第一章常用半导体器件.ppt

4. 特性 iC / mA uCE /V 100 μA 80 μA 60 μA 40 μA 20 μA IB = 0 O 3 6 9 12 4 3 2 1 O 0.4 0.8 iB / ?A uBE / V 60 40 20 80 死区电压(Uth)： 0.5 V (硅管) 0.1 V (锗管) 工作电压(UBE(on) ) ： 0.6 ? 0.8 V 取 0.7 V (硅管) 0.2 ? 0.3 V 取 0.3 V (锗管) 饱 和 区 截止区 iC / mA uCE /V 100 μA 80 μA 60 μA 40 μA 20 μA IB = 0 O 3 6 9 12 4 3 2 1 放大区 饱 和 区 截止区 放大区特点： 1)iB 决定 iC 2)曲线水平表示恒流 3)曲线间隔表示受控 5. 参数 特性参数 电流放大倍数 ? ? ? = ? /(1 ? ? ) ? = ? /(1 + ? ) 极间反向电流 ICBO ICEO 极限参数 ICM PCM U(BR)CEO uCE O ICEO iC ICM U(BR)CEO PCM 安 全 工 作 区 = (1 + ?) ICBO 场效应管 1. 分类 按导电沟道分 N 沟道 P 沟道 按结构分 绝缘栅型 (MOS) 结型 按特性分 增强型 耗尽型 uGS = 0 时， iD = 0 uGS = 0 时， iD ? 0 增强型 耗尽型 (耗尽型) 2. 特点 栅源电压改变沟道宽度从而控制漏极电流 输入电阻高，工艺简单，易集成 由于 FET 无栅极电流，故采用转移特性和 输出特性描述 3. 特性 不同类型 FET 的特性比较参见 图1.4.13 第 43-44页。 不同类型 FET 转移特性比较 结型 N 沟道 uGS /V iD /mA O 增强型 耗尽型 MOS 管 (耗尽型) IDSS 开启电压 UGS(th) 夹断电压UGS(off) IDO 是 uGS = 2UGS(th) 时的 iD 值 四、晶体管电路的基本问题和分析方法 三种工作状态 状态 电流关系 条 件 放大 I C = ? IB 发射结正偏 集电结反偏 饱和 I C ? ? IB 两个结正偏 ICS = ? IBS 集电结零偏 临界 截止 IB 0, IC = 0 两个结反偏 判断导通还是截止： UBE U(th) 则导通 以 NPN为 例： UBE U(th) 则截止 判断饱和还是放大： 1. 电位判别法 NPN 管 UC UB UE 放大 UE UC ? UB 饱和 PNP 管 UC UB UE 放大 UE UC ? U B 饱和 2. 电流判别法 IB IBS 则饱和 IB IBS 则放大 * * 备注 * 3. 特性曲线与电流方程 (a)转移特性 (b)输出特性 UGS UT ，iD = 0； 　　UGS ≥ UT，形成导电沟道，随着 UGS 的增加，ID 逐渐增大。 (当 UGS UT 时) 　　三个区：可变电阻区、恒流区(或饱和区)、夹断区。 UT 2UT IDO uGS /V iD /mA O 图 1.4.10 (a) 图 1.4.10 (b) iD/mA uDS /V O 预夹断轨迹 恒流区 可变电阻区 夹断区。 UGS增加 二、N 沟道耗尽型 MOS 场效应管 P型衬底 N+ N+ B G S D ++++++ 　　制造过程中预先在二氧化硅的绝缘层中掺入正离子，这些正离子电场在 P 型衬底中“感应”负电荷，形成“反型层”。即使 UGS = 0 也会形成 N 型导电沟道。 ++++++ ++++++ 　　UGS = 0，UDS 0，产生较大的漏极电流； 　　UGS 0，绝缘层中正离子感应的负电荷减少，导电沟道变窄，iD 减小； 　　UGS = UP , 感应电荷被“耗尽”，iD ? 0。 UP或UGS(off)称为夹断电压 图 1.4.11 N 沟道耗尽型 MOS 管特性 工作条件： UDS 0； UGS 正、负、零均可。 iD/mA uGS /V O UP (a)转移特性 IDSS 耗尽型 MOS 管的符号 S G D B (b)输出特性 iD/mA uDS /V O +1V UGS=0 -3 V -1 V -2 V 4 3 2 1 5 10 15 20 N 沟道耗尽型MOSFET 三、P沟道MOS管 1.P沟道增强型MOS管的开启电压UGS(th) 0 当UGS UGS(th) ， 漏-源之间应加负电源电压 管子才导通,空穴导电。 2.P沟道耗尽型MOS管的夹