【正文】 . 柵源擊穿電壓 U(BR)GS 由場效應管允許的溫升決定。 漏極耗散功率轉化為熱能使管子的溫度升高。當漏極電流 ID 急劇上升產生雪崩擊穿時的 UDS 。 場效應管工作時，柵源間 PN 結處于反偏狀態(tài)，若 UGS U(BR)GS ， PN 將被擊穿，這種擊穿與電容擊　 　穿的情況類似，屬于破壞性擊穿。 IDM第四版童詩白108例 電路如圖 ，其中管子 T的輸出特性曲線如圖 。試分析 ui為 0V、 8V和 10V三種情況下 uo分別為多少伏？ 　 圖 　　　　圖 分析： N溝道增強型 MOS管，開啟電壓 UGS(th) ＝ 4V第四版童詩白109解 :(1) ui為 0V ，即 uGS＝ ui＝ 0，管子處于夾斷狀態(tài) 　所以 u0＝ VDD ＝ 15V(2) uGS＝ ui＝ 8V時， 從輸出特性曲線可知，管子工作 在恒流區(qū)， iD＝ 1mA， u0＝ uDS ＝ VDD iD RD ＝ 10V(3) uGS＝ ui＝ 10V時，若工作在恒流區(qū)， iD＝ 。因而 u0＝ 15 *5 ＝ 4V但是， uGS ＝ 10V時的預夾斷電壓為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 場效應管結構 NPN型、 PNP型結型耗盡型 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 場效應管第四版童詩白113一、單結晶體管的結構和等效電路N 型硅片P 區(qū)PN 結eb1b2單結晶體管 又稱為 雙基極晶體管。(a)結構(b)符號(C)等效電路圖 　 單結管的結構及符號　單結晶體管和晶閘管第四版童詩白114二、工作原理和特性曲線+?UA+ ?UD+?UEB1+?UBB—— 分壓比O UEB1IEAPVBIPUP截止區(qū)負阻區(qū)飽和區(qū)峰點UP：峰點電壓IP：峰點電流谷點UV：谷點電壓IV：谷點電流圖 (a) 圖 (b)第四版童詩白115三、應用舉例：單結管的脈沖發(fā)生電路圖 　 單結管的脈沖發(fā)生電路第四版童詩白116　晶閘管 （晶體閘流管）一、結構和等效模型圖 　 晶閘管的結構和符號C CC陽極陰極控制極第四版童詩白硅可控元件，由三個 PN結構成的大功率半導體器件。117二、工作原理圖 　 1. 控制極不加電壓，無論在陽極與陰極之間加正向或反向電壓，晶閘管都不導通。 —— 稱為阻斷　 2. 控制極與陰極間加正向電壓，陽極與陰極之間加正向電壓，晶閘管 導通 。PNPIGβ1 β2IGβ1IG圖 CNPNCC第四版童詩白C118結論：　 　 晶閘管由阻斷變?yōu)?導通的條件是在陽極和陰極之間加正向電壓時，再在控制極加一個正的觸發(fā)脈沖；　 　 晶閘管由導通變?yōu)?阻斷的條件是減小陽極電流 IA ，　　或改變 AC電壓極性的方法實現(xiàn)?！?　 晶閘管導通后，管壓降很小，約為 ~ V 左右。第四版童詩白119三、晶閘管的伏安特性1. 伏安特性O UACIAUBOABCIHIG= 0　 正向阻斷特性 ：當 IG= 0 ，而陽極電壓不超過一定值時，管子處于阻斷狀態(tài)。UBO —— 正向轉折電壓　 正向導通特性 ：管子導通后，伏安特性與二極管的正向特性相似。IH —— 維持電流　 當控制極電流 IG ? 0 時， 使晶閘管由阻斷變?yōu)閷ㄋ璧年枠O電壓減小。IG 增大反向特性 ：與二極管的反向特性相似。UBR圖 版童詩白120四、晶閘管的 主要參數(shù) IF IH UG和觸發(fā)電流 IG UDRM URRM其它：正向平均電壓、控制極反向電壓等。第四版童詩白121例：單相橋式可控整流電路+uG在 u2 正半周，當控制極加觸發(fā)脈沖， VT1 和 VD2 導通；在 u2 負半周，當控制極加觸發(fā)脈沖， VT2和 VD1 導通；α θ?：控制角； ?：導電角圖 第四版童詩白122 單結管的觸發(fā)電路第四版童詩白123小 結第 1 章第四版童詩白124一、兩種半導體和兩種載流子兩種載流子的運動電子空穴兩 種半導體N 型 (多電子 )P 型 (多空穴 )二、二、 二極管1. 特性特性 — 單向 導電導電正向電阻小 (理想為 0)， 反向電阻大 (?)。第四版童詩白125iDO 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第四版童詩白1263. 二極管的等效模型理想模型 (大信號狀態(tài)采用 )uDiD正偏導通 電壓降為零 相當于理想開關閉合反偏截止 電流為零 相當于理想開關斷開恒壓降模型 UD(on)正偏電壓 ? UD(on) 時導通 等效為恒壓源 UD(on)否則截止，相當于二極管支路斷開UD(on) = ( ? ) V 估算時取 V硅管：鍺管： ( ? ) V V折線近似模型相當于有內阻的恒壓源 UD(on)第四版童詩白1274. 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) 光光電二極管 反 偏 光電轉換第四版童詩白128三、兩種半導體放大器件雙極型半導體三極管 (晶體三極管 BJT)單極型半導體三極管 (場效應管 FET)兩種載流子導電多數(shù)載流子導電晶體三極管1. 形式與結構 NPNPNP 三區(qū)、三極、兩結2. 特點基極電流控制集電極電流并實現(xiàn) 放大第四版童詩白129放大條件內因：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)射結正偏、集電結反偏3. 電流關系IE = IC + IBIC = ? IB + ICEO IE = (1 + ?) IB + ICEOIE = IC + IBIC = ? IB IE = (1 + ? ) IB 第四版童詩白1304. 特性iC / mAuCE /V100 181。A80 181。A60 181。A40 181。A20 181。AIB = 0O 3 6 9 124321O iB / ?AuBE / V60402080死區(qū)電壓 (Uth)： V (硅管 ) V (鍺管 )工作電壓 (UBE(on) ) ： ? V 取 V (硅管 ) ? V 取 V (鍺管 )飽和區(qū)截止區(qū)第四版童詩白131iC / mAuCE /V100 181。A80 181。A60 181。A40 181。A20 181。AIB = 0O 3 6 9 124321放大區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)放大區(qū)特點：1)iB 決定 iC2)曲線水平表示恒流3)曲線間隔表示受控第四版童詩白1325. 參數(shù)特性參數(shù)電流放大倍數(shù) ? ? ? = ? /(1 ? ? )? = ? /(1 + ? )極間反向電流 ICBOICEO極限參數(shù)ICMPCMU(BR)CEOuCEOICEOiCICMU(BR)CEOPCM安 全 工 作 區(qū)= (1 + ?) ICBO第四版童詩白133場效應管1. 分類按導電溝道分 N 溝道P 溝道按結構分 絕緣柵型(MOS)結型按特性分 增強型耗盡型 uGS = 0 時， iD = 0uGS = 0 時， iD ? 0增強型耗盡型(耗盡型 )第四版童詩白1342. 特點柵源電壓改變溝道寬度從而控制漏極電流輸入電阻高，工藝簡單，易集成由于 FET 無柵極電流，故采用 轉移特性 和輸出特性 描述3. 特性不同類型 FET 的特性比較參見 圖 第 49頁。第四版童詩白135不同類型 FET 轉移特性比較結型N 溝道uGS /ViD /mAO增強型耗盡型MOS 管(耗盡型 ) IDSS 開啟電壓UGS(th)夾斷電壓 UGS(off)IDO 是 uGS = 2UGS(th) 時的 iD 值第四版童詩白136四、晶體管電路的基本問題和分析方法三種工作狀態(tài)狀態(tài) 電流關系 條 件放大 I C = ? IB 發(fā)射結正偏集電結反偏飽和 I C ? ? IB 兩個結正偏ICS = ? IBS 集電結零偏臨界截止 IB 0, IC = 0 兩個結反偏判斷導通還是截止：UBE U(th) 則 導通以 NPN為 例：UBE U(th) 則 截止第四版童詩白137判斷飽和還是放大：1. 電位判別法NPN 管 UC UB UE 放大UE UC ? UB 飽和PNP 管 UC UB UE 放大UE UC ? U B 飽和2. 電流判別法IB IBS 則 飽和 IB IBS 則 放大第四版童詩白138謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAIT