【正文】 AIB = 0O 3 6 9 124321放大區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)放大區(qū)特點(diǎn)：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(yīng)管1. 分類按導(dǎo)電溝道分 N 溝道P 溝道按結(jié)構(gòu)分 絕緣柵型(MOS)結(jié)型按特性分 增強(qiáng)型耗盡型 uGS = 0 時(shí)， iD = 0uGS = 0 時(shí)， iD ? 0增強(qiáng)型耗盡型(耗盡型 )第四版童詩白1342. 特點(diǎn)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(zhuǎn)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。A80 181。A60 181。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119三、晶閘管的伏安特性1. 伏安特性O(shè) UACIAUBOABCIHIG= 0　 正向阻斷特性 ：當(dāng) IG= 0 ，而陽極電壓不超過一定值時(shí)，管子處于阻斷狀態(tài)。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(dǎo)通。 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 。第四版童詩白107三、極限參數(shù)3. 漏極最大允許耗散功率 PDM U(BR)DS4. 柵源擊穿電壓 U(BR)GS 由場效應(yīng)管允許的溫升決定。第四版童詩白106二、交流參數(shù)1. 低頻跨導(dǎo) gm2. 極間電容 用以描述柵源之間的電壓 uGS 對漏極電流 iD 的控制作用。為增強(qiáng)型場效應(yīng)管的一個(gè)重要參數(shù)。iD/mAuGS /VOUP(a)轉(zhuǎn)移特性IDSS耗盡型 MOS 管的符號SGDB(b)輸出特性iD/mAuDS /VO+1VUGS=0?3 V?1 V?2 V43215 10 15 20N 溝道耗盡型 MOSFET第四版童詩白102三、 P溝道 MOS管 MOS管 的開啟電壓 UGS(th) 0當(dāng) UGS UGS(th) ，漏 源之間應(yīng)加負(fù)電源電壓管子才導(dǎo)通 ,空穴導(dǎo)電 。UGS增加第四版童詩白100二、 N 溝道耗盡型 MOS 場效應(yīng)管P型襯底N+ N+BGS D++++++　 制造過程中預(yù)先在二氧化硅的絕緣層中摻入正離子，這些正離子電場在 P 型襯底中 “ 感應(yīng) ” 負(fù)電荷，形成 “ 反型層 ” 。此時(shí)， 可以把 iD近似看成是 uGS控制的電流源。漏極形成電流 ID 。 　　　　　　　　　　　　　UGS 升高， N 溝道變寬。(1)UGS = 0 漏源之間相當(dāng)于兩個(gè)背靠背的 PN 結(jié)，無論漏源之間加何種極性電壓， 總是不導(dǎo)電 。稱為 金屬 氧化物 半導(dǎo)體場效應(yīng)管 ，或簡稱 MOS 場效應(yīng)管 。第四版童詩白89二、結(jié)型場效應(yīng)管的特性曲線1. 轉(zhuǎn)移特性 (N 溝道結(jié)型場效應(yīng)管為例 )O uGSiDIDSSUGS(off)圖 　轉(zhuǎn)移特性uGS = 0 ， iD 最大；uGS 愈負(fù)， iD 愈?。籾GS = UGS(off) ， iD ? 0。在 uGD ＝ uGS － uDS uGS(off),當(dāng) uDS為一常量時(shí)，對應(yīng)于確定的 uGS ，就有確定的 iD。GDSNiSiDP+ P+ VDD　　注意：當(dāng) uDS 0 時(shí)，耗盡層呈現(xiàn)楔形。ID = 0GDSP+ P+N型溝道(b) UGS(off) UGS 0VGG第四版童詩白841. 當(dāng) UDS = 0 時(shí) ， uGS 對導(dǎo)電溝道的控制作用當(dāng) UGS = UGS（ Off)，耗盡層合攏，導(dǎo)電溝被夾斷 .ID = 0GDSP+ P+ (c) UGS ＜ UGS(off)VGGUGS(off)為夾斷電壓 ,為負(fù)值。符號GDS第四版童詩白81一、結(jié)型場效應(yīng)管工作原理N 溝道結(jié)型場效應(yīng)管 用改變 UGS 大小來控制漏極電流 ID 的。場效應(yīng)管分類 結(jié)型場效應(yīng)管絕緣柵場效應(yīng)管特點(diǎn)單極型器件 (一種載流子導(dǎo)電 )； 輸入電阻高；工藝簡單、易集成、功耗小、體積小、成本低。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。管 腳、管型的判斷法也可采用萬用表電阻法。解：電流判斷法。反之，當(dāng)溫度降低時(shí) ICBO減少。? U EBO—— 集電極開路時(shí)發(fā)射結(jié)的反 　向擊穿電壓。此時(shí)， uBE小于死區(qū)電壓，集電結(jié)反偏 。(1) 當(dāng) uCE=0V時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。其能量來自外接電源 VCC 。第四版童詩白60becRcRb一、晶體管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)I EIB1. 發(fā)射結(jié)加正向電壓，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成發(fā)射極電流　　發(fā)射區(qū)的電子越過發(fā)射結(jié)擴(kuò)散到基區(qū)，基區(qū)的空穴擴(kuò)散到發(fā)射區(qū) — 形成發(fā)射極電流 IE (基區(qū)多子數(shù)目較少，空穴電流可忽略 )。　 　 2. 基區(qū)做得很薄 。圖 　三極管的結(jié)構(gòu)(a)平面型 (NPN) (b)合金型 (PNP)NecNPb二氧化硅 be cPNPe 發(fā)射極， b基極， c 集電極。(Bipolar Junction Transistor)三極管的外形如下圖所示。rZ =?VZ /?IZ(3)最大耗散功率 PZM(4)最大穩(wěn)定工作電流 IZmax 和最小穩(wěn)定工作電流 IZmin(5)溫度系數(shù) —— ?VZ二、穩(wěn)壓管的主要參數(shù)第四版童詩白47↓ 穩(wěn)壓電路正常穩(wěn)壓時(shí) UO =UZ 不加不加 R可以嗎？可以嗎？ 上述電路上述電路 UI為正弦波，且幅為正弦波，且幅值大于值大于 UZ ， UO的波形是怎的波形是怎樣的？樣的？（（ 1）） .設(shè)電源電壓波動(dòng)設(shè)電源電壓波動(dòng) (負(fù)載不變負(fù)載不變)UI ↑→U O↑→U Z↑→ I Z↑↓UO↓←U R ↑ ← I R ↑（（ 2）） .設(shè)負(fù)載變化設(shè)負(fù)載變化 (電源不變電源不變 ) IO P25例例 UOUI第四版童詩白 RL → ↑如電路參數(shù)變化？48例 1：穩(wěn)壓二極管的應(yīng)用RLui uORDZiiziLUZ穩(wěn)壓二極管技術(shù)數(shù)據(jù)為：穩(wěn)壓值 UZ=10V， Izmax=12mA，Izmin=2mA，負(fù)載電阻 RL=2k?，輸入電壓 ui=12V，限流電阻R=200 ?，求 iZ。第四版童詩白40 二極管 等效電路一、由伏安特性折線化得到的等效電路　 1. 理想模型第四版童詩白41 二極管 等效電路一、由伏安特性折線化得到的等效電路　 2. 恒壓降模型第四版童詩白42 二極管 等效電路一、由伏安特性折線化得到的等效電路　3. 折線模型第四版童詩白43 二、二極管的微變等效電路 二極管工作在正向特性的某一小范圍內(nèi)時(shí)，其正向特性可以等效成一個(gè)微變電阻。2 面接觸型二極管 PN結(jié)面積大，用于工頻大電流整流電路。第四版童詩白34 半導(dǎo)體二極管在 PN結(jié)上加上引線和封裝，就成為一個(gè)二極管。圖 PNPN 結(jié)第四版童詩白33綜上所述：PN 結(jié)總的結(jié)電容 Cj 包括勢壘電容 Cb 和擴(kuò)散電容 Cd 兩部分 。在某個(gè)正向電壓下， P 區(qū)中的電子濃度 np(或 N 區(qū)的空穴濃度 pn)分布曲線如圖中曲線 1 所示。勢壘電容的大小可用下式表示：　 　 由于 PN 結(jié) 寬度 l 隨外加電壓 u 而變化，因此 勢壘電容 Cb不是一個(gè)常數(shù) 。第四版童詩白28IS ：反向飽和電流UT ：溫度的電壓當(dāng)量在常溫 (300 K)下， UT ? 26 mV三、三、 PN 結(jié)的電流方程結(jié)的電流方程PN結(jié)所加端電壓 u與流過的電流 i的關(guān)系為公式推導(dǎo)過程略第四版童詩白29四、 PN結(jié)的伏安特性　　 i = f (u )之間的關(guān)系曲線。第四版童詩白26　耗盡層圖 　 PN 結(jié)加反相電壓時(shí)截止 　　反向電流又稱 反向飽和電流 。P N不對稱結(jié)第四版童詩白24二、二、 PN 結(jié)的單向?qū)щ娦越Y(jié)的單向?qū)щ娦?. PN結(jié)結(jié) 外加正向電壓時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)又稱正向偏置，簡稱正偏。P N （ 動(dòng)畫 13）第四版童詩白223. 空間電荷區(qū)產(chǎn)生內(nèi)電場P N空間電荷區(qū)內(nèi)電場Uho空間電荷區(qū)正負(fù)離子之間電位差 Uho —— 電位壁壘 ； —— 內(nèi)電場 ；內(nèi)電場阻止多子的擴(kuò)散 —— 阻擋層 。　 　 2. 雜質(zhì)半導(dǎo)體 載流子的數(shù)目 要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于本征半導(dǎo)體，因而其導(dǎo)電能力大大改善?！　?3 價(jià)雜質(zhì)原子稱為 受主原子。5 價(jià)雜質(zhì)原子稱為 施主原子。第四版童詩白15 本征半導(dǎo)體摻入 5 價(jià)元素后，原來晶體中的某些硅原子將被雜質(zhì)原子代替。 在一定的溫度下，產(chǎn)生與復(fù)合運(yùn)動(dòng)　 　 　會達(dá)到平衡，載流子的濃度就一定了。三、本征半導(dǎo)體中的兩種載流子（ 動(dòng)畫 11） （ 動(dòng)畫 12）第四版童詩白12四、 本征半導(dǎo)體中載流子的濃度在一定溫度下 本征半 導(dǎo) 體中 載流子的濃度是一定的，并且自由電子與空穴的濃度相等。價(jià)電子共價(jià)鍵圖 　本征半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖二、本征半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)當(dāng)溫度 T = 0 K 時(shí)，半導(dǎo)體不導(dǎo)電，如同絕緣體。一、 導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體第四版童詩白9半 導(dǎo) 體 的 導(dǎo)電 機(jī)理不同于其它物 質(zhì) ，所以它具有不同于其它物 質(zhì) 的特點(diǎn)。 數(shù)字信號通常是指時(shí)間和幅度均離散的信號，如電報(bào)信號、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號等等。 在電子技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，電子電路的應(yīng)用在日常生活中無處不在，小到門鈴、收音機(jī)、 DVD播放機(jī)、電話機(jī)等，大到全球定位系統(tǒng) GPS（ Global Positioning Systems）、雷達(dá)、導(dǎo)航系統(tǒng)等。6. 課時(shí)及成績評定標(biāo)準(zhǔn)課時(shí)： 80學(xué)時(shí) =64(理論） +16（實(shí)驗(yàn)）平時(shí) 10%+ 實(shí)驗(yàn) 30%+ 卷面 60%7. 教學(xué)參考書 康華光主編， 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 模擬部分 第三版，高教出版社 陳大欽主編， 《 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)問答：例題 ? 試題 》 ，