[工学]第五章常用半导体器件.pptVIP

温度对晶体管特性及参数的影响 关于PNP型管子及其电路 要满足发射结正偏，集电结反偏的条件，VBB、VCC的极性应如图所示 电流实际方向如图所示 电位高低如图所示 e c b e(N) c(N) b(P) + + - uO △uI - VBB Rb Rc VCC iC iB iE 高 中 低 放大、开关。 电流控制器件， 有电流放大作用。 三极管的主要特点 三极管的应用 A F RB +12V RC +3V B E C IB IE IC NPN型三极管 B E C IB IE IC PNP型三极管 注意！ 只有：发射结正偏，集电结反偏，晶体管才能工作在放大状态。 5.5 场效应晶体管 场效应管是一种利用电场效应来控制电流的半导体器件。 其作用有放大、开关、可变电阻。 特点：输入电流很小，耗能小；输入电阻很大；便于集成 分类：结型（N沟道、P沟道） 绝缘栅型 增强型（N沟道、P沟道） 耗尽型（N沟道、P沟道） 场效应管的结构及符号 结型 g d s N沟道 g d s P沟道 绝缘栅型 g s d B N沟道 g s d B P沟道 增强型 耗尽型 g s d B N沟道 g s d B P沟道 8.6.1 绝缘栅场效应管(MOS管) 特点：输入电流更小，输入电阻更大；便于集成 分类：增强型（N沟道、P沟道） 耗尽型（N沟道、P沟道） 一、N沟道增强型MOS管 结构： N+ N+ s g d B P（衬底） 符号： g s d B N沟道 g s d B P沟道 2．特性曲线与电流方程 IDO iD uGS UGS(th) O 2UGS(th) 转移特性曲线 输出特性曲线 uDS iD UGS=UGS(th) O UGS1 UGS2 UGS3=2UGS(th) 可变 电阻区 夹断区 预夹断轨迹uDS=uGS-UGS(th) 恒流区 IDO ★ ui uo UCC R MOS反相器 CMOS反相器 UDD S T2 D T1 A F NMOS管 PMOS管 CMOS电路 UDD S T2 D T1 A F A=0 截止 导通 F=“１” 工作原理： UDD S T2 D T1 A F A=１ 导通 截止 F=“０” 工作原理： 三、 主要参数 1.最大整流电流 IOM 2.最大反向工作电压URM 二极管长时间使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。 二极管正常工作时允许承受的最大反向工作电压。手册上给出的最高反向工作电压URM一般是UBR的一半。 3. 最大反向电流 IRM 指二极管加反向工作峰值电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流要大几十到几百倍。 理想二极管 U 0，D导通；UD=0，I取决于外电路；相当于一个闭合的开关 E D I UD E I U U ?0，D截止；I=0， UD（负值）取决于外电路；相当于一个断开的开关 E D I反 UD E I反 U 四、 二极管的等效电路 五、二极管的应用举例 电路如图示：已知E=5V， ui=10sin?t V R D E ui uO 解： 此类电路的分析方法： 当D的阳极电位高于阴极电位时，D导通，将D作为一短路线； 当D的阳极电位低于阴极电位时，D截止，将D作为一断开的开关； 将二极管看成理想二极管 ui ? t uO ? t 10V 5V 5V 削波 例1 求： uO的波形 电路如图示：已知 VA=3V VB=0V 求：VF=？ 解： 此类电路的分析方法： 将二极管看成理想二极管。 当几个二极管共阳极或共阴极连接时，承受正向电压高的二极管先导通。 DB通， VF=0V R DA A DB B +12V F 箝位 隔离 例2 本征半导体的导电机理 本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即自由电子和空穴。 温度越高?载流子的浓度越高?本征半导体的导电能力越强。 本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。 归纳 ? ? ? 归纳 3、杂质半导体中起导电作用的主要是多子。 4、N型半导体中电子是多子，空穴是少子； P型半导体中空穴是多子，电子是少子。 1、杂质半导体中两种载流子浓度不同，分为多数载流子和少数载流子（简称多子、少子）。 2、杂质半导体中多数载流子的数量取决于掺杂浓度，少数载流子的数量取决于温度。 ◆ ◆ ◆ ◆ ?空间电荷区中没有载流子。 ?空间电荷区中内电场阻碍多子（ P中的 空穴、N中的电子） 的扩散运动。 ? P中的电子和N中的空穴（都是少子） 数量有限，因此由它们形成的漂移电流 很小，并由温度决定。 ?空间电荷区中内电场推动少子（ P中的 电子、N中的空