第二章 半导体三极管及其基本放大电路课件.ppt

图1-18晶体管电流放大电路 返回 图2-5 输入特性曲线 返回 图2-6输出特性曲线 返回 图 2-10 三极管集电极的电流波形 返回 图2-8 三种组态 图2-9 固定偏置共射极放大电路 返回 图 2-12 基本共射放大电路的静态情况 返回 图 2-16 共射放大电路的交流通路 返回 图2-20 分压式偏置电路分析 返回 返回 带有发射极电阻Re的固定偏置式直流电路 返回 图2-21 共射电路分析-分压偏置式 (a) (b) 返回 返回 图2-22 共集电极放大电路 返回 返回 图2-23 共集电极放大电路-微变等效电路 返回 图2-24 共基极放大电路 (a) (b) 返回 返回 图2-25 共基极微变等效电路 返回 图2-26 耦合电路 返回 返回 返回 图2－27 返回 绝缘栅场效应管又称为MOS（Metal Oxide Semiconductor）管。它有N沟道和P沟道两类，且每一类又分为增强型和耗尽型两种。 1. N沟道增强型MOS管 (1).结构和符号 它是用一块杂质浓度较低的P型硅片为衬底，其上扩散两个N+区分别作为源极（S）和漏极（D），其余部分表面覆盖一层很薄的SiO2作为绝缘层，并在漏源极间的绝缘层上制造一层金属铝作为栅极（G），就形成了N沟道MOS管。因为栅极和其他电极及硅片之间是绝缘的，所以称为绝缘栅场效应管。通常将源极和衬底连在一起。符号如图2-27所示。 2.7 场效应晶体管及其基本放大器 下一页 返回 上一页 二、绝缘栅型场效应管 绝缘栅场效应管 N 沟 道 增 强 型 P 沟 道 增 强 型 图1-31 绝缘栅型场效应管符号及特性曲线 返回 图中箭头方向表示在衬底与沟道之间由P区指向N区。 2.工作原理 N+型漏区和N+型源区间被P型衬底隔开，形成两个反向的PN结。故UGS=0时，不管漏源间所加电压UDS的极性如何，总有一个PN结反偏，故漏极电流ID≈0。 若栅极间加上一个正向电压UGS，在UGS作用下，将产生垂直于衬底表面的电场，因为SiO2很薄，即使UGS很小，也能产生很强的电场。P型衬底电子受电场吸引到达表层填补空穴，而使硅表面附近产生由负离子形成的耗尽层。若增大UGS时，则感应更多的电子到表层来，当UGS增大到一定值， 2.7 场效应晶体管及其基本放大器 下一页 返回 上一页 除填补空穴外还有剩余的电子形成一层N型层称为反型层，它是沟通漏区和源区的N+型导电沟道。UGS愈正，导电沟道愈宽。在UDS作用下就会有电流ID产生，管子导通。由于它是由栅极正电压UGS感应产生的，故又称感应沟道，且把在UDS作用下管子由不导通到导通的临界栅源电压UGS的值叫做开启电压UT。UGS达到UT后再增加，衬底表面感应的电子增多，导电沟道加宽，在同样的UDS作用下，ID增加。这就是UGS对ID的电压控制作用，是MOS管的基本工作原理。由于上述反型层是N沟道，故又称NMOS管。 2.7 场效应晶体管及其基本放大器 下一页 返回 上一页 3. 特性曲线 表为N沟道增强型MOS管的漏极特性曲线和转移特性曲线。转移特性反映了栅源电压UGS对漏极电流ID的控制能力，故又称为控制特性。 (1)漏极特性曲线 漏极特性又称输出特性曲线，它是指当栅源电压UGS一定时，漏极电流ID与漏极电压UDS之间的关系曲线，即 2.7 场效应晶体管及其基本放大器 下一页 返回 上一页 2.7 场效应晶体管及其基本放大器 如图所示，不同的UGS对应不同的曲线。由图可知，场效应管工作情况可分为三个区域：可变电阻区、恒流区和夹断区。 (2)转移特性曲线 转移特性曲线又称输入特性曲线，它反映漏源电压UDS一定时，漏极电流ID与栅源电压UGS之间的关系。即 开启电压UT IDO=ID 下一页 返回 上一页 2 N沟道耗尽型MOS管 这种管子在制造过程中，在SiO2绝缘层中掺入大量的正离子。当UGS=0时，在正离子产生的电场作用下，衬底表面已经出现反型层，即漏源间存在导电沟道。只要加上UDS，就有ID产生。如果再加上正的UGS，则吸引到反型层中的电子增加，沟道加宽，ID加大。反之，UGS为负值时，外电场将抵消氧化模中正电荷所产生的电场作用，使吸引到反型层中的电子数目减小，沟道变窄，ID减小。若UGS负到某一值时，可以完全抵消氧化膜中正电荷的影响，则反型层消失，管子截止，这时UGS的值称为夹断电压UGS(off)。 2.7 场效应晶体管及其基本放大器 下一页 返回 上一页 绝缘栅场效应管 N 沟 道 耗 尽 型 P 沟 道 耗 尽 型 四、场效应管的主要参数 1.主要参数 （1）开启电压和夹断电压