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[工學]第1章半導體器件(參考版)

2025-01-22 11:44本頁面
  

【正文】 。 ?柵源擊穿電壓 U(BR)GS: 指管子工作時允許的最大柵源 電壓 UGS。 ?低頻跨導 gm:表明電壓 UGS對電流 ID的控制,定義 常數(shù)?? DSUGSDm dUdIg |?最大漏極電流 ID:指管子工作時允許的最大漏極電流。 ?夾斷電壓 UGS(off): 使耗盡型 MOS管電流 ID為零所需的電壓。 預夾斷軌跡 可變電阻區(qū) ID(mA) 0 2 1 3 4 2 4 6 8 5 UDS(V) 2V 3V 4V 5V UGS=6V 夾斷區(qū) 恒流區(qū) 夾斷區(qū): 特點: ID=0 等效: G S D 條件: UGSUGS(th) 可變電阻區(qū): 特點: UDS=RDSID 等效: 條件: UGSUGS(th)、UDSUGSUGS(th) 恒流區(qū): 特點: ID=GmUGS 等效: G S D GmUGS G S D 條件: UGSUGS(th)、UDSUGSUGS(th) ?以 N溝道增強型 MOS管為例 直流跨導 場效應管的伏安特性( 2) )(1 )(2)(0 thGSGSthGSGSDD UUUUII ????????? ??UDS=6V ID(mA) UGS(V) 0 2 1 3 4 2 4 6 8 5 ID0 轉移特性曲線是 UDS使管子工作于恒流區(qū) 時 ID與 UGS的關系曲線,可近似為: 其中, ID0是 UGS=2UGS(th)時的 ID值。 加電壓 UGS形成一個由電子構成的 N型 導電溝道。 結型場效應管 JFET 絕緣柵型場效應管 MOS 場效應管有兩種 : 167。手冊上給出的數(shù)值是25?C、 基極開路時的擊穿電壓 U(BR)CEO。 極間反向電流 ICM 集電極電流 IC上升會導致三極管的 ?值的下降,當 ?值下降到正常值的三分之二時的集電極電流即為 ICM。 +bceuAIe=0VCCIC B O+bceVCCIC E OuAB E C N N P ICBO ICEO= ? ICBO+ICBO ? ICBO 集電結反偏有 ICBO 集 射極反向穿透電流 ICEO ICEO受溫度影響很大,當溫度上升時, ICEO增加很快,所以 IC也相應增加。 即輸出特性曲線 IB=0那條曲線所對應的 Y坐標的數(shù)值。基極電流的變化量為 ?IB,相應的集電極電流變化為 ?IC, 則 交流電流放大倍數(shù) 為: BII C????1. 電流放大倍數(shù) ? ___?例: UCE=6V時 : IB = 40 ?A, IC = mA; IB = 60 ?A, IC = mA。 mA061070 705 ..R UUIBBESBB ?????c m a xB 6 ???? 5m3mA?mA2?? c m a xc II例: ?=50, USC =12V, RB =70k?, RC =6k? 當 USB = 2V,2V, 5V時,晶體管的靜態(tài)工作點Q位于哪個區(qū)? 例題 半導體三極管的主要參數(shù) 共射電流放大系數(shù) 共射直流電流放大系數(shù) ?共射交流電流放大系數(shù) β 一般在 幾十 — 幾百 之間 極間反向電流 集電極 基極反向飽和電流 ICBO 集電極 發(fā)射極穿透電流 ICEO 受 溫度 影響,硅管ICBO1uA、鍺管約十多 uA 極限參數(shù) 集電極最大允許電流 ICM 集電極 發(fā)射極擊穿電壓 U( BR) CEO 集電極最大允許耗散功率PCM=UCE IC 電流放大系數(shù) 前面的電路中,三極管的發(fā)射極是輸入輸出的公共點,稱為共射接法,相應地還有共基、共集接法。 即: UCE?UBE , ?IBIC, UCE? (3) 截止區(qū): UBE 起始電壓, IB=0 , IC=ICBO ?0 當 USB =2V時: IC UCE IB USC RB USB C B E RC UBE mA2612m a x ???CSCC RUIIB=0 , IC=0 IC最大飽和電流: Q位于截止區(qū) 例: ?=50, USC =12V, RB =70k?, RC =6k? 當 USB = 2V,2V, 5V時,晶體管的靜態(tài)工作點Q位于哪個區(qū)? 例題 例: ?=50, USC =12V, RB =70k?, RC =6k? 當 USB = 2V,2V, 5V時,晶體管的靜態(tài)工作點Q位于哪個區(qū)? IC ICmax (=2mA) , Q位于放大區(qū) 。 即: IC=?IB , 且 ?IC = ? ? IB。 輸入特性曲線 半導體三極管的伏安特性( 2) 由測量結果,可得輸出伏安特性曲線: {end} 0 UCE(V) IC(mA) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 IB=0 20uA 40uA 60uA 80uA 截止區(qū) 飽和區(qū) 放大區(qū) 截止區(qū):IB≤0的 區(qū)域 特點 : IB=0, IC=0 等效 : B E C 條件 : E結反偏 飽和區(qū):UCE≤1V的區(qū)域 特點 : UCE=UCES≈0V,IC≠βIB 等效 : B E C 條件 : E結正偏、 C結正偏 放大區(qū): 特點 : IC=βIB 等效 : B E C βIB 條件 : E結正偏、 C結反偏 結論 : 三極管在不同的控制條件下可工作于三種工作狀態(tài),即: 放大 、 截止 、飽和 狀態(tài) 。 ?( 1) UCE = 0時相當于集電極與發(fā)射極短路,此時, IB和 UBE的關系就是發(fā)射結和集電結兩個正向二極管并聯(lián)的伏安特性。 ? 從共射電路的電壓關系看, be間正向偏置, UBE只要有少量變化,就會發(fā)生較大的IB的變化( PN結的正向特性),通過電流放大作用,又能引起更大的 IC的變化,這個變化的電流通過集電極電阻 RC以后,在 RC兩端所產生的電壓變化量 ,可能比 ΔUBE大很多倍。 三極管是一個 電流控制 元件, IC由 IB控制?;?BJT (Bipolar Junction Transistor)。
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