零感觉上一集写的不太好,不清晰,没有用自己的话描述再来一遍物质的组成原子(不带电)包括原子核和核外电子(带负电)原子核包括质子(带正电)和中子(质子所带的正电量核外电子所带的负电量)电流的形成自由电子定向移动形成电流导体导电的原因部分电子可以在外部电场的驱动下脱离原子核的束缚,定向移动到正载非导体不能导电的原因原子核对核外电子的束缚太强,不能脱离原子核的束缚,能够自由移动的电子太少导体和绝缘体导体和绝缘体没有明显的边界,导电性受外部环境的影响理论上,只要外部加载的电压足够大,一定可以击穿,都可以导电,嘿嘿定向移动的方向电子带负电,向着正电的 方向移动原子核可以看作不动(其实在做无规则的运动)电流的方向负电荷定向移动的反方向金属导电金属导电依赖于自由电子电解液导电电解液导电依赖于自由移动的正负离子(正离子和负离子都会定向移动)有无大量可自由移动的电荷是能否导电的根本判断依据短路回路中的电阻太小,导致回路电流很大,QI2R,产生的热量很大,超过元器件的承载范围白炽灯钨丝一端接电源正极,一端接电源负极,钨丝的熔点高,电阻大,产生热量,热辐射让灯丝发光,且不会烧断(玻璃罩中充入惰性气体,避免高温钨丝于氧气接触发生氧化烧断)白炽灯发光的底层逻辑电流让钨丝发热到白炽温度→灯丝内粒子获得高能→电子从高能级跃迁到低能级→多余能量以「可见光电磁波」的形式辐射出来→宏观上就是钨丝发光真空二极管单向导电性 : 只有阳极接上电源正极,电子才能到达阳极,形成回路(当阳极接电源负极时,电子不能到达阳极,不导通)真空三极管真空三极管就是在真空二极管上添加一个栅极只有当阳极接电源正极时,才会导通电路当栅极负电压增大时,对阴极的排斥力增强,穿过栅极的电子数量大幅减少,阳极电流减小当栅极负电压减小时,对阴极的排斥力减小,穿过栅极的电子数量大幅增加,阳极电流增大(栅极一般不接正电压,会吸附电子)桥式整流电路 (二极管的应用之一)这个电路实现了交流电的充分利用实现了从到的利用半导体二极管常温纯硅导电性极弱,接近于绝缘体,但是掺杂后的硅会成为导电性可控的半导体(实际的电子元器件都是使用掺杂硅,就是半导体硅)N(Negetive)型硅 : 掺磷P,多出大量自由电子(电子带负电)P(Positive)型硅 : 掺硼B,多出大量空穴(空穴带正电)纯硅硅的核外电子结构是 si )2 )8 )4最外层4个电子,是不稳定结构,硅像上面图片一样连接,形成8电子稳定结构接上电池之后,电池无法吸引硅中的电子离开,也无法输入新的电子,此时不导电,这也是纯硅不导电的原因P型半导体(掺杂了硼的硅)硼B的核外电子结构是 B )2 )3最外层有3个电子,与硅相连,会有一个空穴,其他电子可以移动来填充这个空穴负极输入负电荷填充空穴,再被正极吸引,形成回路N型半导体(掺杂了磷的硅)磷P的核外电子结构是 P )2 )8 )5最外层有5个电子,与硅相连,会多出来一个电子电池负极输入新的负电荷,同性相斥,推动负电荷向正极移动电池正极吸引负电荷此时N型半导体处于导通状态N型掺杂P型掺杂N区自由电子负电,P区有带正电的空穴,会吸引自由电子扩散填充左边失去电子带正电,右边得到电子带负电,这个区域就是耗尽层(PN结)电源负极输入电子,推动电子向右移动电源正极吸引电子形成回路若把电源反过来(如图所示)电源负极向空穴中输入电子,用来填充空穴电源正极吸引电子新的负电荷无法跨过简单来说半导体二极管 :P型掺杂区有空穴,N型掺杂区有自由电子在二者边界处形成了PN结(N型边界处失去电子带正电,P型边界处得到电子带负电),这个PN结区域的形成一个电场当N极接电源负极,P极接电源正极时,电源的电场会抵消掉PN结产生的电场,电源负极的电子推动N极的电子移动(同性相斥),电源正极的电子吸引P极的电子(异性相吸),构成回路当N极接电源正极,P极接电源负极时 ,电源的点成会增强PN结产生的电场,不会构成回路所以只有N极接电源负极时,才能构成回路晶体管transister上面我们已经知道了二极管的单向导电性原因(正向会削弱PN结内的电场,形成电流反向会增大PN结内的电场,反向截止-----即单向导电型)晶体管就是这样的结构(如图所示) : 两个N极,一个P极之前知道了PN结的单向导电性只有N极连接电源负载,推动电子移动到正极,P极连接电源正载,吸引电子移动,才能导通所以这个图如果直接源极接负极载,漏极接正载,无法导通(如下图所示)如果把栅极也接入正载,栅极的上面聚集负电荷,下面聚集正电荷,会形成反型层,此时PN结不再存在,电路导通简单来说晶体管 :当栅极不接入电源正极时由于单项导电性,右侧二极管不导通,反而PN结形成的电场变大由于右侧没有导通,左侧也不会导通当栅极接入电源正极时,电子被吸引到上面,形成完整回路byte单位换算1TB1024GB1GB1024MB1MB1024KB1KB1024B(byte,字节)1B8bit(比特)计算机存储器的分类按照读写特性RAM(随机存取存储器) : 可读写,断电丢数据ROM(只读存储器) : 只读,断电保数据按照物理位置内存(DDR4,DDR5内存条)外存(U盘)CPU缓存内存内存的概念内存(主流为RAMrandom access memory随机存取存储器) : 是计算机中用于临时高速存储数据和程序指令的核心硬件CPU要处理的所有数据,必须先加载到内存中才能被读取和运算内存的高速读写特性 eg计算机开机时,会把系统核心程序,驱动从硬盘加载到内存打开软件文件时,会把对应的程序指令,数据从硬盘加载到内存CPU直接从内存中高速读写数据和指令进行运算,运算结果也会先临时存在内存中关闭软件/关机时,内存中的临时数据和指令会被清除,重要数据需要提前保存在硬盘中如果没有内存,CPU只能从硬盘读取数据,会 因速度不匹配导致计算机运行卡顿到几乎无法使用DRAM的结构1T1C 是 DRAM 的最基础存储单元(上图中最下面的线是位线,最上面的线是字线)电容存储的是有电和没电,代表0/1一个1T1C结构存储一个bit数据(电容的带电量小于0.55是0,大于0.55是1)(电容充满电是1.1伏特,没有充电是0伏特)电容配置一个mos管,这个mos管时访问电容的开关当mos管的栅极通正电时,电路导通,可以对电容进行充放电(存储0/1的数据)DDR5内存它有65536行(就是65536根字线),有8192列(就是8192个位线)当一条字线被电压激活时,一整行的8192个电容就会被接入到对应的位线上去刷新操作(解决晶体管漏电问题)先把所有位线上的电压固定在0.55伏特若电容是充满电的状态(1.1伏特),由于电容上的电压高,位线上的电压底,那么电容上的电荷就会流动到位线上,电容的电压就会减小,位线的电压就会变大,在位线的末端有一个感应放大电路,这个感应放大电路会将这个位线电压放大的变化放大,直接把位线的电压发达到1.1伏特,充满电容到1.1伏特若电容是0伏特状态,由于电容上的电压底,位线上的电压高,位线上的电压会增大,接下来感应放大电路会放大位线上的电压变化,直接把位线上的电压变为0伏特,这时电容就会变为0伏特感应放大电路,这个电路可以感应到位线上电压的细小变化,感应到变化之后会把这个变化放大读取数据刷新操作时,感应放大电路上的电压就是一行的数据,直接将位线上的电压读取就行了