【正文】 50 181。A20 181。O《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件 晶體三極管的主要參數(shù)一、電流放大系數(shù)1. 共發(fā)射極電流放大系數(shù)iC / mAuCE /V50 181。A20 181。U(BR)EBO — 集電極極開路時 E、 B 極 間反向擊穿電壓。UDS增大 ，將使 ID隨之增大 ，管子工作在 可變電阻狀態(tài)處于可變電阻狀態(tài)的條件 : UGS （ off） ＜ UGS 0 UGS不足以讓導(dǎo)電溝道完全夾斷UGS(off) UGSUDS=UGD 0 UDS也還不足以使溝道預(yù)夾斷《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件3. 轉(zhuǎn)移特性和輸出特性UGS(off)當(dāng) UGS(off) ? uGS ? 0 時 (UGS還不足以夾斷導(dǎo)電溝道 ),UDS增大到使 UGSUDS=UGD ＜ UGS (off) 0 UDS使溝道預(yù)夾斷管子工作于飽和（放大）狀態(tài) 時uGSiD IDSSuDSiDuGS = – 3 V– 2 V– 1 V0 V– 3 VO O《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件一、增強型 N 溝道 MOSFET (Mental Oxide Semi— FET ) MOS 場效應(yīng)管1. 結(jié)構(gòu)與符號P 型襯底(摻雜濃度低 )N+ N+ 用擴(kuò)散的方法制作兩個 N 區(qū)在硅片表面生一層薄 SiO2 絕緣層S D用金屬鋁引出源極 S 和漏極 DG在絕緣層上噴金屬鋁引出柵極 GB耗盡層S — 源極 SourceG — 柵極 Gate D — 漏極 DrainSGDB《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件2. 工作原理1)UGS 對導(dǎo)電溝道的影響 (UDS = 0， UGS0)UGS將引起一個由柵極 G指向襯底 P的電場 E，它排斥 P型襯底中的空穴遠(yuǎn)離 SIO2薄膜，而吸引 P型襯底中的自由電子到 SIO2薄膜下形成電子層。在 uGS = 0 時已存在足夠強的自柵極指向襯底的電場 E，能吸引足夠多的電子形成溝道；在 DS 間加正電壓時將形成漏極電流 iD?！赌M電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件iDO uDU (BR)I FURM2. 主要參數(shù)主要參數(shù)正向 — 最大平均電流 IF反向 —最大反向工作電壓 U(BR)(超過則擊穿 )反向飽和電流 IR (IS)(受溫度影響 )IS《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件3. 二極管的等效模型理想模型 (大信號狀態(tài)采用 )uDiD正偏導(dǎo)通 電壓降為零 相當(dāng)于理想開關(guān)閉合反偏截止 電流為零 相當(dāng)于理想開關(guān)斷開恒壓降模型 UD(on)正偏電壓 ? UD(on) 時導(dǎo)通 等效為恒壓源 UD(on)否則截止，相當(dāng)于二極管支路斷開UD(on) = ( ? ) V 估算時取 V硅管：鍺管： ( ? ) V V折線近似模型相當(dāng)于有內(nèi)阻的恒壓源 UD(on)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件4. 二極管的分析方法圖解法微變等效電路法5. 特殊二極管工作條件 主要用途穩(wěn)壓二極管 反 偏 穩(wěn) 壓發(fā)光二極管 正 偏 發(fā) 光光敏二極管 反 偏 光電轉(zhuǎn)換《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件三、兩種半導(dǎo)體放大器件雙極型半導(dǎo)體三極管 (晶體三極管 BJT)單極型半導(dǎo)體三極管 (場效應(yīng)管 FET)兩種載流子導(dǎo)電多數(shù)載流子導(dǎo)電晶體三極管1. 形式與結(jié)構(gòu) NPNPNP 三區(qū)、三極、兩結(jié)2. 特點基極電流控制集電極電流并實現(xiàn) 放大流控器件《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件放大條件內(nèi)因：發(fā)射區(qū)載流子濃度高、 基區(qū)薄、集電區(qū)面積大外因： 發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏3. 電流關(guān)系IE = IC + IBIC = ? IB + ICEO IE = (1 + ?) IB + ICEOIE = IC + IBIC = ? IB IE = (1 + ? ) IB 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件4. 特性iC / mAuCE /V100 181。A40 181。A80 181。一般為幾 毫西 (mS)uGS /ViD /mAQO《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件PDM = uDS iD，受溫度限制。當(dāng) UDS增大到使UGS － UDS ＝ UGD = UGS(th)時 ,導(dǎo)電溝道首先在近 D極一側(cè)消失， UDS進(jìn)一步增大，導(dǎo)電溝道消失部分向 S極端延伸擴(kuò)展。而 D端的 PN結(jié)厚度取決于 UGD，且UGD ＝ VG VD=(VGVS) –(VD –VS)= UGS UDS＜ 0UDS增大會導(dǎo)致 UGD減?。ǜ?fù)），當(dāng) UDS增大到使UGD＜ UGS（ off）＜ 0時， PN結(jié)首先在 D端合攏，此時稱導(dǎo)電溝道被 預(yù)夾斷《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件(2) UDS 對導(dǎo)電溝道的影響此時 UGSUDS =UGD = UGS(off)；當(dāng) UDS ?, UGSUDS =UGD ＜ UGS(off)0夾斷區(qū)域擴(kuò)大， 預(yù)夾斷 點 下移。iCICMU(BR)CEO uCEPCMOICEO安全 工 作 區(qū)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件U(BR)CBO — 發(fā)射極開路時 C、 B 極 間反向擊穿電壓。A40 181。iCuCE T1iB = 0T2 iB = 0iB = 0溫度每升高 1?C， ? ?( ? 1)% 。A40 181。A20 181。幾 ? ? 幾十 ?《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件5. 穩(wěn)定電壓溫度系數(shù) CT一般，UZ 4 V， CTV 0 (為齊納擊穿 )具有負(fù)溫度系數(shù)；UZ 7 V， CTV 0 (為雪崩擊穿 )具有正溫度系數(shù)；4 V UZ 7 V， CTV 很小。解： 假設(shè)二極管斷開UP = 15 VUP UN 二極管導(dǎo)通等效為 V 的恒壓源 P N《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件UO = VDD1 ? UD(on)= 15 ? = (V)IO = UO / RL= / 3?= (mA)I2 = (UO ? VDD2) / R = ( ? 12) / 1?= (mA)I1 = IO + I2 = + = (mA)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件例 二極管構(gòu)成 “門 ”電路，設(shè) V V2 均為理想二極管，當(dāng)輸入電壓 UA、 UB 為低電壓 0 V 和高電壓 5 V 的不同組合時，求輸出電壓 UO 的值?！?PN 結(jié)未損壞，斷電即恢復(fù)。內(nèi)建電場《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件3. 擴(kuò)散和漂移達(dá)到 動態(tài)平衡擴(kuò)散電流 等于漂移電流， 總電流 I = 0。如硅、鍺單晶體?！赌M電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件硅 (鍺 )的原子結(jié)構(gòu)簡化模型慣性核硅 (鍺 )的共價鍵結(jié)構(gòu)價電子自由電子(束縛電子 )空穴空穴空穴可在共價鍵內(nèi)移動《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件本征激發(fā)：復(fù)復(fù) 合：合：　 　 自由電子和空穴在運動中相遇重新結(jié)合成對消失的過程。IF = I多子 ? I少子 ? I多子2. 外加 反向 電壓 (反向偏置 ) — reverse bias P 區(qū) N 區(qū)內(nèi)電場外電場外電場使少子背離 PN 結(jié)移動， 空間電荷區(qū)變寬?！赌M電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件硅管的伏安特性 鍺管的伏安特性604020– – 0 –25–50iD / mAuD / ViD / mAuD / – 25– 5051015––0《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件溫度對二極管特性的影響604020– 0 –25–50iD / mAuD / V20?C90?CT 升高時，UD(on)以 (2 ? ) mV/ ?C 下降《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件 二極管的主要參數(shù)1. IF — 最大整流電流 (最大正向平均電流 )2. URM — 最高反向工作電壓 ， 為 U(BR) / 2 3. IR — 反向電流 (越小單向?qū)щ娦栽胶?)4. fM — 最高工作頻率 (超過時單向?qū)щ娦宰儾?)iDuDU (BR)I FURM O《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件影響工作頻率的原因 — PN 結(jié)的電容效應(yīng) 結(jié)論：1. 低頻 時，因結(jié)電容很小，對 PN 結(jié)影響很小?！赌M電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)課件例 ui = 2 sin ?t (V)，分析二極管的限幅作用。I CN多數(shù)向 BC 結(jié)方向擴(kuò)散形成 ICN。A40 181。A10 181。A40 181。A10 181。U