模拟电子电路三极管微变等效电路法的问题

点击联系发帖人 时间：2017-10-12 03:49

模拟电子电路视频教程

三极管微变等效电路
模拟电子技术
三极管微变等效电路下载
下载资料需要，并消耗一定积分。
下载此资料的人还喜欢：
技术交流、我要发言！发表评论可获取积分！请遵守相关规定。
本周热点资料
电子资料热门词
上传者其它资料
模拟数字下载排行模拟电子技术基础课件-重庆三峡职业学院 - 职业教育-
当前位置：
模拟电子技术基础课件-重庆三峡职业学院
馆藏：58132
下载此文档
同系列文档
Baidu Button END -->
官方公众微信当前位置： >>
模拟电子技术基124556
模拟电子技术基础Fundamentals of Analog Electronics童诗白、华成英主编―多媒体教学课件第四版童诗白1导1. 本课程的性质电子技术基础课言2. 特点?非纯理论
性课程?实践性很强?以工程实践的观点来处理电路中的一些问题3. 研究内容第四版童诗白以器件为基础、以电信号为主线，研究各种模拟电子电路的工作原理、特点及性能指标等。4. 教学目标能够对一般性的、常用的模拟电子电路进行分析，同时对较简单的单元电路进行设计。2导5. 学习方法言重点掌握基本概念；基本电路的结构、性能特点；基本分析估算方法。6. 课时及成绩评定标准课时：80学时=64(理论）+16（实验）平时10%+实验30%+卷面60%第四版童诗白7. 教学参考书康华光主编，《电子技术基础》模拟部分第三版，高教出版社陈大钦主编，《模拟电子技术基础问答：例题 ? 试题》，华科大出版社陈洁主编，《EDA软件仿真技术快速入门Protel99SE+Multisim10+Proteus 7 》中国电力出版社3目录1 常用半导体器件（10学时） 2 基本放大电路（8学时） 3 多级放大电路（6学时） 4 集成运算放大电路（4学时） 5 放大电路的频率响应（6学时） 6 放大电路中的反馈（6学时） 7 信号的运算和处理（6学时） 8 波形的发生和信号的转换（6学时） 9 功率放大电路（4学时） 10 直流稳压电源（8学时）4第四版童诗白电子技术:电子技术就是研究电子器件及电路系统设计、分析及制造的工程实用技术。目前电子技术主要由模拟电子技术和数字电子技术两部分组成。通常我们把由电阻、电容、三极管、二极管、集成电路等电子元器件组成并具有一定功能的电路称为电子电路，简称为电路。一个完整的电子电路系统通常由若干个功能电路组成，功能电路主要有：放大器、滤波器、信号源、波形发生电路、数字逻辑电路、数字存储器、电源、模拟/数字转换器等。第四版童诗白在电子技术迅猛发展的今天，电子电路的应用在日常生活中无处不在，小到门铃、收音机、DVD播放机、电话机等，大到全球定位系统GPS（Global Positioning Systems）、雷达、导航系统等。5模拟电子技术：模拟电子技术主要研究处理模拟信号的电子电路。模拟信号就是幅度连续的信号，如温度、压力、流量等。幅度幅度时间第四版童诗白T2T3T 4T5T 6T时间数字电子技术：数字电子技术主要研究处理数字信号的电子电路。数字信号通常是指时间和幅度均离散的信号，如电报信号、计算机数据信号等等。6第一章常用半导体器件1.1 半导体基础知识 1.2 半导体二极管 1.3 双极型晶体管第四版童诗白1.4 场效应管 1.5 单结晶体管和晶闸管1.6集成电路中的元件7本章讨论的问题：1.为什么采用半导体材料制作电子器件？2.空穴是一种载流子吗？空穴导电时电子运动吗？ 3.什么是N型半导体？什么是P型半导体？当二种半导体制作在一起时会产生什么现象？第四版童诗白 4.PN结上所加端电压与电流符合欧姆定律吗？它为什么具有单向性？在PN结中另反向电压时真的没有电流吗？ 5.晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的？场效应管是通过什么方式来控制漏极电流的？为什么它们都可以用于放大？81.1 半导体的基础知识1.1.1 本征半导体纯净的具有晶体结构的半导体一、导体、半导体和绝缘体导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。第绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。四版童半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘诗体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓白和一些硫化物、氧化物等。9半导体的导电机理不同于其它物质，所以它具有不同于其它物质的特点。例如：当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化。第四版童诗白光敏器件往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使它的导电能力明显改变。二极管10二、本征半导体的晶体结构完全纯净的、不含其他杂质且具有晶体结构的半导体称为本征半导体将硅或锗材料提共纯便形成单晶体，价它的原子结构为键共价键结构。当温度 T = 0 K 时，半导体不导电，如同绝缘体。+4 +4 +4 价电子 +4 +4 +4第第四四版版童童诗诗白白+4+4+4图 1.1.1本征半导体结构示意图11三、本征半导体中的两种载流子若 T ? ，将有少数价电子克服共价键的束缚成为自由电子，在原来的共价键中留下一个空位―― 空穴。 T?+4 空穴+4+4自由电子 +4 +4自由电子和空穴使本第征半导体具有导电能力，四但很微弱。版童诗白+4+4+4+4空穴可看成带正电的图 1.1.2 本征半导体中的载流子。自由电子和空穴12 （动画1-1）（动画1-2）四、本征半导体中载流子的浓度本征激发复合动态平衡在一定温度下本征半导体中载流子的浓度是一定的，并且自由电子与空穴的浓度相等。本征半导体中载流子的浓度公式：第四版童诗白ni= pi= K1T3/2 e -E /(2KT)GOT=300 K室温下,本征硅的电子和空穴浓度:n = p =1.43×1010/cm3本征锗的电子和空穴浓度:n = p =2.38×1013/cm313小结：1. 半导体中两种载流子带负电的自由电子带正电的空穴2. 本征半导体中，自由电子和空穴总是成对出现，称为电子 - 空穴对。3. 本征半导体中自由电子和空穴的浓度用 ni 和 pi 表示，显然 ni = pi 。 4. 由于物质的运动，自由电子和空穴不断的产生又第四不断的复合。在一定的温度下，产生与复合运动版会达到平衡，载流子的浓度就一定了。童诗白5. 载流子的浓度与温度密切相关，它随着温度的升高，基本按指数规律增加。141.1.2 杂质半导体杂质半导体有两种N 型半导体 P 型半导体一、 N 型半导体(Negative)在硅或锗的晶体中掺入少量的 5 价杂质元素，如第四版童诗白磷、锑、砷等，即构成 N 型半导体 ( 或称电子型半导体)。常用的 5 价杂质元素有磷、锑、砷等。15本征半导体掺入 5 价元素后，原来晶体中的某些硅原子将被杂质原子代替。杂质原子最外层有 5 个价电子，其中 4 个与硅构成共价键，多余一个电子只受自身原子核吸引，在室温下即可成为自由电子。自由电子浓度远大于空穴的浓度，即 n && p 。电子称为多数载流子(简称多子)，空穴称为少数载流子(简称少子)。 5 价杂质原子称为施主原子。16第四版童诗白+4+4+4 自由电子+4+5 +4+4 施主原子第四版童诗白+4+4+4图 1.1.3N 型半导体17二、 P 型半导体在硅或锗的晶体中掺入少量的 3 价杂质元素，如硼、镓、铟等，即构成 P 型半导体。 3 价杂质原子称为受主原子。第四版童诗白空穴浓度多于电子浓度，即 p && n。空穴为多数载流子，电子为少数载流子。18+4 空穴 +4+4+4+4 +3 受主原子+4第四版童诗白+4+4+4图 1.1.4P 型半导体19说明：1. 掺入杂质的浓度决定多数载流子浓度；温度决定少数载流子的浓度。 2. 杂质半导体载流子的数目要远远高于本征半导体，因而其导电能力大大改善。 3. 杂质半导体总体上保持电中性。 4. 杂质半导体的表示方法如下图所示。第四版童诗白(a)N 型半导体(b) P 型半导体图杂质半导体的的简化表示法201.1.3 PN结在一块半导体单晶上一侧掺杂成为 P 型半导体，另一侧掺杂成为 N 型半导体，两个区域的交界处就形成了一个特殊的薄层，称为 PN 结。一、PN 结的形成P第四版童诗白 PN结N图PN 结的形成21PN 结中载流子的运动1. 扩散运动电子和空穴浓度差形成多数载流子的扩散运动。 2. 扩散运动形成空间电荷区 ―― PN 结，耗尽层。22 （动画1-3）PN第四版童诗白P耗尽层空间电荷区N3. 空间电荷区产生内电场空间电荷区正负离子之间电位差 Uho ―― 电位壁垒；― ― 内电场；内电场阻止多子的扩散 ―― 阻挡层。 4. 漂移运动第四版童诗白内电场有利于少子运动―漂移。少子的运动与多子运动方向相反P阻挡层空间电荷区N内电场Uho235. 扩散与漂移的动态平衡扩散运动使空间电荷区增大，扩散电流逐渐减小；随着内电场的增强，漂移运动逐渐增加；当扩散电流与漂移电流相等时，PN 结总的电流等于零，空间电荷区的宽度达到稳定。即扩散运动与漂移运动达到动态平衡。第四版童诗白PN对称结不对称结24二、 PN 结的单向导电性又称正向偏置，简称正偏。耗尽层空间电荷区变窄，有利于扩散运动，电路中有 1. PN结外加正向电压时处于导通状态较大的正向电流。P 什么是PN结的单向导电性？N有什么作用？第四版童诗白IV内电场方向外电场方向 R 图 1.1.625在 PN 结加上一个很小的正向电压，即可得到较大的正向电流，为防止电流过大，可接入电阻 R。 2. PN 结外加反向电压时处于截止状态(反偏) 反向接法时，外电场与内电场的方向一致，增强了内电场的作用；第四版童诗白外电场使空间电荷区变宽；不利于扩散运动，有利于漂移运动，漂移电流大于扩散电流，电路中产生反向电流 I ；由于少数载流子浓度很低，反向电流数值非常小。26P耗尽层NIS 内电场方向第四版童诗白外电场方向 R V 图 1.1.7 PN 结加反相电压时截止反向电流又称反向饱和电流。对温度十分敏感，随着温度升高， IS 将急剧增大。27综上所述：当 PN 结正向偏置时，回路中将产生一个较大的正向电流， PN 结处于导通状态；当 PN 结反向偏置时，回路中反向电流非常第四版童诗白小，几乎等于零， PN 结处于截止状态。可见， PN 结具有单向导电性。（动画1-4）（动画1-5）28三、 PN 结的电流方程PN结所加端电压u与流过的电流i的关系为i ? I S (e第四版童诗白qukt? 1)IS ：反向饱和电流i ? I S (euUT? 1)UT ：温度的电压当量在常温(300 K)下，UT ? 26 mV公式推导过程略29四、PN结的伏安特性i = f (u )之间的关系曲线。i/ mA60 40正向特性反向击穿齐纳击穿20第四版童诗白反向特性C50C25 C 0.002 0 0.5 1.0 u / V击穿电压 U(BR) C 0.004雪崩击穿死区电压图 1.1.10PN结的伏安特性30五、PN结的电容效应当PN上的电压发生变化时，PN 结中储存的电荷量将随之发生变化，使PN结具有电容效应。势垒电容电容效应包括两部分扩散电容 1. 势垒电容Cb 是由 PN 结的空间电荷区变化形成的。第四版童诗白 P空间电荷区N IP空间电荷区NI+VUR??VUR+31(a) PN 结加正向电压（b) PN 结加反向电压空间电荷区的正负离子数目发生变化，如同电容的放电和充电过程。势垒电容的大小可用下式表示：dQ S Cb ? ?? dU l第四版童诗白? ：半导体材料的介电比系数；S ：结面积； l ：耗尽层宽度。Cb由于 PN 结宽度 l 随外加电压 u 而变化，因此势垒电容 Cb 不是一个常数。其 Cb = f (U) 曲线如图示。O图 1.1.11（b)u322. 扩散电容 Cd 是由多数载流子在扩散过程中积累而引起的。在某个正向电压下，P 区中的电子浓度 np(或 N 区的空穴浓度 pn)分布曲线如图中曲线 1 所示。PN 结当电压加大，np (或 pn)会升高，如曲线 2 所示(反之浓度会降低)。第四版童诗白NPnP2 ? ? ? Q 1正向电压变化时，变化载流子积累电荷量发生变化，相当于电容器充电和放电的过程 ―― 扩散电容效应。当加反向电压时，扩散运动被削弱，扩散电容的作用可忽略。QOx x = 0 处为 P 与耗尽层的交界处图 1.1.1233综上所述：PN 结总的结电容 Cj 包括势垒电容 Cb 和扩散电容Cd 两部分。一般来说，当二极管正向偏置时，扩散电容起主要作用，即可以认为 Cj ? Cd；第四版童诗白当反向偏置时，势垒电容起主要作用，可以认为 Cj ? Cb。 Cb 和 Cd 值都很小，通常为几个皮法 ~ 几十皮法，有些结面积大的二极管可达几百皮法。在信号频率较高时，须考虑结电容的作用。341.2 半导体二极管在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。二极管按结构分有点接触型、面接触型和平面型第四版童诗白图1.2.1二极管的几种外形351.2.1半导体二极管的几种常见结构 1 点接触型二极管PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。第四版童诗白二极管的结构示意图(a)点接触型362 面接触型二极管PN结面积大，用于工频大电流整流电路。(b)面接触型往往用于集成电路制造工艺中。PN 结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。3 平面型二极管第四版童诗白阳极阴极引线引线4二极管的代表符号阳极 a k 阴极P N P 型支持衬底D(d) 代表符号(c)平面型371.2.2二极管的伏安特性RiD + vD -一、伏安特性二极管的伏安特性曲线可用下式表示i ? I S (e反向特性uUT? 1)正向特性iD/mA20 15 ①iD/mA20 15 10第四版童诗白VBR? 40Vth? 60 ? 40 ? 2010 5 0 ? 10 ? 20 ? 30 ③ ? 40 0.2 0.4 0.65? 30 ? 20 ? 10 0 0.2 0.4 0.6 0.8 ? 10 死区 ? 20 ? 30 ? 40? D/VU(BR) VBR? D/V②开启电压：0.5V导通电压：0.7Vth Uon 开启电压：0.1V导通电压：0.2ViD/? AiD/? A反向击穿特性硅二极管2CP10的伏安特性锗二极管2AP15的伏安特性38二、温度对二极管伏安特性的影响在环境温度升高时，二极管的正向特性将左移，反向特性将下移。 I / mA15 10 5C0.01 C0.02温度增加C 50C 2500.20.4U/V第四版童诗白二极管的特性对温度很敏感，具有负温度系数。391.2.3 二极管的参数(1) 最大整流电流IF (2) 反向击穿电压U（BR）和最高反向工作电压URM (3) 反向电流IR第四版童诗白在实际应用中，应根据管子所用的场合，按其所承受的最高反向电压、最大正向平均电流、工作频率、环境温度等条件，选择满足要求的二极管。40(4) 最高工作频率fM (5) 极间电容Cj1.2.4 二极管等效电路一、由伏安特性折线化得到的等效电路 1. 理想模型第四版童诗白411.2.4 二极管等效电路一、由伏安特性折线化得到的等效电路 2. 恒压降模型第四版童诗白421.2.4 二极管等效电路一、由伏安特性折线化得到的等效电路 3. 折线模型第四版童诗白43二、二极管的微变等效电路二极管工作在正向特性的某一小范围内时，其正向特性可以等效成一个微变电阻。?v D 即 rd ? ?i D根据 iD ? I S (e v D / VT ? 1)得Q点处的微变电导第四版童诗白I S v D / VT diD gd ? e Q? dv D VT则 rd ?QID ? VT1 VT ? gd ID图1.2.7二极管的微变等效电路常温下（T=300K）VT 26(mV ) rd ? ? I D I D (mA )44应用举例二极管的静态工作情况分析VDD=10V 时（R=10k?）理想模型VD ? 0 V I D ? VDD / R ? 1 mA恒压模型VD ? 0.7 V （硅二极管典型值） I D ? (VDD ? VD ) / R ? 0.93 mAVDD iD +VDD iD + iDVDD第四版童诗白折线模型+ Vth rDVth ? 0.5 V（硅二极管典型值）设 rD ? 0.2 k??DVD??D??D?VDD ? Vth ID ? ? 0.931 mA R ? rDVD ? Vth ? I D rD ? 0.69 V451.2.5稳压二极管一、稳压管的伏安特性利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态，反向电压应大于稳压电压。第四版童诗白DZ(a)符号 (b)2CW17 伏安特性46二、稳压管的主要参数 (1) 稳定电压UZ 在规定的稳压管反向工作电流IZ下，所对应的反向工作电压。 (2) 动态电阻rZ第四版童诗白rZ =?VZ /?IZ (3)最大耗散功率 PZM (4)最大稳定工作电流 IZmax和最小稳定工作电流 IZmin (5)温度系数――?VZ47RIO IZ DZ+稳压电路+IRVI UI-VO UO-RL正常稳压时第四版童诗白UO =UZ如电路参数变化？# 上述电路UI为正弦波，且幅值大于UZ ， UO的波形是怎样的？ ↓ RL → IO ↑48（1）.设电源电压波动(负载不变) # 不加R可以吗？UI ↑→UO↑→UZ↑→ IZ↑↓UO↓←UR ↑ ← IR ↑（2）.设负载变化(电源不变)P25例1.2.2例1：稳压二极管的应用稳压二极管技术数据为：稳压值UZ=10V，Izmax=12mA， Izmin=2mA，负载电阻RL=2k?，输入电压ui=12V，限流电阻 R=200 ?，求iZ。若负载电阻变化范围为1.5 k? -- 4 k? ，是否还能稳压？i第四版童诗白iL iz DZ UZ RL uOR ui49i RiL iz DZ UZ RLUZ=10V R=200 ?ui=12VuiuO Izmax=12mAIzmin=2mARL=2k? (1.5 k? ~4 k?)iL=uo/RL=UZ/RL=10/2=5（mA）i= （ui - UZ）/R=（12-10）/0.2=10 （mA）第四版童诗白 iZ = i - iL=10-5=5 （mA）RL=1.5 k? , iL=10/1.5=6.7（mA）, iZ =10-6.7=3.3（mA）RL=4 k? , iL=10/4=2.5（mA）, iZ =10-2.5=7.5（mA）负载变化,但iZ仍在12mA和2mA之间,所以稳压管仍能起稳压作用50例2：稳压二极管的应用（UZ＝3V） DZ 解： ui和uo的波形如图所示uI /VuiRuO6 3 0 u O1 /V 3 0t第四版童诗白(a) R ui (b) DZtuOu O2 /V3 0t511.2.6其它类型的二极管一、发光二极管 LED (Light Emitting Diode)1. 符号和特性工作条件：正向偏置符号特性第四版童诗白i /mA一般工作电流几十 mA，导通电压 (1 ? 2) VO2u /V52发光类型：可见光：红、黄、绿不可见光：红外光显示类型：普通 LED ，七段 LED , 点阵 LED第四版童诗白53二、光电二极管符号和特性E = 200 lxiOu符号特性 E = 400 lx无光照时，与普通二极管一样。有光照时，分布在第三、四象限。工作原理：第四版童诗白三、变容二极管四、隧道二极管五、肖特基二极管541.3双极型晶体管(BJT)又称半导体三极管、晶体三极管，或简称晶体管。 (Bipolar Junction Transistor) 三极管的外形如下图所示。X：低频小功率管D：低频大功率管第四版童诗白 G：高频小功率管 A：高频大功率管图 1.3.1 三极管的外形三极管有两种类型：NPN 型和 PNP 型。主要以 NPN 型为例进行讨论。551.3.1 晶体管的结构及类型常用的三极管的结构有硅平面管和锗合金管两种类型。二氧化硅eb Nb 发射区 e发射区 NP 第四版童诗白 N 基区集电区P集电区 P c基区c(a)平面型(NPN)e 发射极， b基极， c 集电极。(b)合金型(PNP)56图1.3.2a三极管的结构集电极 c集电区N基极 b集电结基区发射结 bcP第四版童诗白N发射区符号发射极 e 图 1.3.2(b) 三极管结构示意图和符号NPN 型57e集电极 c 集电区 P N 基极 bN集电结cN P基区发射结 b第四版童诗白发射区发射极 ee符号(b)PNP 型58图 1.3.2? 三极管结构示意图和符号1.3.2 晶体管的电流放大作用以 NPN 型三极管为例讨论c Nc三极管若实现放大，必须从三极管内部结构和外部所加电源的极性来保证。b第四版童诗白表面看PNb不具备放大作用e e59c N b P N N第四版童诗白三极管内部结构要求： 1. 发射区高掺杂。 2. 基区做得很薄。通常只有几微米到几十微米，而且掺杂较少。 3. 集电结面积大。e三极管放大的外部条件：外加电源的极性应使发射结处于正向偏置状态，而集电结处于反向偏置状态。60一、晶体管内部载流子的运动1. 发射结加正向电压，扩散运动形成发射极电流发射区的电子越过发射结扩散到基区，基区的空穴扩散到发射区―形成发射极电流 IE (基区多子数目较少，空穴电流可忽略)。c RcIBb 第四版童诗白 Rb e2. 扩散到基区的自由电子与空穴的复合运动形成基极电流IE电子到达基区，少数与空穴复合形成基极电流 Ibn ，复合掉的空穴由 VBB 补充。多数电子在基区继续扩散，到达集电结的一侧。61晶体管内部载流子的运动3.集电结加反向电压，漂移运动形成集电极电流Icc ICICBOIBb集电结反偏，有利于收集基区扩散过来的电子而形成集电极 Rb 电流 Icn。其能量来自外接电源 VCC 。第四版童诗白RceIE另外，集电区和基区的少子在外电场的作用下将进行漂移运动而形成反向饱和电流，用ICBO表示。晶体管内部载流子的运动62二、晶体管的电流分配关系ICcIE= ICn + IBn + IEp = IEn+ IEpICBOICnRcIC = ICn + ICBOIBbIB=IEP+ IBN－ICBO第四版童诗白Rb IE =IC+IBIBnIEp eIEne图1.3.4晶体管内部载流子的运动与外部电流63三、晶体管的共射电流放大系数 1、共射直流电流放大系数IC C1 IB + Rb VBB T+C2 Rc VCCI C ? I CBO ? ? I B ? I CBO整理可得：I C ? ? I B ? (1 ? ? ) I CBO ? ? I B ? I CEO第（四 I E ? 1 ? ?）I B 版 2、共射交流电流放大系数童 ΔI C 诗 ? ?? ? ? 白 ΔI BIC ? ? IB共发射极接法ICBO 称反向饱和电流ICEO 称穿透电流643、共基直流电流放大系数 I Cn ? ? IEC1+IEICC2 + Rc VCCI C ? I Cn ? I CBO ? ? I E ? I CBORe VEE第四版却差别不大，计算中，可不将它们严格区分。童 ? ? 诗 5. ?与?的关系或 ? ? ? ? 1?? 1? ? 白ΔiC ?? 共基极接法 ΔiE 直流参数? 、? 与交流参数 ?、 ? 的含义是不同的，但是，对于大多数三极管来说，? 与， ? 与 ? 的数值 ?4、共基交流电流放大系数651.3.3 晶体管的共射特性曲线一. 输入特性曲线 iB=f(uBE)? UCE=const(1) 当uCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。 (2) 当uCE≥1V时， uCB= uCE - uBE&0，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，在同样的uBE下 IB减小，特性曲线右移。 iC第四版童诗白uCECE = 0V uCE ? 1V u = 0ViBuBE - e UBBuu /V BE /V BE 共射极放大电路b +c+uCEUCC66二、输出特性曲线 iC=f(uCE)? IB=const输出特性曲线的三个区域: 饱和区：iC明显受uCE控放大区：iC平行于u 截止区：iC接近零的CE 制的区域，该区域内，轴的区域，曲线基本平行等距。区域，相当iB=0的曲一般uCE＜0.7V(硅管)。此时，发射结正偏，集电线的下方。此时，此时，发射结正偏，集结反偏。 uBE小于死区电压，电结正偏或反偏电压很集电结反偏。小。67第四版童诗白1.3.4晶体管的主要参数三极管的参数分为三大类:直流参数、交流参数、极限参数一、直流参数1.共发射极直流电流放大系数?第四版童诗白=（IC－ICEO）/IB≈IC / IB ?vCE=const2.共基直流电流放大系数?IC ? ? IEICEO=（1+ ? ）ICBO683.集电极基极间反向饱和电流ICBO集电极发射极间的反向饱和电流ICEO二、交流参数 1.共发射极交流电流放大系数?? =?iC/?iB?UCE=const2. 共基极交流电流放大系数α第四版童诗白α =?iC/?iE? UCB=const 3.特征频率 fT?值下降到1的信号频率69三、极限参数1.最大集电极耗散功率PCM 2.最大集电极电流ICM 3. 反向击穿电压 ? UCBO――发射极开路时的集电结反向击穿电压。第四版童诗白 ? UCEO――基极开路时集电极和发射极间的击穿电压。 ? U EBO――集电极开路时发射结的反向击穿电压。几个击穿电压有如下关系 UCBO＞UCEO＞UEBO70PCM= iCuCE由PCM、 ICM和UCEO在输出特性曲线上可以确定过损耗区、过电流区和击穿区。PCM= iCuCE第四版童诗白U (BR) CEOUCE/V输出特性曲线上的过损耗区和击穿区711.3.5温度对晶体管特性及参数的影响I / mA600 200一、温度对ICBO的影响60 40 20 0 0.4 0.8 U / V iC温度对输入特性的影响 600 200温度每升高100C ， ICBO增加约一倍。反之，当温度降低时ICBO减少。硅管的ICBO比锗管的小得多。二、温度对输入特性的影响第四版童诗白温度升高时正向特性左移，反之右移三、温度对输出特性的影响iB温度升高将导致 IC 增大O温度对输出特性的影响uCE72三极管工作状态的判断[例1]：测量某NPN型BJT各电极对地的电压值如下，试判别管子工作在什么区域？（1） VC ＝6V （2） VC ＝6V （3） VC ＝3.6V VB ＝0.7V VB ＝4V VB ＝4V VE ＝0V VE ＝3.6V VE ＝3.4V解：对NPN管而言，放大时VC ＞ VB ＞ VE 第四版童诗白对PNP管而言，放大时VC ＜ VB ＜VE （1）放大区（2）截止区（3）饱和区原则：发射结集电结截止反偏反偏放大正偏反偏饱和正偏正偏73[例2] 某放大电路中BJT三个电极的电流如图所示。IA＝-2mA,IB＝-0.04mA,IC＝+2.04mA,试判断管脚、管型。解：电流判断法。A电流的正方向和KCL。IE=IB+ ICC为发射极 B为基极第四版童诗白BIAIBICCA为集电极。管型为NPN管。管脚、管型的判断法也可采用万用表电阻法。参考实验。74例[3]：测得工作在放大电路中几个晶体管三个电极的电位 U1、U2、U3分别为：（1）U1=3.5V、U2=2.8V、 U3=12V （2）U1=3V、 U2=2.8V、 U3=12V （3）U1=6V、 U2=11.3V、 U3=12V （4）U1=6V、 U2=11.8V、 U3=12V 判断它们是NPN型还是PNP型？是硅管还是锗管？并确定e、 b、c。解：原则：先求U第四版童诗白管。发射结正偏，集电结反偏。 NPN管 UBE＞0， UBC＜0，即UC ＞ UB ＞ UE 。 PNP管 UBE＜0， UBC＜0，即UC ＜ UB ＜ UE 。BE，若等于0.6-0.7V，为硅管；若等于0.2-0.3V，为锗（1）U1 b、U2 e、U3 c NPN 硅（2）U1 b、U2 e、U3 c NPN 锗（3）U1 c、U2 b、U3 e PNP 硅（4）U1 c、U2 b、U3 e PNP 锗751.3.6 光电三极管一、等效电路、符号c ciC E4 E3 E2 E1eeE＝0 OuCE第四版童诗白图1.3.11光电三极管的输出特性二、光电三极管的输出特性曲线76复习1.BJT放大电路三个电流关系？ 2.BJT的输入、输出特性曲线？ 3.BJT工作状态如何判断？IE =IC+IBIC ? ? IBI E ? 1 ? ?）I B （第四版童诗白uCE = 0V uCE ? 1VuBE /V771.4 场效应三极管场效应管：一种载流子参与导电，利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的三极管，又称单极型三极管。单极型器件(一种载流子导电)；特点第四版童诗白输入电阻高；工艺简单、易集成、功耗小、体积小、成本低。场效应管分类结型场效应管绝缘栅场效应管78场效应管分类：N沟道 FET 场效应管 JFET 结型 MOSFET (IGFET) 绝缘栅型 P沟道（耗尽型）N沟道 P沟道第四版童诗白增强型耗尽型N沟道P沟道791.4.1 结型场效应管Junction Field Effect Transistor结构DP 型区漏极符号耗尽层 (PN 结)栅极G 第四版童诗白 P+N 型沟道P+在漏极和源极之间加上一个正向电压， N 型半导体中多数载流子电子可以导电。N N型硅棒图 1.4.1 S 源极导电沟道是 N 型的，称 N 沟道结型场效应管。80N 沟道结型场效应管结构图P 沟道场效应管DPN+G 第四版童诗白型沟道N+P 沟道场效应管是在 P 型硅棒的两侧做成高掺杂的 N 型区(N+)，导电沟道为 P 型，多数载流子为空穴。D GS S P 沟道结型场效应管结构图符号81一、结型场效应管工作原理第四版童诗白N 沟道结型场效应管用改变 UGS 大小来控制漏极电流 ID 的。(VCCS) *在栅极和源极之间 D 漏极耗尽层加反向电压，耗尽层会变宽，导电沟道宽度减小，使沟道本身的电阻值增大， N 栅极漏极电流 ID 减小，反之， G P+ 型 P+ 沟漏极 ID 电流将增加。道N S 源极*耗尽层的宽度改变主要在沟道区。821. 当UDS = 0 时， uGS 对导电沟道的控制作用UGS = 0 时，耗尽层比较窄，导电沟比较宽D G 第四版童诗白ID = 0N + 型 P 沟道P+S(a) UGS = 0831. 当UDS = 0 时， uGS 对导电沟道的控制作用UGS 由零逐渐减小，耗尽层逐渐加宽，导电沟相应变窄。DID = 0N 型 P+ 沟道G 第四版童诗白P+SVGG(b) UGS(off) & UGS & 0841. 当UDS = 0 时， uGS 对导电沟道的控制作用当 UGS = UGS（Off)，耗尽层合拢，导电沟被夹断.UGS(off)为夹断电压,为负值。UGS(off) 也可用UP表示 D G 第四版童诗白 ID = 0P+P+S VGG(c) UGS ＜UGS(off)852. 当uGS 为UGS（Off)~0中一固定值时,uDS 对漏极电流iD的影响。 uGD ＝ uGS －uDSD iD DiD(a)GP+(b)NP+VDD+ P+ GP NP+VDD第四版童诗白S iSuGS = 0，uGD & UGS（Off) ， iD 较大。VGGS iS uGS & 0，uGD & UGS（Off) ， iD 更小。注意：当 uDS & 0 时，耗尽层呈现楔形。86(c)GDiD(d)P+DiD+ PP+VDDGP++ PP+VDDNVGGS iSVGGS iSuGS & 0,uGD = UGS(off),uGS & 0 ,uGD & uGS(off),夹断， iD几乎不变第四版童诗白沟道变窄预夹断(1) 改变 uGS ，改变了 PN 结中电场，控制了 iD ，故称场效应管； (2)结型场效应管栅源之间加反向偏置电压，使 PN 反偏，栅极基本不取电流，因此，场效应管输入电阻很高。873.当uGD & uGS(off)时 , uGS 对漏极电流iD的控制作用在uGD ＝ uGS －uDS & uGS(off),当uDS为一常量时，对应于确定的uGS ，就有确定的iD。场效应管为电压控制元件(VCCS)。场效应管用低频跨导gm的大小描述栅源电压对漏极电流的控制作用。第四版童诗白gm=?iD/?uGS(单位mS)88小结(1)在uGD ＝ uGS －uDS & uGS(off)情况下, 即当uDS & uGS -uGS(off) 对应于不同的uGS ，d-s间等效成不同阻值的电阻。(2)当uDS使uGD ＝ uGS(off)时，d-s之间预夹断第四版童诗白(3)当uDS使uGD & uGS(off)时， iD几乎仅仅决定于uGS ，而与uDS 无关。此时，可以把iD近似看成uGS控制的电流源。89二、结型场效应管的特性曲线1. 转移特性(N 沟道结型场效应管为例)iD ? f (uGS ) U??D S mA GDS ?常数iDV UDSuGS = 0 ，iD 最大； iD uGS 愈负，iD 愈小； uGS = UGS(off) ，iD ? 0。 IDSS VDDUGS(off) O uGS??第四版童诗白VGG?V uGS?图 1.4.6转移特性特性曲线测试电路两个重要参数夹断电压 UGS(off) (ID = 0 时的 UGS)饱和漏极电流 IDSS(UGS = 0 时的 ID)90转移特性结型场效应管转移特性曲线的近似公式：ID/mA IDSSuGS 2 iD ? I DSS (1 ? ) U GS(off) ( U GS(off) ≤第四版童诗白UPO uGS/V转移特性uGS ≤0)图 1.4.62. 输出特性曲线当栅源之间的电压 UGS 不变时，漏极电流 iD 与漏源之间电压 uDS 的关系，即iD ? f (u DS )U GS ?常数91输出特性（漏极特性）曲线预夹断轨迹iD/mA?mAIDSS/V可变电阻区U DS ? U GS ? U P?iDV UDSGD S??VGG 第四版童诗白?V uGSVDDOUGS = 0V -1 -2 恒流区 -3 -4 -5 -6-7击穿区?U P ? 8V 夹断区uDS /V图 1.4.5(a)特性曲线测试电路图 1.4.5(b)漏极特性漏极特性也有三个区：可变电阻区、恒流区和夹断区。92＊结型P 沟道的特性曲线栅源加正偏电压，(PN结反偏) 漏源加反偏电压。DGS转移特性曲线iD UGS（Off） uGS IDSS输出特性曲线?? ?第四版童诗白o93O1.4.2 绝缘栅型场效应管 MOSFETMetal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor由金属、氧化物和半导体制成。称为金属-氧化物 -半导体场效应管，或简称 MOS 场效应管。特点：输入电阻可达 1010 ? 以上。 N 沟道第四版童诗白类型增强型耗尽型增强型耗尽型P 沟道UGS = 0 时漏源间存在导电沟道称耗尽型场效应管；UGS = 0 时漏源间不存在导电沟道称增强型场效应管。94一、N 沟道增强型 MOS 场效应管栅极 G SiO2 GN+ N+ P 型衬底结构源极 SSD 漏极 DD第四版童诗白 B SGB 衬底引线 B图 1.4.7N 沟道增强型MOS 场效应管的结构示意图951. 工作原理绝缘栅场效应管利用 UGS 来控制“感应电荷”的多少，改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况，以控制漏极电流 ID。 2.工作原理分析 (1)UGS = 0第四版童诗白 S D漏源之间相当于两个背靠背的 PN 结，无论漏源之间加何种极性电压，总是不导电。B96(2) UDS = 0，0 & UGS & UGS(th) 栅极金属层将聚集正电荷，它们排斥P型衬底靠近 SiO2 一侧的空穴，形成由负离子组成的耗尽层。增大 UGS 耗尽层变宽。 (3) UDS = 0，UGS ≥ UGS(th)第四版童诗白 SVGGG? ? ? N+ ? ? ? ? ? ? N 型沟道 P 型衬底 N+DB由于吸引了足够多P型衬底的电子，会在耗尽层和 SiO2 之间形成可移动的表面电荷层 ――反型层、N 型导电沟道。 UGS 升高，N 沟道变宽。因为 UDS = 0 ，所以 ID = 0。UGS(th) 或UT为开始形成反型层所需的 UGS，称开启电压。97(4) UDS 对导电沟道的影响 (UGS & UT) a. UDS & UGS C UT ，即 UGD = UGS C UDS & UT 导电沟道呈现一个楔形。漏极形成电流 ID 。b. UDS= UGS C UT， UGD = UT靠近漏极沟道达到临界开启程度，出现预夹断。S S SVDD DD VDD VVGG GG VGG VGG GDD Dc. UDS & UGS C UT， UGD & UT第四版童诗白N++N+ NN++ + NN由于夹断区的沟道电阻很大，UDS 逐渐增大时，导电沟道两端电压基本不变， iD因而基本不变。夹断区 P 型衬底 P 型衬底 P 型衬底BB B98在UDS & UGS C UT时，对应于不同的uGS就有一个确定的iD 。此时，可以把iD近似看成是uGS控制的电流源。VDD VGG VDD VGG VDD VGGSN+GDN+SN+GN+ P型衬底D SN+GN+ 夹断区 P型衬底DP型衬底第四版童诗白B(a) UGD & UTB(b) UGD = UTB(c) UGD & UT图 1.4.9UDS 对导电沟道的影响993. 特性曲线与电流方程 (a)转移特性 UGS & UT ，iD = 0； (b)输出特性三个区：可变电阻区、恒流区(或饱和区)、夹断区。 UGS ≥ UT，形成导电沟道，随着 UGS 的增加，ID 逐渐预夹断轨迹 iD/mA 增大。(当 UGS & UT 时) 第四版 I DO 童诗 O UT 2UT uGS /V 白图 1.4.10 (a)uGS iD ? I DO ( ? 1) 2 UT iD /mA可变电阻区恒流区UGS增加O夹断区。 U GS ? U T uDS /V图 1.4.10 (b)100二、N 沟道耗尽型 MOS 场效应管制造过程中预先在二氧化硅的绝缘层中掺入正离子，这些正离子电场在 P 型衬底中“感应”负电荷，形成 “反型层”。即使 UGS = 0 也会形成 N 型导电沟道。 UGS = 0，UDS & 0，产生较大的漏极电流； UGS & 0，绝缘层中正离子感应的负电荷减少，导电沟道变窄，iD 减小； UGS = UP , 感应电荷被“耗尽”，iD ? 0。SN+G++++++ ++++++N+D第四版童诗白P型衬底B 图 1.4.11101UP或UGS(off)称为夹断电压N 沟道耗尽型 MOS 管特性工作条件： i /mA D UDS & 0； UGS 正、负、零均可。IDSSiD/mA 4 3 2 1 +1V UGS=0 ?1 V ?2 V ?3 V 5 10 15 20 uDS /VUPOuGS /VO第四版童诗白(a)转移特性(b)输出特性D耗尽型 MOS 管的符号 G S102BN 沟道耗尽型MOSFET三、P沟道MOS管1.P沟道增强型MOS管的开启电压UGS(th)& 0 D当UGS & UGS(th) ，漏-源之间应加负电源电压管子才导通,空穴导电。G SB P沟道2.P沟道耗尽型MOS管的夹断电压UGS(off)＞0UGS 可在正、负值的一定范围内实现对iD的控制，第四版童诗白漏-源之间应加负电源电压。 D四、VMOS管VMOS管漏区散热面积大，可制成大功率管。G SB P沟道103各类场效应管的符号和特性曲线种类符号D转移特性曲线iD /mA iD IDSS输出特性曲线UGS= 0V结型耗尽 N 沟道型结型耗尽 P 沟道型绝缘栅型 N沟道G第四版童诗白GIDSS S D增强型 G SiDB O UT uGSiDO? ? ?UGS = UTiDO UP uGSo+ + + + uDS104S DUP OuGSO? ? ?uDS种类绝缘耗栅型尽 N 沟道型 G 增强型 G符号D ID转移特性曲线IDIDSS UGS输出特性曲线+ UGS=0 _ _UDSIDBSD IDUPOO UGSDB SIDSS_? ?IDOo第四版童诗白BS ID绝缘栅型 P 沟道耗尽型 GUP UGSo_ _ _105U T O ID1.4.3 场效应管的主要参数一、直流参数1. 饱和漏极电流 IDSS 为耗尽型场效应管的一个重要参数。 2. 夹断电压 UP 或UGS(off) 为耗尽型场效应管的一个重要参数。 3. 开启电压 UT 或UGS(th)第四版童诗白为增强型场效应管的一个重要参数。4. 直流输入电阻 RGS 输入电阻很高。结型场效应管一般在 107 ? 以上，绝缘栅场效应管更高，一般大于 109 ?。106二、交流参数1. 低频跨导 gm用以描述栅源之间的电压 uGS 对漏极电流 iD 的控制作用。ΔiD gm ? ΔuGS UDS? 常数单位：iD 毫安(mA)；uGS 伏(V)；gm 毫西门子(mS)第四版童诗白2. 极间电容这是场效应管三个电极之间的等效电容，包括 Cgs、 Cgd、Cds。极间电容愈小，则管子的高频性能愈好。一般为几个皮法。107三、极限参数1.最大漏极电流IDM2.漏源击穿电压 U(BR)DS 当漏极电流 ID 急剧上升产生雪崩击穿时的 UDS 。 3. 漏极最大允许耗散功率 PDM 由场效应管允许的温升决定。漏极耗散功率转化为热能使管子的温度升高。 4. 栅源击穿电压U(BR)GS 场效应管工作时，栅源间 PN 结处于反偏状态，若UGS & U(BR)GS ，PN 将被击穿，这种击穿与电容击穿的情况类似，属于破坏性击穿。108第四版童诗白例1.4.2电路如图1.4.14所示，其中管子T的输出特性曲线如图1.4.15所示。试分析ui为0V、8V和10V 三种情况下uo分别为多少伏？第四版童诗白图1.4.14图1.4.15分析：N沟道增强型MOS管，开启电压UGS(th) ＝4V109解:(1) ui为0V ，即uGS＝ui＝0，管子处于夹断状态所以u0＝ VDD ＝15V (2) uGS＝ui＝8V时，从输出特性曲线可知，管子工作在恒流区， iD＝ 1mA， u0＝ uDS ＝ VDD - iD RD ＝10V (3) uGS＝ui＝10V时，若工作在恒流区， iD＝ 2.2mA。因而u0＝ 15- 2.2*5 ＝4V 第四版童诗白但是， uGS ＝10V时的预夹断电压为uDS= uGS C UT=(10-4)V=6V可见，此时管子工作在可变电阻区110从输出特性曲线可得:uGS ＝10V时d-s之间的等效电阻(D在可变电阻区，任选一点，如图)uds 3 Rds ? ?( )? ? 3K? ?3 iD 1? 10所以输出电压为第四版童诗白Rds u0 ? ? VDD ? 5.6V Rds ? Rd[例1.4.3] 自阅1111.4.4 场效应管与晶体管的比较晶体管结构 NPN型、PNP型场效应管结型耗尽型 N沟道 P沟道绝缘栅增强型 N沟道 P沟道绝缘栅耗尽型 N沟道 P沟道C与E一般不可倒置使用第四版童诗白D与S有的型号可倒置使用载流子输入量多子扩散少子漂移电流输入多子运动电压输入控制电流控制电流源 CCCS(β)电压控制电流源 VCCS(gm)112晶体管噪声温度特性较大受温度影响较大场效应管较小较小，可有零温度系数点几兆欧姆以上易受静电影响适宜大规模和超大规模集成113输入电阻第四版童诗白几十到几千欧姆不受静电影响不易大规模集成静电影响集成工艺1.5 单结晶体管和晶闸管1.5.1单结晶体管一、单结晶体管的结构和等效电路单结晶体管又称为双基极晶体管。b2N 型硅片 PN 结(b)符号第四版童诗白eP区(a)结构b1(C)等效电路114图 1.5.1单结管的结构及符号二、工作原理和特性曲线++ UD ? + UEB1 ? + UBB UA ? ? IE 饱和区B谷点V负阻区 IP OA 峰点 P UPUEB1截止区图 10.9.11(a) 第四版童诗白图 10.9.11(b)rb1 UA ? U BB ? ?U BB rb1 ? rb2rb1 ?? rb1 ? rb2――分压比UP：峰点电压IP：峰点电流UV：谷点电压 IV：谷点电流115三、应用举例：单结管的脉冲发生电路第四版童诗白图 1.5.3单结管的脉冲发生电路1161.5.2 晶闸管（晶体闸流管）硅可控元件，由三个PN结构成的大功率半导体器件。一、结构和等效模型阴极C控制极C C第四版童诗白阳极图 1.5.5晶闸管的结构和符号117二、工作原理1. 控制极不加电压，无论在阳极与阴极之间加正向或反向电压，晶闸管都不导通。――称为阻断 2. 控制极与阴极间加正向电压，阳极与阴极之间加正向电压，晶闸管导通。C 第四版童诗白图 1.5.5 C CIG β1 β2IGCP N PN P Nβ1IG图 1.5.6118结论：晶闸管由阻断变为导通的条件是在阳极和阴极之间加正向电压时，再在控制极加一个正的触发脉冲；晶闸管由导通变为阻断的条件是减小阳极电流 IA ，或改变A-C电压极性的方法实现。第四版童诗白晶闸管导通后，管压降很小，约为 0.6~1.2 V 左右。119三、晶闸管的伏安特性1. 伏安特性IA C IG= 0 IH BIG 增大正向阻断特性：当 IG= 0 ，而阳极电压不超过一定值时，管子处于阻断状态。 UBR UBO ――正向转折电压A UBO UAC第四版童诗白正向导通特性：管子导通后，伏安特性与二极管的正向特性相似。图 1.5.7晶闸管的伏安特性曲线 IH ――维持电流当控制极电流 IG ? 0 时，使晶闸管由阻断变为导通所需的阳极电压减小。反向特性：与二极管的反向特性相似。120O四、晶闸管的主要参数 1.额定正向平均电流 IF 2.维持电流 IH 3.触发电压 UG和触发电流 IG 4.正向重复峰值电压 UDRM第四版童诗白5.反向重复峰值电压 URRM其它：正向平均电压、控制极反向电压等。121例：单相桥式可控整流电路在 u2 正半周，当控制极加触发脉冲，VT1 和 VD2 导通；在 u2 负半周，当控制极加触发脉冲，VT2和 VD1 导通；+ uG -第四版童诗白αθ图 1.5.8?：控制角； ?：导电角122单结管的触发电路第四版童诗白123第 1 章第四版童诗白小结124一、两种半导体和两种载流子两种载流子的运动电子空穴两种 N 型 (多电子) 半导体 P 型 (多空穴)二、二极管 1. 特性 ― 单向导电第四版童诗白正向电阻小(理想为 0)，反向电阻大(?)。uD UTi D ? I S (euD UTuD ? 0, i D ? I S (e ? 1) ? 1) uD ? 0, I ? ? I S ? 0125iD U (BR)IF2. 主要参数uDURM O IS第四版童诗白正向 ― 最大平均电流 IF最大反向工作电压 U(BR)(超过则击穿) 反向 ― 反向饱和电流 IR (IS)(受温度影响)1263. 二极管的等效模型理想模型 (大信号状态采用)正偏导通电压降为零相当于理想开关闭合反偏截止电流为零相当于理想开关断开iD恒压降模型否则截止，相当于二极管支路断开第四版童诗白正偏电压 ? UD(on) 时导通等效为恒压源UD(on)UD(on)uD硅管： UD(on) = (0.6 ? 0.8) V 估算时取 0.7 V锗管：(0.1 ? 0.3) V0.2 V折线近似模型相当于有内阻的恒压源 UD(on)1274. 二极管的分析方法图解法微变等效电路法5. 特殊二极管工作条件第四版童诗白主要用途稳压发光稳压二极管发光二极管光电二极管反偏正偏反偏光电转换128三、两种半导体放大器件双极型半导体三极管(晶体三极管 BJT) 两种载流子导电单极型半导体三极管(场效应管 FET) 晶体三极管多数载流子导电第四版童诗白NPN 三区、三极、两结 1. 形式与结构 PNP2. 特点基极电流控制集电极电流并实现放大129内因：发射区载流子浓度高、放大条件基区薄、集电区面积大外因：发射结正偏、集电结反偏 3. 电流关系第四版童诗白IE = IC + IB IC = ? IB + ICEO IE = (1 + ?) IB + ICEOIE = IC + IB IC = ? IB IE = (1 + ? ) IB1304. 特性iB / ?A80 60iC / mA4饱 3和区4020210.4 0.8O 第四版童诗白uBE / VO截止区3 6100 ? A 80 ? A 60 ? A 40 ? A 20 ? A IB = 0 uCE/V9 12死区电压(Uth)： 0.5 V (硅管) 0.1 V (锗管)0.6 工作电压(UBE(on) ) ： ? 0.8 V 取 0.7 V (硅管) 0.2 ? 0.3 V 取 0.3 V (锗管)131放大区特点： 1)iB 决定 iC100 ? A 80 ? A 60 ? A 40 ? A 20 ? A IB = 0 uiC / mA4饱3 2和区放大区截止区3 62)曲线水平表示恒流 3)曲线间隔表示受控/V第四版童诗白1CEO9 121325. 参数电流放大倍数特性参数极间反向电流 ICM第四版童诗白? ?? = ? /(1 ? ? ) ? = ? /(1 + ? )ICBO ICEO = (1 + ?) ICBO极限参数PCMICMiCU(BR)CEOICEO O安全 PCM 工作区 u U(BR)CEO CE133场效应管 1. 分类按导电沟道分 N 沟道 P 沟道第四版童诗白增强型绝缘栅型耗尽型按结构分 (MOS) 结型 (耗尽型) 增强型 uGS = 0 时， iD = 0 按特性分耗尽型 uGS = 0 时， iD ? 01342. 特点栅源电压改变沟道宽度从而控制漏极电流输入电阻高，工艺简单，易集成3. 特性第四版童诗白由于 FET 无栅极电流，故采用转移特性和输出特性描述不同类型 FET 的特性比较参见图1.4.13 第49页。135不同类型 FET 转移特性比较N 沟道结型耗尽型增强型开启电压 (耗尽型) IDSS 夹断电压iD /mA MOS 管UGS(off)O 第四版童诗白UGS(th)uGS /VuGS 2 iD ? I DSS (1 ? ) U GS(off)uGS iD ? I DO ( ? 1)2 U GS(th)IDO 是 uGS = 2UGS(th) 时的 iD 值136四、晶体管电路的基本问题和分析方法三种工作状态判断导通还是截止：以 NPN为例： UBE & U(th) 则导通UBE & U(th) 则截止状态放大第四版童诗白饱和临界截止电流关系条件发射结正偏集电结反偏两个结正偏集电结零偏两个结反偏I C = ? IB I C ? ? IB ICS = ? IBSIB & 0, IC = 0137判断饱和还是放大： 1. 电位判别法 NPN 管UC & UB & U E UE & UC ? U B放大饱和放大饱和PNP 管第四版童诗白 2. 电流判别法UC & UB & UE UE & UC ? U BIB & IBS 则放大 IB & IBS 则饱和 I CS VCC ? U CE(sat) I BS ? ? ? ? ( RC ? RE )138
All rights reserved Powered by
copyright &copyright 。文档资料库内容来自网络，如有侵犯请联系客服。}

常信村百科网