[工學(xué)]第1章常用半導(dǎo)體器件-閱讀頁
2025-03-03 19:06本頁面
【正文】 般在幾個(gè)微米至幾十個(gè)微米，且摻雜濃度最低 167。 一、晶體管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng) VCC RC ICN 從基區(qū)擴(kuò)散來的電子作為少子，漂移進(jìn)入集電區(qū)被收集，形成 IC。 一、晶體管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng) VCC RC IC 從基區(qū)擴(kuò)散來的電子作為少子，漂移進(jìn)入集電區(qū)被收集，形成 IC。 ICBO IE=IEN+IEP IE=IC+IB 三、晶體管的共射電流放大系數(shù) ICN 與 IB39。 在前面電路的基礎(chǔ)上，若有交流電壓 Δ UI 輸入 . BCii?????? ?在一定范圍內(nèi) 則在 IB 的基礎(chǔ)上疊加動(dòng)態(tài)電流 ΔiB，在 IC 的基礎(chǔ)上疊加動(dòng)態(tài)電流 ΔiC， ΔiC與 ΔiB之比稱為交流電流放大系數(shù)： IB IE IC 52 IB IE IC 總結(jié)： IE IC IB IE=IC+IB BC II ??? ? BE II ??? 1BCII?? ?? ?53 晶體管的共射特性曲線 iC mA ?A V V UCE UBE Rb iB VCC VBB 實(shí)驗(yàn)線路 RC bBBBEB RiVu ??CCCCEC RiVu ??54 一、 輸入特性曲線 UCE ?1V IB(?A) UBE(V) 20 40 60 80 導(dǎo)通壓降： 硅管 UBE ?~,鍺管 UBE ?~ UCE=0V UCE = 開啟電壓： 硅管 ，鍺管 。 UBEUON , UCEUBE IE=IC+IB， IC=?IB , 且 ?IC = ? ?IB (3) 飽和區(qū)： 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。即 c、 e互換， IE=βIB， Ic=IE+IB,但是 β=～ b e c 57 例 1：判斷 NPN型硅晶體管的工作狀態(tài)。 解： ① 當(dāng) VBB = 2V時(shí)： UBE0V， 晶體管截止 IB=0 ， IC=0 IC UCE IB VCC Rb VBB C B E RC UBE IE ② 當(dāng) VBB =2V時(shí)： UBEVON， 晶體管導(dǎo)通 9 m ?????bBEBBB RUVI0 . 9 5 m A9 m ???? BC II ?mA2612m a x ???CCCC RVIIC最大飽和電流： IC ICmax 工作在放大區(qū) 。 IC UCE IB VCC Rb VBB C B E RC UBE IE ③ 當(dāng) VBB =5V時(shí)： UBEVON， 晶體管導(dǎo)通 mA2m a x ?CIIC最大飽和電流： IC ICmax 工作在飽和區(qū) 。 60 晶體管的主要參數(shù) 共射直流電流放大倍數(shù)： BCII?___?工作于動(dòng)態(tài)的三極管，真正的信號是疊加在直流上的交流信號。 _ _ _???BCII? ???????BCii?在以后的計(jì)算中，一般作近似處理： ? = ? _ _ _???BCII?61 基極反向飽和電流 ICBO ICBO是發(fā)射極開路時(shí)，集電結(jié)反偏由少子的漂移形成的 反向飽和電流。 ?A ICBO 62 3. 基極開路時(shí) ,集 射極間的穿透電流 ICEO b e c N N P ICBO ICEO= ? IBP+ICBO =(1+ ?) ICBO IBP ? IBP ICBO進(jìn)入 N區(qū)，形成 IBP 根據(jù)放大關(guān)系，由于 IBP的存在 ,必有電流 ?IBP。 三極管的溫度特性較差 。 UCBO：發(fā)射極開路時(shí) 集電極 基極間的反向擊穿電壓 UCEO：基極開路時(shí)集電極 發(fā)射極間的反向擊穿電壓 UEBO：集電極開路時(shí)發(fā)射極 基極間的反向擊穿電壓 64 6. 集電極最大允許功耗 PCM 集電極電流 IC 流過三極管所產(chǎn)生的功耗為 PC =ICUCE PC太大必定導(dǎo)致結(jié)溫上升 ,所以 PC 有限制。 晶體管參數(shù) T1 T2 T3 ICBO/181。 15 100 100 T2最合適 67 由 PNP型三極管組成的基本放大電路： IC IB VCC Rb VBB c b e RC IE IC U CE 0 UBE IB 電源電壓為負(fù)。 場效應(yīng)管 場效應(yīng)管是利用輸入回路的電場效應(yīng)來控制輸出回路電流的一種半導(dǎo)體器件，它僅靠多數(shù)載流子導(dǎo)電 ,又稱單極型晶體管。 結(jié)型場效應(yīng)管 :JFET 絕緣柵型場效應(yīng)管 :MOS 場效應(yīng)管有兩種 : 71 結(jié)型場效應(yīng)管 結(jié)型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu) 柵極 源極 漏極 結(jié)構(gòu)示意圖和符號： N型導(dǎo)電溝道 兩邊是 P區(qū) 基底 ： N型半導(dǎo)體 柵極 源極 漏極 d g S d g S 72 一、工作原理（以 N溝道為例） 為使 N溝道結(jié)型場效應(yīng)管正常工作，應(yīng)在柵源之間加負(fù)電壓，以保證耗盡層反偏；在漏源之間加正電壓，以形成 iD UDS=0V時(shí)， UGS對導(dǎo)電溝道的控制作用 UGS=0有導(dǎo)電溝道R較小 UGS(off)UGS0 溝道變窄 R增大 UGS?UGS(off) 溝道夾斷 R≈∞ 耗盡層閉合，溝道消失時(shí)的 UGS稱為 夾斷電壓 UGS(off) 73 UGS(off)UGS0 時(shí)， UDS對漏極電流 iD的影響 UDS=0,iD=0 UDS增加（未夾斷） iD增加UGDUGS(off) 寬 UDS再增加到UGD=UGS(off)預(yù)夾斷 UDS再增加，夾斷區(qū)加長 , iD不再增加UGDUGS(off) DSDSD RUi????74 UGDUGS(off) 時(shí)， UGS對漏極電流 iD的控制作用 UGD= UGS UDS UGS(off) 時(shí)， UDS再增加，夾斷區(qū)加長 , iD不再增加 — → 恒流區(qū)。 ∣ UGS∣ 減小， iD增加。 低頻跨導(dǎo) gm： 場效應(yīng)管用 gm來描述動(dòng)態(tài)柵源電壓對漏極電流的控制作用。 3. 柵源極間的 PN結(jié)加正向電壓時(shí)，將出現(xiàn)較大的柵極電流。 79 絕緣柵型場效應(yīng)管 絕緣柵型場效應(yīng)管 (IGFET)又稱 MOS管，輸入電阻可達(dá)1010?以上，溫度穩(wěn)定性好，集成度高，廣泛的應(yīng)用于大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路中。 81 UDS增加（未夾斷） iD增加UGDUGS(th) UDS再增加到UGD=UGS(th)預(yù)夾斷 UDS再增加，夾斷區(qū)加長 , iD不再增加。 2. 夾斷電壓 UGS(off)： UDS 一定時(shí)，使 iD近似為零時(shí)的 UGS值。 gm： 用來描述動(dòng)態(tài)柵源電壓對漏極電流的控制作用 常數(shù)????DSUGSDm Uig IDM PDM 86 場效應(yīng)管與晶體管的比較 場效應(yīng)管不但具有雙極型晶體管體積小、重量輕、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，而且具有 輸入阻抗高、噪聲低、熱穩(wěn)定性好、抗輻射能力強(qiáng)、能耗低、 使用靈活、集成度高等
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