【正文】 ansistor 由金屬、氧化物和半導(dǎo)體制成。場效應(yīng)管為電壓控制元件 (VCCS)。第四版童詩白821. 當(dāng) UDS = 0 時 ， uGS 對導(dǎo)電溝道的控制作用ID = 0GDSN型溝道P+ P+ (a) UGS = 0UGS = 0 時，耗盡層比較窄，導(dǎo)電溝比較寬第四版童詩白831. 當(dāng) UDS = 0 時 ， uGS 對導(dǎo)電溝道的控制作用UGS 由零逐漸減小，耗盡層逐漸加寬，導(dǎo)電溝相應(yīng)變窄。解：解：第四版童詩白75　光電三極管一、等效電路、符號二、光電三極管的輸出特性曲線ceceiCuCEO圖 E1E2E3E4E＝ 0第四版童詩白76復(fù)習(xí) 電流關(guān)系 ？IE =IC+IB、輸出特性曲線？uCE = 0V uCE ? 1VuBE /V？第四版童詩白77　場效應(yīng)三極管場效應(yīng)管： 一種載流子參與導(dǎo)電，利用輸入回路的電場效應(yīng)來控制輸出回路電流的三極管，又稱 單極型三極管。管型為 NPN管。 輸出特性曲線上的過損耗區(qū)和擊穿區(qū) PCM= iCuCE U (BR) CEO UCE/V第四版童詩白71　溫度對晶體管特性及參數(shù)的影響一、溫度對 ICBO的影響溫度每升高 100C ， ICBO增加約一倍。iC=f(uCE)? IB=const二、輸出特性曲線輸出特性曲線的三個區(qū)域 :截止區(qū)： iC接近零的區(qū)域，相當(dāng) iB=0的曲線的下方。晶體管內(nèi)部載流子的運動第四版童詩白61becI EI BRcRb，漂移運動形成集電極電流 Ic 　集電結(jié)反偏，有利于收集基區(qū)擴散過來的電子而形成集電極電流 I?！?不具備放大作用第四版童詩白59三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求：NNPebc　　 1. 發(fā)射區(qū)高摻雜。第四版童詩白54　雙極型晶體管 (BJT)　又稱半導(dǎo)體三極管、晶體三極管，或簡稱晶體管。– 50I / mAU / – 2551015––0溫度增加第四版童詩白39 二極管的參數(shù)(1) 最大整流電流 IF(2) 反向擊穿電壓 U（ BR） 和最高反向工作電壓 URM(3) 反向電流 IR(4) 最高工作頻率 fM(5) 極間電容 Cj在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)管子所用的場合，按其所承受的最高反向電壓、最大正向平均電流、工作頻率、環(huán)境溫度等條件，選擇滿足要求的二極管。一般來說，當(dāng)二極管正向偏置時，擴散電容起主要作用，即可以認(rèn)為 Cj ? Cd；在信號頻率較高時，須考慮結(jié)電容的作用。O uCb圖 （b)第四版童詩白322. 擴散電容 Cd?Q是由多數(shù)載流子在擴散過程中積累而引起的?！　? （動畫 14） （動畫 15）綜上所述：可見， PN 結(jié)具有 單向?qū)щ娦?。對稱結(jié)　即 擴散運動與漂移運動達到動態(tài)平衡。 4. 雜質(zhì)半導(dǎo)體的表示方法如下圖所示?！　?電子稱為多數(shù)載流子 (簡稱多子 )，　　 空穴稱為少數(shù)載流子 (簡稱少子 )。　 　 4. 由于物質(zhì)的運動，自由電子和空穴不斷的產(chǎn)生又　 　 　不斷的復(fù)合。光敏器件二極管第四版童詩白10+4+4+4+4 +4+4+4+4+4 完全純凈的、不含其他雜質(zhì)且具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo) 體 稱為本征半導(dǎo)體 將硅或鍺材料提純便形成單晶體，它的原子結(jié)構(gòu)為共價鍵結(jié)構(gòu)。 數(shù)字電子技術(shù)主要研究處理數(shù)字信號的電子電路?！　?dǎo) 言第四版童詩白25. 學(xué)習(xí)方法 重點掌握基本概念；基本電路的結(jié)構(gòu)、性能特點；基本分析估算方法。 電子技術(shù)就是研究 電子器件 及 電路系統(tǒng) 設(shè)計、分析及制造的工程實用技術(shù)。絕緣 體： 有的物 質(zhì) 幾乎不 導(dǎo)電 ，稱 為 絕緣 體 ，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。T ? 自由電子 和 空穴 使 本征半導(dǎo)體具有導(dǎo)電能力，但很微弱。小結(jié)：　第四版童詩白14　雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體有兩種N 型半導(dǎo)體P 型半導(dǎo)體一、 N 型半導(dǎo)體 (Negative)　 　 在硅或鍺的晶體中摻入少量的 5 價 雜質(zhì)元素，如　 　磷、銻、砷等，即構(gòu)成 N 型半導(dǎo)體 (或稱電子型　 　半導(dǎo)體 )。　 　 空穴濃度多于電子濃度，即 p n。 P NPN結(jié)圖 　 PN 結(jié)的形成一、 PN 結(jié)的形成　 PN結(jié)第四版童詩白21 PN 結(jié)中載流子的運動耗盡層空間電荷區(qū)P N1. 擴散運動　 　 2. 擴散運動形成空間電荷區(qū)　 　 電子和空穴濃度差形成多數(shù)載流子的擴散運動。圖 P N什么是 PN結(jié)的單向?qū)щ娦?？有什么作用？第四版童詩?5　　在 PN 結(jié)加上一個很小的正向電壓，即可得到較大的正向電流，為防止電流過大，可接入電阻 R。電容效應(yīng)包括兩部分 勢壘電容擴散電容1. 勢壘電容 Cb是由 PN 結(jié)的空間電荷區(qū)變化形成的。O xnPQ 12　 　 當(dāng)加反向電壓時，擴散運動被削弱，擴散電容的作用可忽略。第四版童詩白363 平面型二極管 往往用于集成電路制造工藝中。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓時工作在反向電擊穿狀態(tài)，反向電壓應(yīng)大于穩(wěn)壓電壓。　　 主要以 NPN 型為例進行討論?！?　 三極管放大的外部條件 ：外加電源的極性應(yīng)使 發(fā)射結(jié)處于正向偏置 狀態(tài)，而 集電結(jié)處于反向偏置 狀態(tài)。ICBO晶體管內(nèi)部載流子的運動第四版童詩白62beceRcRb二、晶體管的電流分配關(guān)系IEpICBOIEICIBIEnIBnICnIC = ICn + ICBO IE= ICn + IBn + IEp = IEn+ IEpIB=IEP+ IBN－ ICBOIE =IC+IB圖 第四版童詩白63三、晶體管的共射電流放大系數(shù)整理可得：ICBO 稱反向飽和電流ICEO 稱穿透電流共射直流電流放大系數(shù)共射交流電流放大系數(shù)VCCRb+VBBC1TICIBC2Rc+共發(fā)射極接法第四版童詩白64共基直流電流放大系數(shù)或共基交流電流放大系數(shù)　 　 直流參數(shù) 與交流參數(shù) ?、 ? 的含義是不同的，但是，對于大多數(shù)三極管來說， ? 與 ， ? 與 的數(shù)值卻差別不大，計算中，可不將它們嚴(yán)格區(qū)分。此時， 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏 。二、溫度對輸入特性的影響溫度升高時正向特性左移，反之右移6040200 I / mAU / V溫度對輸入特性的影響202300三、溫度對輸出特性的影響溫度升高將導(dǎo)致 IC 增大iCuCEOiB200600溫度對輸出特性的影響第四版童詩白72三極管工作狀態(tài)的判斷[例 1]： 測量某 NPN型 BJT各電極對地的電壓值如下，試判別管子工作在什么區(qū)域？（（ 1）） VC ＝＝ 6V　　 　　 VB ＝＝ 　　 VE ＝＝ 0V（（ 2）） VC ＝＝ 6V　　 　　 VB ＝＝ 4V　　 VE ＝＝ （（ 3）） VC ＝＝ 　　 VB ＝＝ 4V　　 VE ＝＝ 解：原則：正偏反偏反偏集電結(jié)正偏正偏反偏發(fā)射結(jié)飽和放大截止對 NPN管而言，放大時 VC ＞＞ VB ＞＞ VE 對 PNP管而言，放大時 VC ＜＜ VB ＜＜ VE （ 1）放大區(qū)（ 2）截止區(qū)（ 3）飽和區(qū)第四版童詩白73[例 2]　 某放大電路中 BJT三個電極的電流如圖所示。第四版童詩白74例例 [3]：： 測得工作在測得工作在 放大電路中放大電路中 幾個晶體管三個電極的電位幾個晶體管三個電極的電位U U U3分別為：分別為： （（ 1）） U1=、 U2=、　、　 U3=12V （（ 2）） U1=3V、　、　 U2=、　、　 U3=12V （（ 3）） U1=6V、　、　 U2=、　、　 U3=12V （（ 4）） U1=6V、　、　 U2=、　、　 U3=12V判斷它們是判斷它們是 NPN型還是型還是 PNP型？是硅管還是鍺管？并確定型？是硅管還是鍺管？并確定 e、 b、 c。　 　 導(dǎo)電溝道是 N 型的，稱 N 溝道結(jié)型場效應(yīng)管 。uGS = 0， uGD UGS（ Off) ，iD 較大 。(2)當(dāng) uDS使 uGD ＝ uGS(off)時， ds之間預(yù)夾斷(3)當(dāng) uDS使 uGD uGS(off)時， iD幾乎僅僅決定于 uGS ，　而與 uDS 無關(guān)。類型N 溝道P 溝道增強型耗盡型增強型耗盡型UGS = 0 時漏源間存在導(dǎo)電溝道稱 耗盡型場效應(yīng)管；UGS = 0 時漏源間不存在導(dǎo)電溝道稱 增強型場效應(yīng)管。UGS(th) 或 UT為開始形成反型層所需的 UGS，稱 開啟電壓 。(當(dāng) UGS UT 時 )三個區(qū)：可變電阻區(qū)、恒流區(qū) (或飽和區(qū) )、夾斷區(qū)。SGDB P溝道SGDB P溝道四、 VMOS管VMOS管漏區(qū)散熱面積大，可制成大功率管。 極間電容愈小，則管子的高頻性能愈好。因而 u0＝ 15 *5 ＝ 4V但是， uGS ＝ 10V時的預(yù)夾斷電壓為uDS= uGS – UT=(104)V=6V可見，此時管子工作在可變電阻區(qū)第四版童詩白110從輸出特性曲線可得 :uGS ＝ 10V時 ds之間的等效電阻(D在可變電阻區(qū)，任選一點，如圖 )所以輸出電壓為[例 ] 自閱第四版童詩白111晶體管 場效應(yīng)管結(jié)構(gòu) NPN型、 PNP型結(jié)型耗盡型 N溝道 P溝道絕緣柵增強型 N溝道 P溝道絕緣柵耗盡型 N溝道 P溝道C與 E一般不可倒置使用 D與 S有的型號可倒置使用載流子 多子擴散少子漂移 多子運動輸入量 電流輸入 電壓輸入控制 電流控制電流源CCCS(β)電壓控制電流源VCCS(gm) 場效應(yīng)管與晶體管的比較第四版童詩白112噪聲 較大 較小溫度特性 受溫度影響較大 較小，可有零溫　　　　　　　　　　　　　　 度系數(shù)點輸入電阻 幾十到幾千歐姆 幾兆歐姆以上靜電影響 不受靜電影響 易受靜電影響集成工藝 不易大規(guī)模集成 適宜大規(guī)模和　　　　　　　　　　　　　　　超大規(guī)模集成　　晶體管 場效應(yīng)管第四版童詩白113一、單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)和等效電路N 型硅片P 區(qū)PN 結(jié)eb1b2單結(jié)晶體管 又稱為 雙基極晶體管。IH —— 維持電流　 當(dāng)控制極電流 IG ? 0 時， 使晶閘管由阻斷變?yōu)閷?dǎo)通所需的陽極電壓減小。A20 18