【正文】 107 可變電阻區(qū)： 對(duì)應(yīng)預(yù)夾斷前狀態(tài) 特點(diǎn)： 固定 uGS， uDS?則 iD近似線性 ? 電阻特性 固定 uDS， 變化 uGS則阻值變化 變阻特性 輸出曲線分四區(qū)： 截止區(qū) 放大區(qū) 可變電阻區(qū) 擊穿區(qū) 可變電阻區(qū) 結(jié)型 場(chǎng)效應(yīng)管 JFET:特性曲線續(xù) 108 擊穿區(qū)： 對(duì)應(yīng)擊穿狀態(tài) 特點(diǎn)： uDS 很大 iD急劇增加 輸出曲線分四區(qū)： 截止區(qū) 放大區(qū) 可變電阻區(qū) 擊穿區(qū) 擊穿區(qū) 結(jié)型 場(chǎng)效應(yīng)管 JFET:特性曲線續(xù) 109 指 uDS為參變量， iD隨uGS 變化的關(guān)系曲線 ),(2 DSGSD uufi ?? 轉(zhuǎn)移特性曲線 結(jié)型 場(chǎng)效應(yīng)管 JFET:特性曲線續(xù) 110 ? 預(yù)夾斷后轉(zhuǎn)移特性曲線重合 ? 曲線方程 ? 條件 DSo f fGSGS uUu ??? )(02)()1(offGSGSD S SD UuIi ??結(jié)型 場(chǎng)效應(yīng)管 JFET:特性曲線續(xù) ?根據(jù)柵極絕緣材料分為 : 金屬 氧化物 半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管 (MOSFET或 MOS) 金屬 氮化硅 半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管 (MNSFET或 MNS) 金屬 氧化鋁 半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管 (MALSFET) ?根據(jù)是否存在原始導(dǎo)電溝道分為 :增強(qiáng)型 和 耗盡型 ?根據(jù)導(dǎo)電溝道類型分為 : N溝道 和 P溝道 特點(diǎn) ——柵極同其余電極之間絕緣 絕緣柵 場(chǎng)效應(yīng)管 IGFET ? 概念 112 絕緣柵 場(chǎng)效應(yīng)管 IGFET ? 結(jié)構(gòu)與符號(hào) (以增強(qiáng)型 NMOS管為例 ) PMOSFET NMOSFET 113 導(dǎo)電溝道 uGS=0時(shí)，無 導(dǎo)電溝道 (夾斷狀態(tài) ) uGS? UGS(th)時(shí)，產(chǎn)生 導(dǎo)電溝道 (開啟狀態(tài) ) 定義開啟電壓 UGS(th) 為剛開始出現(xiàn)導(dǎo)電溝道時(shí)的柵源電壓數(shù)值 絕緣柵 場(chǎng)效應(yīng)管 IGFET ? 工作原理 114 受控機(jī)理：漏極電流 iD 受控于 uGS 通過改變加在絕緣層上的電壓(柵源電壓 )的大小來改變導(dǎo)電溝道的寬度，進(jìn)而改變溝道電阻的大小以達(dá)到控制漏極電流的目的，漏極電流 iD 受控于uGS 。 ? 晶體二極管的應(yīng)用電路。 58 晶體二極管電路分析方法 ? 圖解法 ? 迭代法 ? 折線化近似 59 ? 晶體二極管電路分析方法 圖解法 iRUu ?? i = f (u ) 晶體二極管 60 )()()()()()1(KKKKxfxfxx????計(jì)算機(jī)輔助分析法（迭代法） ???????RUUIIIUUDDsDTD)/(1)/(ln據(jù)電路列方程組 采用牛頓 拉夫森迭代算法 迭代公式： 晶體二極管 (電路分析方法 :續(xù) ) 61 晶體二極管 (電路分析方法 :續(xù) ) 折線化近似法 理想特性曲線 只考慮門限的特性曲線 考慮門限電壓和正向?qū)娮璧奶匦郧€ 僅考慮正、反向?qū)娮璧奶匦郧€ 62 晶體二極管應(yīng)用電路 ? 門電路 ? 整流電路 ? 限幅電路 63 電路變化后（圖 c） : uO = (c) ? 晶體二極管電路舉例 門電路 晶體二極管 例 1：圖 a示二極管 門電路（ VD 理想） 求： uO 解： uO = 0 64 整流電路 例 2：半波整流電路中 VD 理想，畫出 uO (t)波形 解：輸出 uO(t) 取決于 VD 的工作狀態(tài)是通還是斷 晶體二極管 (電路舉例 :續(xù) ) ? V tuO Itu 0 )()( ?； VD截止 ?ui 0V ； VD導(dǎo)通 ? ui 0V 解： 65 限幅電路 例 3:限幅電路中 VD 理想，求 uO(t)并畫出波形 。 時(shí) sIi ??1/ ??TUue 。 PN結(jié)基本原理 ? 電容特性 0(1 )TCCuu????擴(kuò)散電容 CD CD 值與 PN結(jié)的正向電流 I成正比 。 ? PN結(jié)正向?qū)?、反向截止的特性稱 PN結(jié)的單向?qū)щ娞匦浴? PN結(jié)沒有電流 通過。 小結(jié) 16 ?雜質(zhì)半導(dǎo)體分 ： N型半導(dǎo)體 和 P型半導(dǎo)體 兩類 雜質(zhì) 半導(dǎo)體 結(jié)構(gòu)圖 本征半導(dǎo)體 +施主雜質(zhì) = N型半導(dǎo)體 ?N型半導(dǎo)體 (五價(jià)元素 ) N型半導(dǎo)體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu) 18 電子 正離子 雜質(zhì)原子電離 電子 空穴 熱激發(fā) 雜質(zhì) 半導(dǎo)體 N型半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子 (即 多子 ） 為 電子 。 本征 半導(dǎo)體 ?本征 激發(fā) 與 復(fù)合 載流子的密度 復(fù)合 12 本征 半導(dǎo)體 ?本征半導(dǎo)體中的載流子密度 熱 (T) 載流子密度 復(fù)合 激發(fā) 載流子密度 熱平衡 T=300K Si 溫度約每升高 10度， ni(T)、 pi(T)增大一倍。 硅 (Si) 鍺 (Ge) 半導(dǎo)體的原子結(jié)構(gòu) : 硅和鍺的原子結(jié)構(gòu)和共價(jià)鍵結(jié)構(gòu) 8 ?本征 激發(fā) 與 復(fù)合 本征 半導(dǎo)體 激發(fā) ：價(jià)電子獲取外能由束縛狀態(tài)變?yōu)樽杂蔂铙w的過程 （熱）溫度 光 核輻射 …… 激發(fā) 一對(duì)載流子 電子 空穴（帶正電） 本征激發(fā)產(chǎn)生電子空穴對(duì) 10 熱敏性 半導(dǎo)體的電阻率隨著溫度的上升而明顯地下降 本征 半導(dǎo)體 光敏性 半導(dǎo)體的電阻率隨著光照的增強(qiáng)而明顯地 下降 11 復(fù)合 ： 激發(fā)后的自由電子釋放能量，重新回到束縛狀態(tài)即自由電子與空穴成對(duì)消失的過程。 （ 5） 空穴的出現(xiàn)是半導(dǎo)體導(dǎo)電區(qū)別導(dǎo)體導(dǎo)電的一個(gè)主要特征 。 ? 漂移電流 =擴(kuò)散電流時(shí)， PN結(jié)形成且 處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。 PN結(jié)外加反向電壓 ? PN結(jié)加正向電壓時(shí)，正向擴(kuò)散電流 遠(yuǎn)大于漂移電流， PN結(jié)導(dǎo)通； PN結(jié) 加反向電壓時(shí)，僅有很小的反向飽 和電流 IS,考慮到 IS?0，則 PN結(jié)截止。 CT值隨外加電壓的改變而改變，為非線性電容。 晶體二極管 (VA特性 :續(xù) ) 47 伏安特性的溫度特性： 晶體二極管 (VA特性 :續(xù) ) T?則 Ur? T?則 IS ? T?則 Uz ?雪崩擊穿 T?則 Uz ?齊納擊穿 )C/mV(~dU r ???10TT1S2S122)T(I)T(I ?? 48 √正向特性近似 )1( / ?? TUus eIi