當真空三極管面世，電子技術就隨之萌芽，真空管需要的電壓很高，總是直接以電網為電源，我忽然覺得，這是不是可視之為元初代的電力電子技術應用呢？！

ID:1100060 · 發表于 2024-12-21 09:15

變壓器沒有運動部件，不能營造動生電勢，不給電就不會有輸出，給它純直流，它輸不出來，
繞組，其實只需一個，把導線由單支改為幾股就可以了，幾股並接為一，就是電感，各股分工為原邊副邊，就成了變壓器，
電感的感抗，就是自感，自感互感實屬一體，感抗是電感量和頻率的函數，是個有限值，所以，變壓器縱然空載，原邊阻抗亦無法達至無窮大，
原副兩邊的電流為何會成比例呢，那是因為，電磁感應建立的電動勢其實只此一道，輸出跟感抗都是它，副邊，可是這感生電勢的「決口」，
掛載，就相當于讓原邊「漏氣」了，負載愈重，感生電勢的流失就愈多，原邊「漏氣」就愈嚴重，從電源灌進原邊去的電流自然跟著增加，通過電磁變換，這增加的輸入電流就成為負載所需的補充量，關鍵是，感生電勢的退讓是增加輸入的必要條件，所以，負載壓降注定是要隨負載的加重而跌落的！
加載，相當于把副邊短路，另方面，副邊里的電流是感生的，沒有外來干預，但加載后也會反過來造成磁場，這磁場有「退磁」的作用，兩種影響加起來，感生電勢就削弱了，輸入電流增加，就可以加大勵磁力度，遏止了感生電勢的大幅跌落，輸出也就穩住了。

ID:149799 · 發表于 2024-12-21 10:06

謝謝分享，真是有效的學習到很多知識。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-22 09:55

射極跟隨器，是電子電路，包含有源器件，它的平衡有賴于電壓串聯負反饋，
變壓器，只是一個由幾組線圈結集而成的無源元件，論性質，是個傳遞電力的換能器，論執行機制，除了電磁感應沒其他了，
在射極跟隨器中，Ib是受負載壓降反制的，負載壓降的波動不會超過Ube，這是負反饋，變壓器根本沒有負反饋機制，但負載壓降透過反射阻抗，同樣對勵磁電流起著反制的作用，
射極跟隨器與變壓器，類別不同，原理迥然，但效果表現卻是異曲同工，都是以負載為制導的動態平衡，看來，在博大精深的自然規律中，動態平衡無處不在，而動態平衡建立的機理也是多種多樣，並未全為人類所悉。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-22 10:47

電壓源與電流源，皆為自然規律所允許，但能在現實中立足的，都是電壓源，所以，這世界是以電壓源為本位的，
悖論，是不可調和的矛盾，當事物中含有悖論，自然規律就無法允許其存在，實際上是，缺陷與極限把矛盾屏蔽了，所以，天地萬物皆有缺陷與極限，恒流源與恒流源是無法實現的，
串激發電機，可能是唯一能在現實中立足的非電壓源型電源，它有兩種負荷特性，加載時，先是負輸出阻抗，當負載阻抗減小至某程度，才突然變為「電流源」，可這電流源實在不像話，輸出阻抗太低了，比電焊機變壓器還要差勁，
電焊變壓器跟電源變壓器或聲頻變壓器，原理一樣，用法也近似，都是帶鐵芯的線圈，差別只是，鐵芯有氣隙，還有磁分路把副邊跟原邊隔開，所以這是個漏磁變壓器，除了焊機，在電子鎮流器還未普及的年代，漏磁變壓器也是大功率HID的伙伴。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-23 09:53

當導體卷繞成螺管'狀時，磁路重組，以平行于管壁的方向分布，
並行的磁力線是相斥的，圈曲成匝的導體，會受到可怕的磁張力，甚至足以把線圈掤斷，
不解的是，外頭空間無限，互斥的磁力線大可盡管散開，可螺管偏偏就不把閉合磁路建立在外面，即使是空芯的也是如此，道理何在呢？！

ID:1140940 · 發表于 2024-12-23 10:32

這是一個很龐大的系統，當然也包括我們所生活的方方面面，根據術業專攻不同，又可以分為很多微專業，對我來說，真正學懂其中的精髓是很困難的

ID:1100060 · 發表于 2024-12-23 12:50

空芯線圈，空間就是唯一的磁路，所以是沒有漏磁這回事的，
漏磁的成因，是磁阻或繞組疏密的不均勻，比如，電源變壓器，磁路是完全閉合的，如果原邊繞組把鐵芯全部覆蓋，理論上就沒有漏磁了，
鐵芯開了氣隙，並不表示不會飽和，氣隙跟鐵芯是串聯的，空氣磁導率雖遠低于鐵芯但沒有極限，所以，氣隙磁密可以達至足以令鐵芯飽和的程度，
分別只是，令開氣隙鐵芯飽和所需的勵磁電流比閉合磁路大得多，勵磁電流愈大，貯能就愈多，故此，用作扼流或貯能的鐵芯線圈都會開氣隙，不過，閉合型磁路氣隙過大則電感量大幅減小，所以氣隙宜狹不宜寬，
自感沒有漏感，互感及動生模式才有漏感，直至目前為止，漏感問題仍然無法根絕，即使是環形變壓器，磁路徹底閉合，繞組也嚴絲密縫完全覆蓋，但仍不能把漏感消滅，漏感不會影響變壓器的等功率傳輸規則，但會影響短路反射阻抗，用于開關電路時，影響的就是開關管的電壓應力 (尖峰與震鈴)。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-24 11:13

隱極式鐵芯，早已成為交流電機與有刷電機的主流，
此圖中的線圈是有鐵芯的，它轉子定子皆可當，9樓那個發電機，你用想像力把繞組簡化，也會得出跟此圖類似的型態，

環型繞組 (樣子像芯式變壓器)，于1860始創于電動機，1870年擴展至發電機，往后就被「鼓」型繞組 (相貌似殼式變壓器) 取代了，
無論是此層的還是9樓的，都等效于19樓那個線圈，所有繞組融合，成為完全閉合的單個螺管，根本沒有起點與終點，只有等距抽頭，這些等距抽頭，對于交流電機而言就是〖相線〗，對直流電機而言就是〖換向片〗。

不過，電機電樞的磁路，跟19樓那線圈可是大相逕庭，想要建立19樓線圈那樣的磁路不難，直接以轉子軸當導線就可以了，這樣，環型電機就變成「電流互感器」了啊，哈哈，
電流互感器與電壓互感器，其實都是變壓器，只是變比 (匝數比) 極端化，兩種互感器理論上可一物兩用，實際上不行，因為電壓互感器提供的信息不是電流，所以副邊還是需要一定的匝數，變比雖然極端但還沒電流互感器那么夸張，
電工守則嚴肅告誡，電流互感器嚴禁副邊開路，究其原因，是因為環形螺管的首尾兩端相距頗近甚至交疊，而它的輸出的電壓可比市電還高，那就存在拉弧爬電的風險，其實還有一點就是，原邊不許短路，原邊，實際上是四份一匝，負載阻抗過低，這四份一匝承受的分壓也足以讓副邊「破防」，短路，后果只會更糟。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-24 12:18

功因補償與阻抗匹配，都是供求關系，
功因補償，是資源應用合理化，阻抗匹配，則是利益最大化，
功因，先是有相移功因，后來，波形的影響漸漸不可忽視，對于相移功因的概念，起初只有無功，其實，有功也會影響功因，而且是相移功因與波形功因皆被涉及，
原始的功因校正，是無功補償，方法有集中、小組與就地這么三種，我就納悶，如何做到「肥水不流外人田」，亦就是怎樣才能使補償電容的貯能釋放局限于指定用戶，
我想，要么以變壓器隔離，要么就是使用很長的電源線 (單個負載多用此法)，利用其電阻的壓降使電容電壓始終低于電網電壓，大概是這樣吧。
功因，是供求的比例關系，這比例沒限制，只要是固定的，功因就是1，而阻抗匹配的供求關系卻是有定的，就是必須為二份一，亦就是負載阻抗等于電源內阻，負載壓降只有電源電動勢的一半而不是全部，阻抗不論哪種方式匹配，都是負載與電源之間的事，如有中介環節 (變壓器或傳輸線)，在匹配狀態下，中介環節不會瓜分任何電壓。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-25 01:48

終有那么一天，電子技術進軍強電領域，
真空管需要的電源電壓，至少超過110V，所以直接掛載于電網，
但是，整流不屬于電子技術，三極管的用場則僅限于線性放大與邏輯電路，算不上電力電子技術，
汞弧管 (引燃管)，可理解為真空管版的可控硅，勉強算是電力電子技術的鼻祖，但是，電力電子技術是對供電與用電的深度控制，這是大功率半導體有源器件面世之后的事情了。
電氣工程及電力電子技術，有一個共同點，就是都往高(電壓)發展，相比于器物的粗細與重量，耐壓對絕緣材料的考驗算不了甚么，這就為電力傳輸的高壓化提供了空間，
不論導線還是芯片，其面積都必須跟電流適配，高壓化，可使繞組線徑及芯片面積縮小，對有源器件而言，耐壓的提升令芯片厚度的增幅不大，開關電源往高發展的，除了電壓還有頻率，頻率愈高，繞組匝數就愈少，想要高壓化就得增加匝數，這樣，能用的頻率就可更高，而且，高壓化可減小線徑，不單使繞組易于制作，還減少了線材因集膚效應的架空所造成的浪費。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-25 07:31

傳輸市電的架空電纜有多粗細，大家有目共睹，
40瓦熒光燈管有多粗，理應更是家喻戶曉了吧，發電機電樞與主變壓器繞組所用的線材我沒見識過，但估計不會比熒光燈管粗多了去，太粗了，別的不說，揻彎就不好搞，
40瓦熒光燈管的截面，相當于現今的一元硬幣，根據安規算個賬，你說可搭載的電流能有多大，那么，增加電壓輸出，就是提升單機功率的唯一出路，電線可以超導，有源器件想做到零電阻，估計比線材更難，更糟的是，那個非線性是有源器件的本命機制，無法以超導手段來排解，這樣，有源器件也許永遠無法實現零管耗，勢將成為開關電源發展的瓶頸！

ID:1100060 · 發表于 2024-12-25 08:54

地是甚么，是各處電位的參考點，是每條環路的共同歸途，另外就是作故障疏導之用。
接地，有電氣地與大地兩大種，電氣地，以電源端子(或名「軌」)為站臺，電源端子本來就是一眾環路的集散地，作為地的選圵可謂理所當然，
但是，接線柱與總線的存在，會導致公共阻抗的形成，即使阻值為零，但如果電路是高頻系統，這公共阻抗就會激起感抗，導致〖地彈〗現像，
若把接地點投放至電路板上，則還有造成接地環道的可能，接地環道對系統內外都會造成干擾，無論公共阻抗抑或接地環道，電容去耦是平息「內亂」的好辦法，但去耦電容必須繞過接地路段緊貼電路端頭才管用，
倘若電源端子接至大地，則大地亦成了電氣地，但是，大地的主要用途是，事故地，亦就是漏電時的泄放通道，可保護人體免遭電亟，也是漏電斷路器發揮作用所必須的配置，引發漏保動作的，就是由漏電所建立的勵磁電流，
在電子電路中，有一種地叫做〖交流地〗，如果能以電源端子為地，又何需「另起爐灶」呢，既名交流地，選圵自然有別于電氣地，交流地的設立，是以電氣地為樁基，在電路中安釘 (穩壓管或大容量電容) 設點而成，電位穩固程度稍遜于電氣地但足以湊合，有沒有發覺，交流地的最常用戶，往往就是三極管。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-25 11:05

在上世紀，電力電子技術還未出臺的時期，功率電子學卻已行之有年，
以真空管策動的感應加熱裝置，正是功率電子學的表表者，留意到書中的一句話：“不讓高頻滲進電源中”。
對此話，當時的我完全無法理解，如今曉得，原來就是〖去耦〗，其實就是，當負載擾動時，由電容暫代電源給負載供電，這樣，電源的負荷(電流)就不會劇烈變化，
除了去耦，電容還可用來〖旁路〗，去耦其實也是旁路，因為，電容跟被去耦者是並聯的，並聯的效果是分流，一切擾動都被電容分走，不會對被去耦者造成滋擾了，但旁路的受益者卻不僅止于並聯環節，就比如這個電路，Rᴇ不需去耦，而是被旁路者，得益的是VT，Cᴇ成了VT射極的交流地，這樣做，靜態工作點的穩定不會破壞，交流增益卻能回復至接近開環增益的水平。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-25 11:07

線性是甚么，就是電流跟電動勢或電壓降的比例關系。
這種比例關系，是實時性及本質性的，在電源電動勢的播弄下，PN結完全是「俯仰由人」，勢壘厚度的變化，使PN結的等效電阻隨電動勢而增減，
由于等效電阻的變化，使電流跟電動勢或壓降的比例不再是常數，在直角坐標系中描出的伏安特性表現為，不通過原點，不是直線，或兩者兼有，〖非線性〗之名也許就是如此得來，
但在非線性的背景里，有一種引人注目的現像就是，在某區段中，ΔI/ΔV變化不大甚至恒定，恒定，就成為常數，動態電阻，原來就是這常數，這個動態電阻，不單可用來穩壓或恒流，而且還是衡量三極管線性優劣以至電路表現的指標。
光耦，各位大神應該見過甚至用過吧，硫化鎘光敏電阻與小電珠 (微型白熾燈) 的組合，就是元初代的光耦，把兩者並聯，就可模擬出跟PN結正向特性近似的非線性電阻來；PTC和NTC是溫度敏感元件，本質是普通電阻，但阻值會隨溫度而變化，給它饋以漸變波，如果電壓瞬時值的變化跟溫度變化速度相若，則會呈現類似于非線性的效果，但不應該跟非線性電阻相提并論。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-27 03:18

非線性，其實不玄乎，無非就是不直或不經原點 (再不就是兩者兼有)。
但是，適用于電子技術的非線性，只能是低階函數，而〖動態電阻〗所在的區段更是直線，某些元件的直線不止一道，這些直線必須是既等距且平行的，才有實用價值，
指數曲線與對數曲線，都是實用素材，可成為電子電路傳遞函數的賦予者；另方面，動態電阻的存在，必然伴隨伏安特性的劇變，有直線就必有急彎，這個轉捩點就是〖有源區〗！
再次重申，功率電子學跟電力電子技術雖不至于兩碼事，但兩者實在是不等同，感應熔煉和家用電磁灶 (最簡單的就像玩具，只是震蕩器一個)，都是貨真價實不折不扣的電子技術，但它們都不過是吃電大戶，對供電輸電不聞不問，不涉及電力電子技術的范疇，那就只能歸屬于功率電子工程。
作為電子元件的始祖，真空二極管的用途只是整流，是大訊號運用，閥門的性質，應該是個單向通行的理想開關，整流二極管同樣如此，但是，在門檻值附近，是二極管 (或穩壓管) 伏安特性的轉捩點，拐點 (或名膝點) 就是它，此處沒有增益，但讓兩道信息在此相互作用可變換出原本沒有的波形，這效果，就是〖有源〗，幅度調制的方案，其中之一就是拿半導體二極管來這樣玩，真空二極管理論上也行，但有沒有人真的這樣用過就不得而知了。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-28 13:26

有源，無源，源，是甚么來著？！
根據當前所悟，意思有三，權且稱之三是否。
①是否產生新信息：
電子電路所帶的負載，其所需往往沒存在 (但自然規律允許) 或不常備，那就需要「發生器」，有源器件，就是發生器的核心，
②是否跟電源有互動：
再生制動與有源鉗位，是把負載釋出的能量往電源返還，賣電則是將自家所產的電力經電源匯出，供給其他用戶，
③是否有增益或需要多個信息：
二極管，若作調幅或轉頻之用，不需電力，但需要訊號信息源與載波信息源，三極管有增益，作放大器用需要功率源和訊號，集電極調幅則是把信息放大作為功率源，以載波為訊號這樣做。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-29 12:38

PN結，是PN兩型半導體的接合面，那就是物理結面，界線兩旁的區域就是結區，空乏層，就是結的具現，
PN結，是有源器件的本命樞紐，電流通過結區的方式，是平行 (而且緊貼) 或垂直于物理結面，作為PN結載體的芯片，實體電阻有限，而PN結的等效電阻則可游走于兩個極端，隨施于結上的電動勢而變化，

當PN結若處于離線狀態 (如上圖) 時，兩邊載流子在物理結面內中和，形成「結界」；如果給它電動勢，則正偏時導通相當于開關合閘，反偏時截止相當于開關分斷，單向電導性就是這樣出來的，
當PN結正偏時，此「結界」上就會筑起自建電場，空乏層的屬性，是勢壘，它形成了不利于載流子的擴散通行，門檻值，就是這勢壘添的堵，所以，〖增強型〗是PN結的唯一，
電子，從電池負極出發，「電洞」的旅程則始于電源正極，把電池短路了，電子和電洞不就嘩啦嘩啦的對著流嗎，PN結正偏時，物理結面就相當于電池兩極的觸碰之處所在，電流暢通無阻就如中圖那樣，
當PN結反偏 (如下圖) 時，里頭的載流子都被電源往回扯，空穴區此時的屬性是耗盡層，電源的電子和「電洞」並非堵在空乏區外，而是連元件的端子都邁不進去，因為PN結本土載流子的電性跟電源互不相符，那么，整個PN結都通不了電，而承受電源電動勢的地方，是空乏區的邊界。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-30 03:08

半導體有兩種現像，要么是導電能力受外因影響顯著，要么是可透過摻雜大幅改善導電能力甚至令導電能力大幅可控，這跟「貧導」體不一樣，貧導體是犟電導性，只適合當電阻或複合導體。
複合導體相當于乳濁液，摻雜半導體則相當于真溶液，複合導體的構成，類似于多股線 (見上圖)，良導體跟貧導(或絕緣)體的本質皆不變化，導電機制，一是導體的微鏈接，二是隧穿效應，兩種機制沒有協同效應，
半導體摻雜改性，是結構性導電，摻雜其實不能從根本上改變半導體分子的天性，但雜質的介入改變了分子架構並且造成能級差異，令本來深受束縛的成鍵電子有路可逃 (就如下圖，一個空位就能讓所有磚塊都可搬移)。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-31 08:19

MOV，可想像為複合導體的特例，
有說，它相當于一大堆隨意串並聯的PN結，
但我覺得，它的組成是以一種金屬的氧化物為主，這些金屬氧化物納米微粒以類似于點觸型二極管的形式靠攏，
但這些微粒是單一材質，如果真的可搭建出PN結也該是雙向的吧，但有可能嗎，我覺得它們應該是相當于齒隙導雷器，
另外，這些微粒不見得都能全部靠攏，而是有一部份會被微氣隙或灌封材料隔開，那就會跟複合導體那樣有隧穿這應，
隧穿效應所用的絕緣物，通常是貧導體，跟半導體不同，貧導體的成鍵電子沒有類似于「齊納擊穿」的可脫臼機制，材質一旦擊穿就立馬崩壞，所以，MOV對于超高過電壓的耐受性及重復性稍遜于TVS是不無道理的。

ID:1100060 · 發表于 2024-12-31 09:18

在職能上，運放可權充比較器，但比較器側重于邏輯工況，無法妥善處理模擬類信息，
無獨有偶，三極管也有如此差異，高放用管的飽和壓降較高，不需內置逆導二極管，亦不會研發耐壓太高的品種，開關用管的Pcm顯著低于同級別的高放管，線性差勁，
這里所指的開關，是有源器件，不包括相當于甲類放大偏置那樣的二極管開關，在這大前提下，仍然不是所有開關用管都得要三極，真空管二極也能開關，磁控管不就是以磁場為外力嗎，電子束是能跑的，得磁場之力，就可以輪流接通陽極上的每個坑槽，起到等同于開關的作用。

ID:1100060 · 發表于 2025-1-1 01:49

機械開關，能做到的最高頻率，也許就止步于換向片與電刷的組合，
但論開關速度，機械開關卻是無窮大，開關狀態的變化是結構而非阻力，而電子元件即使沒有存儲效應和寄生電容，也有〖載流子遷移率〗這個限制因素 (就連真空管也逃不掉)，所以，機械開關的耐壓、抗湧浪能力、開關速度與飽和壓降，也許都是有源器件永遠無法做到的。

ID:1100060 · 發表于 2025-1-1 02:58

結，是一切半導體有源器件的根基，跟任何發明創造一樣，世上第一顆半導體三極管同樣只是徒具功能，派不上用場，
這三極管，是點觸型的，據說，早在1894年，貓須檢波器經已付諸實用，而作為電子元件的點觸型二極管，大概是誕生于1906年，
點觸型二極體的晶片，可以是鍺或硅，我想，那觸絲是金屬，如果晶片為鍺，那么，大家都是金屬，你說它的接觸是PN結我不敢異議，倘若晶片是N型硅，那它豈不就相當于肖特基二極管了嗎？！

ID:1100060 · 發表于 2025-1-1 11:33

1947年，第一只半導體三極管誕生，它並非無能而是無法便攜，
此管，是金鍺配，鍺硅同屬碳族，如果晶片是硅或石墨，那就是貨真價實的肖特基三極管，
但大家有否思考過，金銀銅鋁鉑這些金屬，都是良導體，成結所建的空乏區只能在晶片側，那么，晶片就只能用于三極管的基區或溝道，這樣，肖特基三極管就跟真空管那樣只有一型，真空管相當于NPN，而肖特基三極管就只能PNP型 (雙極) 或N溝道 (場效應)。

ID:1100060 · 發表于 2025-1-2 12:15

先前提到過，PN結的膝點是有源區，但二極管不歸屬于有源器件，它不專屬于電子技術領域，
隧道二極管與耿氏二極管，它的負阻伏安特性可直接從直流電源變生出波形來，所以勉強算是有源器件，
但是，真正的有源器件必須有增益，甚至可控，有源器件最簡單的，一個PN結就搞定，UJT及jFET 就是這樣，電流的位置和方向，是跟物理結面擦身而過，
PN結跟二極管，是局部與整體的關系，端子必須距離結區足夠遠，PN結的安全運行才得保證，而 UJT與jFET 的溝道，正好就是在結區邊緣，那就意味著，電源是橫亙在二極管的其中一個「大后方」的，另一個「大后方」就成了基 (柵) 極，
UJT跟jFET，拓撲相似但構型不同，UJT的基極，幾近于點觸，jFET柵極就大得多，只因要避開電源端子而比溝道略短，由于整個功率通道同質，jFET 注定只能是耗盡型，負偏壓令耗盡層擴張把溝道封堵使管子關斷，而UJT則是當成增強型來用的，它本身不像隧道二極管那樣自帶負阻，但正向開通造成的電導調制效應令溝道下半段的阻力銳減近乎短路，分壓暴跌，接于基極的電容就是利用此變化，反復充放電，UJT基極太小而且反向耐壓不給力，也許溝道還未「夾斷」就擊穿了，所以大概不會有人拿它當作 jFET 來用吧。

ID:688692 · 發表于 2025-1-2 18:03

LhUpBJT 發表于 2024-12-28 13:26
有源，無源，源，是甚么來著？！
根據當前所悟，意思有三，權且稱之三是否。
①是否產生新信息：

有源，無源沒那么復雜，完全是翻譯的問題。

理解為主動和被動就可以了。發電機是主動元件，電燈是被動元件。

ID:1100060 · 發表于 2025-1-3 10:27

單結型有源器件，功率只取道于一區 (肖特基結就只有晶片區可選)，
其他有源器件的組份，至少兩結，而且，用法必然是PN結的正規載流模式，
PN結，構造及原理賊簡單，但它的運作機制與結區制作工藝卻沒那么簡單，在用度上，二極管攤上的只是PN結的單向電導性，
不幸的，人類的思維定勢就卡在二極管的單向電導性上 (這跟學術界與業界的不親民操作不無關系)，在多結型有源器件中跟功率打交道的，正正就是〖勢壘〗，
別忘了，世上第一只晶體管，可是肖特基版的BJT啊，如果PN結鐵定不能反向導電，那么，世上的半導體有源器件也許就只有 jFET 獨挑大樑，半導體功率電子學及電力電子技術就不會那么好發展了。

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