红外线人体感应开关的设计

该器件有三个端口，分别标为栅极，漏极，和源极。

注意栅极被指定为控制电极。

本质上，加到栅极的电压决定了是否有电流从漏极流到源极。

换句话说，符号中所示的电流的值是由加到栅极的电压值决定的。

栅极指定为控制端是理解将晶体管操作看作逻辑开关的关键。

图符号图图符号图图电流流经的电气操作由图来归纳。

用电子学术语来说，就是加于栅极和源极的电压控制了的操作。

对于我们希望达到的目的，我们只要考虑电压的两个值。

在图中，栅极到源极之间所加的电压为。

这将导致漏极和源极之间流经的电流为零，此时晶体管的状态称之为关断物理上，等效于两个端点之间没有连接。

作为选择，我们可将晶体管状态简称为。

另方面，如果栅极到源极的电压设置为高值，电流就可以流动，它从漏极进入并从源极流出。

当有电流在两个端点之间流动时，两个端点在电气上是相连接的。

这可由图来表示。

在此情形下，晶体管被说成是激活的或。

虽然仅仅使用来构造逻辑电路是可行的，但设计也依赖于另外种晶体管，互补，它采用正电荷来形成电流。

这个第二种晶体管称为沟道，或简称为，它是在电气和逻辑上的补码。

其确切的含义是什么呢所有的电压极性端和端以及电流流动方向都与相反。

并且控制属性与的控制属性也相反。

图表示的是的电路符号，注意它与所用的符号具有相同的特征，除了在的栅极有个反相的气泡不同外。

这使得我们可以将它与区别开来，但更为重要的是它暗示着施加于栅极的逻辑控制将与我们讨论过的的情形具有相反的效应。

同样应注意的是源极和漏极是颠倒的，故电流是从源极流入并从漏极流出。

由于与相反，故该器件的工作特征可以仅仅通过颠倒中讨论过的所有事情来理解。

对于的情形，控制器件行为所用的是源极到栅极的电压源极的电压减去栅极的电压。

如果源极到栅极的电压为，那么晶体管允许电流流动，它处于或的状态。

如果源极到栅极的电压较小，为，那么处于或简称为状态，此时没有电流流过晶体管。

图电流流经与对应的图相比较，我们看到开关的动作是完全相反的。

再强调次，这是因为与是互补的电子器件。

工作原理图中是典型平面沟道增强型的剖面图。

它用块型硅半导体材料作衬底，在其面上扩散了两个型区，再在上面覆盖层二氧化硅绝缘层，最后在区上方用腐蚀的方法做成两个孔，用金属化的方法分别在绝缘层上及两个孔内做成三个电极栅极源极及漏极，从图中可以看出栅极与漏极及源极是绝缘的，与之间有两个结。

般情况下，衬底与源极在内部连接在起。

图中是沟道增强型的基本结构图。

为了改善些参数的特性，如提高工作电流提高工作电压降低导通电阻提高开关特性等有不同的结构及工艺，构成所谓等结构。

图是种沟道增强型功率的结构图。

图结构要使增强型沟道工作，要在之间加正电压及在之间加正电压，则产生正向工作电流。

改变的电压可控制工作电流。

图中所示，若先不接即，在与极之间加正电压，漏极与衬底之间的结处于反向，因此漏源之间不能导电。

如果在栅极与源极之间加电压。

此时可以将栅极与衬底看作电容器的两个极板，而氧化物绝缘层作为电容器的介质。

当加上时，在绝缘层和栅极界面上感应出正电荷，而在绝缘层和型衬底界面上感应出负电荷图中。

这层感应的负电荷和型衬底中的多数载流子空穴的极性相反，所以称为反型层，这反型层有可能将漏与源的两型区连接起来形成导电沟道。

当电压太低时，感应出来的负电荷较少，它将被型衬底中的空穴中和，因此在这种情况时，漏源之间仍然无电流。

当增加到定值时，其感应的负电荷把两个分离的区沟通形成沟道，这个临界电压称为开启电压或称阈值电压门限电压，用符号表示般规定在时的作为。

当继续增大，负电荷增加，导电沟道扩大，电阻降低，也随之增加，并且呈较好线性关系，如图中④所示。

此曲线称为转换特性。

因此在定范围内可以认为，改变来控制漏源之间的电阻，达到控制的作用。

由于这种结构在时称这种为增强型。

另类，在时也有定的称为，这种称为耗尽型。

它的结构如图中所示，它的转移特性如图中所示。

为夹断电压。

耗尽型与增强型主要区别是在制造绝缘层中有大量的正离子，使在型衬底的界面上感应出较多的负电荷，即在两个型区中间的型硅内形成型硅薄层而形成导电沟道，所以在时，有作用时也有定的当有电压时可以是正电压或负电压，改变感应的负电荷数量，从而改变的大小。

为时的，称为夹断电压。

管导通特性导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。

的特性，大于定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况低端驱动，只要栅极电压达到或就可以了。

的特性，小于定的值就会导通，使用与源极接时的情况高端驱动。

但是，虽然可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用。

下图是瑞萨的电压和电压的关系图。

可以看出小电流时，达到，间压降已经很小，可以认为导通。

图电压和电压的关系图第四章电路制作制作是英文印制线路板的简称，通常把在绝缘材上按预定设计制成印制线路印制元件或两者组合而成的导电图形称为印制电路，而在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形称为印制线路，这样就把印制电路或印制线路的成品板称为印制线路板，亦称为印制板或印制电路板。

几乎我们能见到的电子设备都离不开它，小到电子手表，计算器，通用电脑，大到计算机，通迅电子设备，军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，它们之间电气互连都要用到。

它提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械支撑，实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘，提供所要求的电气特性，如特性阻抗等。

同时为自动锡焊提供阻焊图形，为元器件插装，检查维修提供识别字符和图形。

随着电于技术的飞速发展，的密度越来越高。

设计的好坏对抗干扰能力影响很大。

因此，有必要在自行设计电路时对加以了解。

简介家用电器上的印制电路板，它所用的基材是由纸基常用于单面或玻璃布基常用于双面及多层预浸酚醛或环氧树脂，表层面或两面粘上覆铜簿再层压固化而成。

这种线路板覆铜簿板材，我们就称它为刚性板。

再制成印制线路板，我们就称它为刚性印制线路板。

单面有印制线路图形我们称单面印制线路板，双面有印制线路图形。

再通过孔的金属化进行双面互连形成的印制线路板，我们就称其为双面板。

如果用块双面作内层，二块单面作外层或二块双面作内层，二块单面作外层的印制线路板通过定位系统及绝缘粘结材料交替在起且导电图形按设计要求进行互连的内部接触点和电阻体摩擦的声音，如有沙沙声，说明质量不好。

用万用表测试时，先根据被测电位器阻值的大小，选择好万用表的合适电阻挡位，然后可按下述方法进行检测。

用万用表的欧姆挡测两端，其读数应为电位器的标称阻值，如万用表的指针不动或阻值相差很多，则表明该电位器已损坏。

检测电位器的活动臂与电阻片的接触是否良好。

用万用表的欧姆档测或两端，将电位器的转轴按逆时针方向旋至接近关的位置，这时电阻值越小越好。

再顺时针慢慢旋转轴柄，电阻值应逐渐增大，表头中的指针应平稳移动。

当轴柄旋至极端位置时，阻值应接近电位器的标称值。

如万用表的指针在电位器的轴柄转动过程中有跳动现象，说明活动触点有接触不良的故障。

光敏电阻的检测。

用黑纸片将光敏电阻的透光窗口遮住，此时万用表的指针基本保持不动，阻值接近无穷大。

此值越大说明光敏电阻性能越好。

若此值很小或接近为零，说明光敏电阻已烧穿损坏，不能再继续使用。

将光源对准光敏电阻的透光窗口，此时万用表的指针应有较大幅度的摆动，阻值明显减小。

此值越小说明光敏电阻性能越好。

若此值很大甚至无穷大，表明光敏电阻内部开路损坏，也不能再继续使用。

将光敏电阻透光窗口对准入射光线，用小黑纸片在光敏电阻的遮光窗上部晃动，使其间断受光，此时万用表指针应随黑纸片的晃动而左右摆动。

如果万用表指针始终停在位置不随纸片晃动而摆动，说明光敏电阻的光敏材料已经损坏。

致谢本研究及论文是在我的导师卓陈祥老师指导下完成的。

从课题的选择到项目的最终完成，老师都始终给予我不懈的支持。

两年多来，老师在学业和思想上给我莫大的支持和鼓励，他不拘格的思维方式深深地感染和激励着我，在此谨向卓老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

在此，我还要感谢所有教过我的亲爱的老师们，由于你们谆谆教诲，辛苦的授课，我才能顺利完成学业，谢谢你们。

最后我要感谢和我起度过三年时光的同学们，谢谢你们在三年对我的关怀和支持，给我的大学生活画上个完美句号。

谢谢大家，参考文献肖景和集成运算放大器应用精粹北京人民邮电出版社，肖景和赵健红外线热释电与超声波遥控电路第版北京人民邮电出版社，李冰，姜波，汪滨瑜在热释电红外开关上的应用北京电子工业出版社，刘舒祺，施国梁基于热释电红外传感器的报警系统国外电子元器件，阎石数字电子技术基础第四版高等教育出版社，杨崇志特殊新型元器件手册辽宁科学技术出版社，谢云易波刘冰茹王春茹现代电子技术实践课程辅导北京机械工业出版社，何书森陈晶何华斌使用模拟电路原理与设计速成第版福建科学技术出版社，陈有卿新颖集成电路制作精选北京人民邮电出版社，童诗白华成英模拟电子技术基础第三版高等教育出版社，附录附录人体感应开关板附录吸顶灯人体感应开关板附录人体感应开关附录红外线人体感应吸顶灯带开关制线路板，就成为四层，六层印制电路板了，也称为多层印制线路板。

现在已有超过层的实用印制线路板了。

为进认识，我们有必要了解下单面双面印制线路板的制作工艺，加深对它的了解。

单面刚性印制板单面覆铜板下料刷洗干燥网印线路抗蚀刻图形固化检查修板蚀刻铜去抗蚀印料干燥钻网印及冲压定位孔刷洗干燥网印阻焊图形常用绿油固化网印字符标记图形固化预热冲孔及外形电气开短路测试刷洗干燥预涂助焊防