【正文】 第四版童詩(shī)白135不同類型 FET 轉(zhuǎn)移特性比較結(jié)型N 溝道uGS /ViD /mAO增強(qiáng)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(shí)的 iD 值第四版童詩(shī)白136四、晶體管電路的基本問(wèn)題和分析方法三種工作狀態(tài)狀態(tài) 電流關(guān)系 條 件放大 I C = ? IB 發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏飽和 I C ? ? IB 兩個(gè)結(jié)正偏I(xiàn)CS = ? IBS 集電結(jié)零偏臨界截止 IB 0, IC = 0 兩個(gè)結(jié)反偏判斷導(dǎo)通還是截止：UBE U(th) 則 導(dǎo)通以 NPN為 例：UBE U(th) 則 截止第四版童詩(shī)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(shī)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 FAITH。A20 181。A60 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(shī)白131iC / mAuCE /V100 181。A40 181。A80 181。第四版童詩(shī)白121例：?jiǎn)蜗鄻蚴娇煽卣麟娐?uG在 u2 正半周，當(dāng)控制極加觸發(fā)脈沖， VT1 和 VD2 導(dǎo)通；在 u2 負(fù)半周，當(dāng)控制極加觸發(fā)脈沖， VT2和 VD1 導(dǎo)通；α θ?：控制角； ?：導(dǎo)電角圖 第四版童詩(shī)白122 單結(jié)管的觸發(fā)電路第四版童詩(shī)白123小 結(jié)第 1 章第四版童詩(shī)白124一、兩種半導(dǎo)體和兩種載流子兩種載流子的運(yùn)動(dòng)電子空穴兩 種半導(dǎo)體N 型 (多電子 )P 型 (多空穴 )二、二、 二極管1. 特性特性 — 單向 導(dǎo)電導(dǎo)電正向電阻小 (理想為 0)， 反向電阻大 (?)。IG 增大反向特性 ：與二極管的反向特性相似。UBO —— 正向轉(zhuǎn)折電壓　 正向?qū)ㄌ匦?：管子導(dǎo)通后，伏安特性與二極管的正向特性相似。　 　 晶閘管導(dǎo)通后，管壓降很小，約為 ~ V 左右。 —— 稱為阻斷　 2. 控制極與陰極間加正向電壓，陽(yáng)極與陰極之間加正向電壓，晶閘管 導(dǎo)通 。(a)結(jié)構(gòu)(b)符號(hào)(C)等效電路圖 　 單結(jié)管的結(jié)構(gòu)及符號(hào)　單結(jié)晶體管和晶閘管第四版童詩(shī)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(fù)阻區(qū)飽和區(qū)峰點(diǎn)UP：峰點(diǎn)電壓IP：峰點(diǎn)電流谷點(diǎn)UV：谷點(diǎn)電壓IV：谷點(diǎn)電流圖 (a) 圖 (b)第四版童詩(shī)白115三、應(yīng)用舉例：?jiǎn)谓Y(jié)管的脈沖發(fā)生電路圖 　 單結(jié)管的脈沖發(fā)生電路第四版童詩(shī)白116　晶閘管 （晶體閘流管）一、結(jié)構(gòu)和等效模型圖 　 晶閘管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)C CC陽(yáng)極陰極控制極第四版童詩(shī)白硅可控元件，由三個(gè) PN結(jié)構(gòu)成的大功率半導(dǎo)體器件。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(qiáng)型 MOS管，開啟電壓 UGS(th) ＝ 4V第四版童詩(shī)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(shí)， 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(shí)，若工作在恒流區(qū)， iD＝ 。 場(chǎng)效應(yīng)管工作時(shí)，柵源間 PN 結(jié)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。 漏極耗散功率轉(zhuǎn)化為熱能使管子的溫度升高?！　∫话銥閹讉€(gè)皮法。單位： iD 毫安 (mA)； uGS 伏 (V)； gm 毫西門子 (mS) 這是場(chǎng)效應(yīng)管三個(gè)電極之間的等效電容，包括 Cgs、　 　 Cgd、 Cds。結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管一般在 107 ? 以上，　　絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管更高，一般大于 109 ?。為耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管的一個(gè)重要參數(shù)。第四版童詩(shī)白103種 類 符 號(hào) 轉(zhuǎn)移特性曲線 輸出特性曲線 結(jié)型N 溝道耗盡型 結(jié)型P 溝道耗盡型 絕緣柵型 N 溝道增強(qiáng)型SGDSGDiDUGS= 0V+uDS++oSGDBuGSiDO UT　各類場(chǎng)效應(yīng)管的符號(hào)和特性曲線+UGS = UT uDSiD+++OiD UGS= 0V???uDSOuGSiD UPIDSSOuGSiD /mAUPIDSSO第四版童詩(shī)白104種 類 符 號(hào) 轉(zhuǎn)移特性曲線 輸出特性曲線絕緣柵型N 溝道耗盡型絕緣柵型P 溝道增強(qiáng)型耗盡型IDSGDBUDSID_UGS=0+_OIDUGSUPIDSSOSGDBIDSGDBIDIDUGSUT OIDUGSUPIDSSO_IDUGS=UTUDS_o_UGS= 0V+_IDUDSo+第四版童詩(shī)白105　場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)一、直流參數(shù)1. 飽和漏極電流 IDSS2. 夾斷電壓 UP 或 UGS(off)3. 開啟電壓 UT 或 UGS(th)4. 直流輸入電阻 RGS為耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管的一個(gè)重要參數(shù)。 MOS管 的夾斷電壓 UGS(off)＞ 0UGS 可在正、負(fù)值的一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì) iD的控制 ，漏 源之間應(yīng)加負(fù)電源電壓。UP或 UGS(off)稱為夾斷電壓 圖 第四版童詩(shī)白101N 溝道耗盡型 MOS 管特性工作條件：UDS 0；UGS 正、負(fù)、零均可。即使 UGS = 0 也會(huì)形成 N 型導(dǎo)電溝道。UT 2UTIDOuGS /ViD /mAO圖 (a) 圖 (b)iD/mAuDS /VO預(yù)夾斷軌跡恒流區(qū) 可變電阻區(qū)夾斷區(qū)。第四版童詩(shī)白993. 特性曲線與電流方程(a)轉(zhuǎn)移特性 (b)輸出特性UGS UT ， iD = 0；UGS ≥ UT，形成導(dǎo)電溝道，隨著 UGS 的增加， ID 逐漸增大。a. UDS UGS – UT ，即 UGD = UGS – UDS UTP 型襯底N+ N+BGS DVGGVDDP 型襯底N+ N+BS DVGGVDDP 型襯底N+ N+BGS DVGGVDD夾斷區(qū)第四版童詩(shī)白98DP型襯底N+ N+BGSVGGVDDP型襯底N+ N+BGS DVGGVDDP型襯底N+ N+BGS DVGGVDD夾斷區(qū)圖 　 UDS 對(duì)導(dǎo)電溝道的影響(a) UGD UT (b) UGD = UT (c) UGD UT在 UDS UGS – UT時(shí)，對(duì)應(yīng)于不同的 uGS就有一個(gè)確定的 iD 。b. UDS= UGS – UT， UGD = UT靠近漏極溝道達(dá)到臨界開啟程度，出現(xiàn)預(yù)夾斷。第四版童詩(shī)白97(4) UDS 對(duì)導(dǎo)電溝道的影響 (UGS UT)導(dǎo)電溝道呈現(xiàn)一個(gè)楔形。因?yàn)? UDS = 0 ，所以 ID = 0。VGG? ? ?? ? ?(3) UDS = 0， UGS ≥ UGS(th)　 　 由于吸引了足夠多 P型襯底的電子， 會(huì)在耗盡層和 SiO2 之間形成可移動(dòng)的表面電荷層 ——? ? ?N 型溝道 反型層、 N 型導(dǎo)電溝道。SBD第四版童詩(shī)白96(2) UDS = 0， 0 UGS UGS(th)P 型襯底N+ N+BGS D 柵極金屬層將聚集正電荷，它們排斥 P型襯底靠近 SiO2 一側(cè)的空穴， 形成由負(fù)離子組成的耗盡層。第四版童詩(shī)白94一、 N 溝道增強(qiáng)型 MOS 場(chǎng)效應(yīng)管 結(jié)構(gòu)P 型襯底N+ N+BGS DSiO2源極 S 漏極 D襯底引線 B柵極 G圖 　 N 溝道增強(qiáng)型 MOS 場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)示意圖SGDB第四版童詩(shī)白951. 工作原理 絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管利用 UGS 來(lái)控制 “ 感應(yīng)電荷 ” 的多少，改變由這些 “ 感應(yīng)電荷 ” 形成的導(dǎo)電溝道的狀況，以控制漏極電流 ID。特點(diǎn)：輸入電阻可達(dá) 1010 ? 以上。第四版童詩(shī)白93　絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管 MOSFETMetalOxide Semiconductor Field Effect Transistor 由金屬、氧化物和半導(dǎo)體制成。兩個(gè)重要參數(shù) 飽和漏極電流 IDSS(UGS = 0 時(shí)的 ID)夾斷電壓 UGS(off) (ID = 0 時(shí)的 UGS)UDSiDVDDVGGDSGV?+ V?+uGS　特性曲線測(cè)試電路+?mA第四版童詩(shī)白90 轉(zhuǎn)移特性O(shè) uGS/VID/mAIDSSUP圖 　轉(zhuǎn)移特性2. 輸出特性曲線　 當(dāng)柵源 之間的電壓 UGS 不變時(shí)，漏極電流 iD 與漏源之間電壓 uDS 的關(guān)系，即 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性曲線的近似公式：≤ ≤第四版童詩(shī)白91IDSS/ViD/mAuDS /VOUGS = 0V1 2 3 4 5 6 7 預(yù)夾斷軌跡恒流區(qū) 可變電阻區(qū)漏極特性也有三個(gè)區(qū)： 可變電阻區(qū)、恒流區(qū)和夾斷區(qū)。此時(shí)， 可以把 iD近似看成 uGS控制的電流源。gm=?iD/?uGS (單位 mS)第四版童詩(shī)白88小結(jié)(1)在 uGD ＝ uGS － uDS uGS(