第1章-半导体器件.ppt

1.3.5　PNP 型三极管 　　放大原理与 NPN 型基本相同，但为了保证发射结正偏，集电结反偏，外加电源的极性与 NPN 正好相反。 图 1.3.13　三极管外加电源的极性 (a) NPN 型 VCC VBB RC Rb ~ N N P + ? ? + uo ui (b) PNP 型 VCC VBB RC Rb ~ + ? ? + uo ui PNP 三极管电流和电压实际方向。 UCE UBE + ? + ? IE IB IC e b C UCE UBE (+) (?) IE IB IC e b C (+) (?) PNP 三极管各极电流和电压的规定正方向。 PNP 三极管中各极电流实际方向与规定正方向一致。 　　电压(UBE、UCE)实际方向与规定正方向相反。计算中UBE 、UCE 为负值；输入与输出特性曲线横轴为(- UBE) 、(- UCE)。 1.4　场效应三极管 　　只有一种载流子参与导电，且利用电场效应来控制电流的三极管，称为场效应管，也称单极型三极管。 场效应管分类 结型场效应管 绝缘栅场效应管 特点 单极型器件(一种载流子导电)； 输入电阻高； 工艺简单、易集成、功耗小、体积小、成本低。 D S G N 符号 1.4.1　结型场效应管 一、结构 图 1.4.1　N 沟道结型场效应管结构图 N型沟道 N型硅棒 栅极 源极 漏极 P+ P+ P 型区 耗尽层(PN 结) 　　在漏极和源极之间加上一个正向电压，N 型半导体中多数载流子电子可以导电。 　　导电沟道是 N 型的，称 N 沟道结型场效应管。 P 沟道场效应管 图 1.4.2　P 沟道结型场效应管结构图 N+ N+ P型沟道 G S D P 沟道场效应管是在 P 型硅棒的两侧做成高掺杂的 N 型区(N+)，导电沟道为 P 型，多数载流子为空穴。 符号 G D S 二、工作原理 N 沟道结型场效应管用改变 UGS 大小来控制漏极电流 ID 的。 G D S N N型沟道 栅极 源极 漏极 P+ P+ 耗尽层 　　*在栅极和源极之间加反向电压，耗尽层会变宽，导电沟道宽度减小，使沟道本身的电阻值增大，漏极电流 ID 减小，反之，漏极 ID 电流将增加。 *耗尽层的宽度改变主要在沟道区。 　　1. 设UDS = 0 ，在栅源之间加负电源 VGG，改变 VGG 大小。观察耗尽层的变化。 ID = 0 G D S N型沟道 P+ P+ (a) UGS = 0 UGS = 0 时，耗尽层比较窄，导电沟比较宽 UGS 由零逐渐增大，耗尽层逐渐加宽，导电沟相应变窄。 当 UGS = UP，耗尽层合拢，导电沟被夹断，夹断电压 UP 为负值。 ID = 0 G D S P+ P+ N型沟道 (b) UGS 0 VGG ID = 0 G D S P+ P+ (c) UGS = UP VGG 4. 最高工作频率 fM 　　fM 值主要 决定于 PN 结结电容的大小。结电容愈大，二极管允许的最高工作频率愈低。 　　当二极管上的电压发生变化时，PN 结中储存的电荷量将随之发生变化，使二极管具有电容效应。 电容效应： 1.2.4　稳压管 　　一种特殊的面接触型半导体硅二极管。 　　稳压管工作于反向击穿区。 I/mA U/V O + ? 正向 ? + 反向 ?U (b)稳压管符号 (a)稳压管伏安特性 + ?I 图 1.2.10　稳压管的伏安特性和符号 稳压管的参数主要有以下几项： 1. 稳定电压 UZ 3. 动态电阻 rZ 2. 稳定电流 IZ 稳压管工作在反向击穿区时的稳定工作电压。 正常工作的参考电流。I IZ 时 ，管子的稳压性能差； I IZ ，只要不超过额定功耗即可。 　　rZ 愈小愈好。对于同一个稳压管，工作电流愈大， rZ 值愈小。 IZ = 5 mA rZ ? 16 ? IZ = 20 mA rZ ? 3 ? IZ/mA 4. 电压温度系数 ?U 　　稳压管电流不变时，环境温度每变化 1 ℃ 引起稳定电压变化的百分比。 　　(1) UZ 7 V, ?U 0；UZ 4 V，?U 0； 　 (2) UZ 在 4 ~ 7 V 之间，?U 值比较小，性能比较稳定。 　 2CW17：UZ = 9 ~ 10.5 V，?U = 0.09 %/℃ 　　2CW11：UZ = 3.2 ~ 4.5 V，?U = -(0.05 ~ 0.03)%/℃ 2DW7C: UZ = 6.1 ~ 6.5 V，?U = 0.005 %/℃ 5. 额定功耗 PZ 　　额定功率决定