第一章半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)(參考版)
2025-08-04 17:46本頁(yè)面
【正文】 一般為幾 毫西 (mS) uGS /V iD /mA Q PDM = uDS iD，受溫度限制。 3. 直流輸入電阻 RGS 指漏源間短路時(shí)，柵、源間加反向電壓呈現(xiàn)的直流電阻。 輸出特性 uGS /V iD /mA 轉(zhuǎn)移特性 IDSS UGS(off) 夾斷 電壓 飽和漏 極電流 當(dāng) uGS ? UGS(off) 時(shí)， 2( o f f ))1(GSGSD S SD UuIi ??uDS /V iD /mA uGS = ? 4 V ? 2 V 0 V 2 V O O 75 三、 P 溝道 MOSFET 增強(qiáng)型 耗盡型 S G D B S G D B 76 N 溝道 增強(qiáng)型 S G D B iD P 溝道 增強(qiáng)型 S G D B iD 2 – 2 O uGS /V iD /mA UGS(th) O uDS /V iD /mA – 2 V – 4 V – 6 V – 8 V uGS = 8 V 6 V 4 V 2 V S G D B iD N 溝道耗盡 型 iD S G D B P 溝道耗盡 型 UGS(off) IDSS uGS /V iD /mA – 5 O 5 O uDS /V iD /mA 5 V 2 V 0 V –2 V uGS = 2 V 0 V – 2 V – 5 V N 溝道結(jié) 型 S G D iD S G D iD P 溝道結(jié) 型 uGS /V iD /mA 5 – 5 O IDSS UGS(off) O uDS /V iD /mA 5 V 2 V 0 V uGS = 0 V – 2 V – 5 V FET 符號(hào)、特性的比較 77 場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù) 1. 開(kāi)啟電壓 UGS(th)(增強(qiáng)型 ) 夾斷電壓 UGS(off)(耗盡型 ) 指 uDS = 某值，使漏極電流 iD 為某一小電流時(shí)的 uGS 值。 預(yù)夾斷發(fā)生之后： uDS? iD 不變。 預(yù)夾斷 (UGD = UGS(th))： 漏極附近反型層消失。 uGS 越大 溝道越厚。 預(yù)夾斷 當(dāng) uDS ?， 預(yù)夾斷 點(diǎn) 下移。 U(BR)EBO — 集電極極開(kāi)路時(shí) E、 B 極 間反向擊穿電壓。 2. PCM — 集電極最大允許功率損耗 PC = iC ? uCE。 65 三、極限參數(shù) 1. ICM — 集電極最大允許電流，超過(guò)時(shí) ? 值明顯降低。A IB = 0 O 2 4 6 8 4 3 2 1 ? — 直流電流放大系數(shù) BCC B OBC B OCBNCNIIIIIIII ?????? ? — 交流電流放大系數(shù) ?? ????Bii C 一般為幾十 ? 幾百 2. 共基極電流放大系數(shù) ????????????11BCCECIIIII? ? 1 一般在 以上。A 20 181。A 40 181。 輸出特性曲線間距增大。 2. 溫度升高，輸出特性曲線 向上移。 溫度每升高 1?C， UBE ? (2 ? ) mV。A 10 181。A 30 181。 I BN 基區(qū)空 穴來(lái)源 基極電源提供 (IB) 集電區(qū)少子漂移 (ICBO) I CBO IB IBN ? IB + ICBO 即： IB = IBN – ICBO 3) 集電區(qū)收集擴(kuò)散過(guò)來(lái)的載流子形成集電極電流 IC IC I C = ICN + ICBO 2)電子到達(dá)基區(qū)后 三極管內(nèi)載流子運(yùn)動(dòng) 60 4. 三極管的電流分配關(guān)系 當(dāng)管子制成后 ， 發(fā)射區(qū)載流子濃度 、 基區(qū)寬度 、 集電結(jié)面積等確定 ， 故電流的比例關(guān)系確定 ， 即： IB = I BN ? ICBO IC = ICN + ICBO BNCNII??C E OBC B OBC )1( IIIII ????? ???IE = IC + IB 穿透電流 C E OBC III ?? ?BCE III ??BC II ??BE )1( II ??? C E OBE )1( III ??? ?C B OBC B OCIIII???61 晶體三極管的特性曲線 一、輸入特性 輸入 回路 輸出 回路 常數(shù)?? CE)( BEB uufi0CE ?u 與二極管特性相似 RC VCC iB IE RB + uBE ? + uCE ? VBB C E B iC + ? + ? iB RB + uBE ? VBB + ? BEuBiO 0CE ?uV 1CE ?u0CE ?uV 1CE ?u 特性基本 重合 (電流分配關(guān)系確定 ) 特性右移 (因集電結(jié)開(kāi)始吸引電子 ) 導(dǎo)通電壓 UBE(on) 硅管： ( ? ) V 鍺管： ( ? ) V 取 V 取 V VBB + ? RB 62 二、輸出特性 常數(shù)??B)( CEC iufiiC / mA uCE /V 50 181。 I CN 多數(shù)向 BC 結(jié)方向擴(kuò)散形成 ICN。 負(fù)載電阻 RL太小， IL增大， IZ減小，只要 IZ IZmin，穩(wěn)壓管仍能正常工作。 55 穩(wěn)壓管應(yīng)用 如果輸入電壓 Vi （ Vi VZ）確定，穩(wěn)壓管處于穩(wěn)壓狀態(tài)。 典型應(yīng)用如圖所示： 當(dāng)輸入電壓 vi和負(fù)載電阻RL在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，流過(guò)穩(wěn)壓管的電流發(fā)生變化，而穩(wěn)壓管兩端的電壓Vz變化很小，即輸出電壓vo基本穩(wěn)定。 若 IZ＜IZmin則不能穩(wěn)壓。 (5) 最大穩(wěn)定工作電流 IZmax 和最小穩(wěn)定工作電流 IZmin —— 穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定工作電流取決于最大耗散功率， 即 PZmax =VZIZmax 。 53 穩(wěn)壓二極管參數(shù) (4) 最大耗散功率 PZM ——穩(wěn)壓管的最大功率損耗取決于PN結(jié)的面積和散熱等條件。當(dāng) 4 V＜ ?VZ? ＜ 7 V時(shí)，穩(wěn)壓管可以獲得接近零的溫度系數(shù)。 溫度的變化將使 VZ改變，在穩(wěn)壓管中當(dāng) ?VZ? ＞ 7 V時(shí)， VZ具有正溫度系數(shù)，反向擊穿是雪崩擊穿。 rZ愈小，反映穩(wěn)壓管的擊穿特性愈陡。 (1) 穩(wěn)定電壓 VZ —— 在規(guī)定的穩(wěn)壓管反向工作電流 IZ下，所 對(duì)應(yīng)的反向工作電壓。穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線與硅二極管的伏安特性曲線完全一樣，穩(wěn)壓二極管伏安特性曲線的反向區(qū)、符號(hào)和典型應(yīng)用電路如圖所示。 dIdVIVDDDr ≈???48 二極管基本應(yīng)用 （限幅電路） 例 1：如圖所示： D2D1R+_Vi+_VoD1 D2 vi vo 1 .4 Vvo vi 49 二極管基本應(yīng)用 |vi |， D D2截止，所以 vo=vi | vi |， D D2中有一個(gè)導(dǎo)通，所以 vo = D1D2
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