【文章內(nèi)容簡介】 目的，從而實現(xiàn)了對溝道電阻的控制作用。 （ 2）當(dāng)加 VDS0的電壓時 ID就隨 VGS的變化而變 化，從而達到 VGS對 ID的控制作用 167。 場效應(yīng)管 ∵ 場效應(yīng)管 GS上加反向偏壓 ，則反向電流很小， 若忽略反向電流 ， 則柵極電流基本為零， ∴ 控制信號的能量消耗很小 (輸入電阻大 )。 但當(dāng) GS上加正向偏壓時會產(chǎn)生柵極電流 若不采取限流措施會燒壞管子 使用時應(yīng)注意 + _ 0 VGS 0 VDS 0 167。 場效應(yīng)管 2. UDS對 ID的影響 (VGS=0) 一般對 N溝道 JFET， VDS0 (1)當(dāng) VGS=VDS=0時靠漏端與靠源端的 溝道寬度一樣，即具有均勻的溝道 (2)當(dāng) VGS=0而 VDS0時， 靠漏端的 P+N結(jié)的反偏程度 靠源端的 P+N結(jié)反偏程度 這使溝道兩側(cè)的耗盡區(qū)從源極到漏極逐 漸加寬，結(jié)果使溝道逐漸變窄。 隨著 VDS? 溝道不等寬的情況越明顯 ?溝道在漏極附近越來越窄 167。 場效應(yīng)管 當(dāng) VDS增大到 VDS= Vp 時 在漏極附近的耗盡區(qū)開始靠攏 —— 稱 預(yù)夾斷 在預(yù)夾斷狀態(tài) ID較大為 IDSS (3)當(dāng) VDS再 ?時 耗盡區(qū)沿溝道加長， 它們接觸部分 —— 稱 夾斷區(qū) 夾斷區(qū)加長并不意味著 ID?為零，因為若 ID為 零則夾斷區(qū)也不復(fù)存在。 夾斷區(qū)的加長意味著溝道電阻增大， VDS? 繼續(xù)時， ID趨于不變。 此時的電流稱為 漏極飽和電流 IDSS 167。 場效應(yīng)管 但 VDS不能無限 ? ∵ VDS?到一定值時會產(chǎn)生反向擊穿現(xiàn)象。 3. VGS0、 VDS0 時的情況 VGS越負使耗盡區(qū)變寬、導(dǎo)電溝道變窄， VDS越正使耗盡區(qū)和導(dǎo)電溝道進一步變得不等寬， (1)同一 VDS下，改變 VGS 使溝道寬度不同， ID也隨之改變 即 ID的大小受 VGS控制。 隨著 |VGS|?， 導(dǎo)電溝道變窄，電阻變大， 在同樣 VDS作用下，產(chǎn)生的 ID? |VGS|? ? 溝道電阻 ? ? ID ? 167。 場效應(yīng)管 ∵ VDS ? VP 即 VDS ? VP 預(yù)夾斷狀態(tài) 而又 ∵ VDS= VDG ∴ 器件達到預(yù)夾斷狀態(tài)的條件是 VGD?VP ∵ VGD=VGSVDS ∴ VDS ? VGSVP (2)VGS不同，產(chǎn)生預(yù)夾斷的 VDS值也不同。 (3)只有當(dāng) VGS=VP 時 溝道全部夾斷，此時 ID=0 167。 場效應(yīng)管 二 . N溝道 JFET的特性曲線 CUGSD DSufi ?? )( — UDS一定時， UGS對 iD的控制作用 為保證 JFET工作在 恒流區(qū) 要求 VDS?VGSVP 可用方程描述 定義 : 漏極飽和電流 IDSS —— VGS=0時 iD的值 夾斷電壓 VP —— iD =0時 VGS的值 21( ）PGSD S SD VVII ??167。 場效應(yīng)管 (1)壓控電阻區(qū)（線性電阻區(qū)，非飽和區(qū)） 條件是： VP VGS0 0 VDS? VGSVP UDS=UGSUGD 167。 場效應(yīng)管 在該狀態(tài)時 導(dǎo)電溝道暢通，漏源之間呈 線性電阻特性 ∴ 又稱 線性電阻區(qū) 且該阻值大小與 VGS有關(guān)： VGS越大 (越向 0電壓逼近 )， 導(dǎo)電溝道越寬， 溝道電阻越小，在相同的 VDS值時， iD越大 ∴ 通過改變 VGS的大小可控制漏源之間 溝道電阻的大小，因而又稱 壓控電阻區(qū)。 167。 場效應(yīng)管 (2)飽和區(qū)（恒流區(qū)，放大區(qū)） 條件是： VP VGS0 VDS VGSVP 這時器件工作于所謂預(yù)夾斷區(qū)， iD主要受 VGS控制，與 VDS基本無關(guān)， 呈恒流特性 ，作放大器時工作于該區(qū)域。 167。 場效應(yīng)管 (3)截止區(qū) 條件是： VDS 0 VGS ? VP 這時漏源之間處于開路狀態(tài) iD=0 應(yīng)用于開關(guān)電路 (4)擊穿區(qū) 為防器件損壞，工作時應(yīng)避免進入該區(qū) 須保證 VDSV(BR)DS 漏源之間的擊穿電壓 167。 金屬 氧化物 半導(dǎo)體場效應(yīng)管 (MOS管 ) （利用半導(dǎo)體表面的電場效應(yīng)） 根據(jù)在 VGS=0時漏源間是否存在導(dǎo)電溝道的情況 MOSFET分 增強型： 當(dāng) VGS=0時 ， iD=0 耗盡型 : 當(dāng) VGS=0時 ， iD=0 符號 N 增 N 耗 NMOS 簡化 167。 金屬 氧化物 半導(dǎo)體場效應(yīng)管 (MOS管 ) P 耗 P 增 PMOS 簡化 一 . N溝道增強型 MOSFET的特性曲線 對于 N溝道增強型 MOS管 只有 VGSVT 才會形成導(dǎo)電溝道 開啟電壓 iD=0 時 VGS的值 167。 金屬 氧化物 半導(dǎo)體場效應(yīng)管 (MOS管 ) 器件達到預(yù)夾斷的條件為 VDS ? VGSVT ∴ 對 N 增 MOS管 VGS0 VDS0 iD + + 0 167。 金屬 氧化物 半導(dǎo)體場效應(yīng)管 (MOS管 ) 對 P 增 MOS管 VGS0 VDS0 iD 0 _ _ 對 N 耗 MOS管 VGS可 + 0 VDS0 對 P 耗 MOS管 VGS可 + 0 VDS0 二 .轉(zhuǎn)移特性曲線的比較 詳見 P77 表 41 各類場效應(yīng)管的符號及特性曲線 167。 金屬 氧化物 半導(dǎo)體場效應(yīng)管 (MOS管 ) 判別： (1)判溝道 N溝道 VDS0 ， P溝道 VDS0 (2)耗盡型 —— 當(dāng) VGS=0時， iD =0 夾斷電壓 VGS(off) 顯然 JFET也是耗盡型 MOS —— VGS可 + 0 JFET 要求 VGS0 N 要求 VGS0 P (3) 增強型 —— 當(dāng) VGS=0時 iD =0 對轉(zhuǎn)移特性：結(jié)型不過零，過零是 MOS 167。 金屬 氧化物 半導(dǎo)體場效應(yīng)管 (MOS管 ) 三 . 場效應(yīng)管的參數(shù) 1. 直流參數(shù) —— VT、 VP、 IDSS 2. 交流參數(shù) CuGSDm DSdudig??低頻跨導(dǎo) gm定義 對耗盡型 對增強型 2)(2 G S t hGSoxnD UuLWCi ??? ?2/12)( ?????? ????DQoxnG St hGSoxnm IL WCUuL WCg ??∴ 總結(jié)： 本征半導(dǎo)體 四價元素硅、鍺 化合物砷化鎵 共價鍵 載流子 （光、電、熱） P型半導(dǎo)體 空穴＞電子 多子 少子 N型半導(dǎo)體 電子＞空穴 多子 少子 摻入三價元素 硼鋁銦等 摻入五價元素 砷磷銻等 濃度差 先多子擴散 電場力 后少子漂移 電子 空穴 動態(tài)平衡后形成 PN結(jié) 本征激發(fā) 總結(jié)： 平衡后不存在載流子稱耗盡區(qū) 正負離子形成內(nèi)建電場 UB阻擋了擴散 稱阻擋區(qū)或勢壘區(qū) PN結(jié)反偏 內(nèi)電場增加為 PN結(jié)正偏 內(nèi)電場下降為 UUB ? UU B ?多子推離耗盡區(qū)使之變寬 利多子擴散 耗盡區(qū)變窄 利少子漂移 形成小的 IR 小電壓 引起大的 IF 外加電壓對結(jié)的調(diào)寬效應(yīng) 勢壘電容 CT 擴散電容 CD PN結(jié)結(jié)電容 DTj CCC ??總結(jié)： PN結(jié)的 VA特性 正向特性 反向特性 RBUuV ??SIi ??)1( / ?? kTquS eIi u:外加正向電壓 kTquS eI /? qkTU T /?nUunnS TI )(1!1???= Is:反向飽和電流 mVUKT T 26,300 ??常溫下： RBUU ? ， UBR反向擊穿電壓 反向擊穿 總結(jié)： 輕摻雜耗盡區(qū)寬 雪崩擊穿 反向電壓使少子加速 撞出區(qū)內(nèi)中性原子的電子 形成新的電子－空穴對 再加速撞出更多 連鎖反應(yīng) 雪崩現(xiàn)象 反向電流 IR激增 重摻雜耗盡區(qū)窄 齊納擊穿 不大的反向電壓 區(qū)內(nèi)中性原子的 引起電子－空穴對激增 反向擊穿 電子－空穴對 形成大的耗盡區(qū)電場 價電子拉出鍵 反向電流 IR激增 總結(jié)： 硅材料 PN結(jié) 雪崩擊穿 雪崩加齊納擊穿 齊納擊穿 VU BR 7?VUV BR 75 ??VU BR 5?The end. return 第二章 基本電路 167。 晶體二極管電路 167。 晶體三極管放大電路 二極管電路例題 167。 場效應(yīng)管放大器 范例分析 第二章 基本電路 167。 晶體二極管電路 一、 二極管的基本應(yīng)用電路 a. 半波整流 若二極管視為理想，正半周 D導(dǎo)通 uo=ui 負半周時 D截止 uo=0 電路 輸入 輸出 第二章 基本電路 利用四個二極管構(gòu)成的橋堆 可實現(xiàn)全波整流電路 電路 堆棧簡化電路 輸入輸出波形 167。 晶體二極管電路 當(dāng) 時 V導(dǎo)通 第二章 基本電路 二極管上限幅 電路及波形 當(dāng) 時 , V截止 E、 V倒置可得下限幅 Vu i ?輸入 輸出 167。 晶體二極管電路 第二章 基本電路 雙向限幅器輸入、輸出波形 上圖是一簡單 雙向限幅電路 選擇不同的 D， 可得不同的限幅電平 輸入輸出波形 雙向限幅器 167。 晶體二極管電路 第二章 基本電路 二 穩(wěn)壓二極管及穩(wěn)壓電路 利用 PN結(jié)反向擊穿時，具有穩(wěn)壓特性 而制作成 穩(wěn)壓二極管 穩(wěn)壓二極管及其特性曲線 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路 167。 晶體二極管電路 第二章 基本電路 特點 :反向工作 (具有穩(wěn)壓作用 ) 電路中需加限流電阻 (防止熱擊穿 ) 穩(wěn)定電壓 Uz 流過二極管電流為規(guī)定值時 穩(wěn)壓管二端的電壓 額定功耗 Pz 由管子溫升所限 穩(wěn)定電流 Iz正常工作時的參考電流 ,電流 小于其 ,穩(wěn)定效果差，反之好 ,但受限制 最大電流 ZZZ UPI ?m a x167。 晶體二極管電路 第二章 基本電路 動態(tài)電阻 rz QZ iur???擊穿特性 ,工作點上 切線斜率之倒數(shù)，工作電流越大其愈小。 溫度系數(shù) α 溫度變化 1℃ 時 穩(wěn)定電壓的變化量 硅穩(wěn)壓管 VUZ 5?時 為負溫系數(shù)（齊納） 時 為正溫系數(shù)（雪崩） VUZ 7?VUV Z 75 ?? 時溫度系數(shù)很小 而在 左右的穩(wěn)壓管有廣泛應(yīng)用 VU Z 6?∴ 167。 晶體二極管電路 第二章 基本電路 電路如圖 R為限流電阻 RL為負載 ZUU ?0穩(wěn)壓 是指 Ui ,RL變化時， Uo保持不變 ZUU ?0基本不變，需使 Iz在 IZMIN和 IZMAX之間 為使 167。 晶體二極管電路 第二章 基本電路 考慮 Ui在（ Uimin， Uimax）內(nèi) IL在（ Ilmin， ILmax）內(nèi) 確定 限流電阻 R 的取值范圍 所謂電路設(shè)計 m inii UU ? m inLLRR ? 時， Iz最小 ZUU ?0當(dāng) 要使 m i nm i nm i nzLZZi IRURUU ???必須 m a xm i nm i nm i nm i n RRUIRUURLZzLZi ????即 167。 晶體二極管電路 第二章 基本電路 m a xii UU ? m a xLL RR ?， Iz最大 當(dāng) m a xm a xLm a xZZZi IRURUU ???必須 m i nm a xLm a xm