《模拟电子》第1章PN结至场效应管.pptVIP

1 2 3 1.4.2 晶体管的工作原理 实现放大的外部条件: 发射结正偏, 集电结反偏 NPN型基本共射放大电路 输入回路 输出回路 c b e 4 晶体管内部载流子的运动 ( ?uI =0 ) 5 发射结正偏：扩散运动形成电子电流IEN与空穴电流IEP 6 基区很薄且杂质浓度低：少部分电子与空穴复合，形成IBN，大部分电子继续扩散到集电结边沿 7 集电结反偏：基区的电子通过漂移形成电流ICN 8 9 交流电流放大关系 共射交流电流放大系数与 直流放大系数关系： 11 10 基本共发射极放大电路 1.4.3 晶体管的特性曲线 输入回路 输出回路 c b e 12 13 UCE = 0 V， 发射结与集电结正偏，相当于两个二极管正向并联 14 UCE ? 1V，发射结正偏，集电结反偏，所有曲线重合 15 输入特性曲线 0.3V 输出特性曲线 16 放大区特点： uBE Uon , uCE ? uBE 17 饱和区特点: uBE Uon , uCE uBE 18 截止区: iB=0, uBE ≤ Uon , uCE uBE ，iC ? 0 19 1. 一定时， 基本不随 变化； 2. 与 满足： 。 1. 管子失去放大作用； 2. 时称临界饱和（临界放大） 3. 称过饱和。 晶体管输出特性小结： 1、模拟电路晶体管工作在放大区；数字电路工作在饱和截止区； 2、判断晶体管是否工作在放大区，首先看 是否导通，如 导通还要看它是饱和还是放大； 3、晶体管是饱和还是放大，看 是否大于 （临界放大电流)； 4、当 小于 时晶体管处于截止状态； 5、管子如工作在放大区，对于NPN型管，c 点的电位比 b 点 电位高，b 点的电位比 e 点的高； 6、管子工作在放大区时，输出电流 几乎仅仅决定于输入; 电流 ，输出回路可等效为受电流 控制的电流源。 极限参数 20 Ｕ(BR)CBO — 发射极开路，集电极-基极间的反向击穿电压 Ｕ(BR)CEO — 基极开路，集电极-发射极间的反向击穿电压 Ｕ(BR)EBO — 集电极开路，发射极-基极间的反向击穿电压 21 1.4.4 晶体管的主要参数 性能参数 直流参数、交流参数 1.4.5 温度对晶体管特性的影响 输入特性：UBE减小 22 输出特性： ? 随温度升高增大 23 场效应管有三个极：源极（s）对应晶体管发射极(e)；漏极(d) 对应晶体管集电极(c)；栅极(g)对应晶体管基极(b)。 三个工作区，分别是：截止区（或夹断区）、恒流区和可变 电阻区，分别对应于三极管的截止区、放大区和饱和区。 1.5 场 效 应 管 1 2 3 1.5.1 结型场效应管 N沟道结构示意图 栅极g(gate) 漏极d (drain) 源极s(source) 导电沟道 导电 沟道 4 uGS=0 将这个可以形成电流的区域称导电沟道 5 6 当负电压加到一定程度时，导电沟道消失了。将这种 情况称为管子夹断了。刚好导电沟道夹断的栅-源电压 称为夹断电压，用 表示。 栅－源电压对导电沟道宽度的控制 N沟道结型场效应管使用时，栅(g)-源(s)间一定 要加反向电压。 漏-源电压对漏极电流的影响 条件：栅－源电压大于夹断电压 uGS UGS(off) uGS 0 uGD UGS(off) 9 uGD UGS(off) uGD = UGS(off) 8 预夹断发生后， 增加， 不变，表现出了恒流特性， 在恒流区， 几乎仅仅决定于 7 输出特性曲线 10 转移特性曲线 11 12 IDSS ：饱和漏极电流 13 绝缘栅场效应管（N沟道增强型MOS管） 14 15 16 17 把形成漏-源极之间导电沟道所需的最小电压值称为开启 电压或门槛电压用表示 。 只有当g-s间外加正电压大到一定程度才会出现导电沟道 随着 的增加而增大， 可变电阻区 几呼仅仅受控于 ， 恒流区 18 19 20 N沟道耗尽型MOS管 21 将导电沟道刚好消失时的栅源极电压称为夹断 电压 表示。 23 N沟道增强型MOS管 特性曲线与恒流时的电流方程 ( IDO是2UGS(th)时,对应的漏电流) 22 24 N沟道耗尽型MOS场效应管 特性曲线 25 26 场效应管 (Field Effect Transistor) 绝缘栅型场效应管 结型场效应管 场效应管 N沟道