《电子技术课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子技术课件.ppt（49页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 1.1半导体二极管半导体二极管1.2半导体三极管半导体三极管 1.3场效晶体管场效晶体管 本章小结本章小结第一章半导体器件的基础知识 1.1.1什么是半导体什么是半导体2 载流子：半导体中，携带电荷参与导电的粒子。载流子：半导体中，携带电荷参与导电的粒子。自由电子：带负电荷自由电子：带负电荷空穴：带与自由电子等量的正电荷空穴：带与自由电子等量的正电荷均可运载电荷均可运载电荷载流子载流子特性：在外电场作用下，载流子都可以做定向移动，形特性：在外电场作用下，载流子都可以做定向移动，形成电流。成电流。1半导体半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间：导电能力介于导体和绝缘体之间,且随着掺且随着掺入杂质
2、、输入电压入杂质、输入电压（电流）、（电流）、温度和光照条件的不同而发生温度和光照条件的不同而发生很大变化，人们把这一类物质称为半导体。很大变化，人们把这一类物质称为半导体。1.1半导体二极管半导体二极管 3N 型半导体：主要靠电子导电的半导体。型半导体：主要靠电子导电的半导体。即：电子是多数载流子，空穴是少数载流子。即：电子是多数载流子，空穴是少数载流子。4P 型半导体：主要靠空穴导电的半导体。型半导体：主要靠空穴导电的半导体。 1.1.2PN 结结即：电子是多数载流子，空穴是少数载流子。即：电子是多数载流子，空穴是少数载流子。PN 结结：经过特殊的工艺加工，：经过特殊的工艺加工，将将 P
3、型型半导体和半导体和 N 型型半导体紧密地结合在一起，则在两种半导体的交界面就会出半导体紧密地结合在一起，则在两种半导体的交界面就会出现一个特殊的接触面，现一个特殊的接触面，称为称为 PN 结。结。PN 结具有单向导电特性。结具有单向导电特性。1.1半导体二极管半导体二极管 （1）正向导通：电源正极接正向导通：电源正极接 P 型半导体，负极接型半导体，负极接 N 型半导型半导体，电流大。体，电流大。（2）反向截止：电源正极接反向截止：电源正极接 N 型半导体，负极接型半导体，负极接 P 型半导型半导体，电流小。体，电流小。结论：结论：PN 结加正向电压时导通，加反向电压时截止，这种结加正向电压
4、时导通，加反向电压时截止，这种特性特性称为称为 PN 结的单向导电性。结的单向导电性。 1.1半导体二极管半导体二极管 如果反向电流未超过允许值，反向电压撤除如果反向电流未超过允许值，反向电压撤除后，后，PN 结结仍能恢复单向导电性。仍能恢复单向导电性。 反向击穿反向击穿：PN 结两端外加的反向电压增加到一定值时，结两端外加的反向电压增加到一定值时，反向电流急剧增大，反向电流急剧增大，称为称为 PN 结的结的反向击穿。反向击穿。 热击穿热击穿：若反向电流增大并超过允许值，会：若反向电流增大并超过允许值，会使使 PN 结烧结烧坏，称为热击穿。坏，称为热击穿。结电容结电容：PN 结存结存在着电容，
5、该电容为在着电容，该电容为 PN 结的结电容。结的结电容。1.1半导体二极管半导体二极管 1.1.3半导体二极管半导体二极管1半导体二极管的结构和符号半导体二极管的结构和符号利用利用 PN 结的单向结的单向导电性，可以用来制造一种半导体器导电性，可以用来制造一种半导体器件件 半导体二极管。半导体二极管。箭头表示正向导通电流的方向。箭头表示正向导通电流的方向。 电路符号如图所示。电路符号如图所示。1.1半导体二极管半导体二极管 由于管芯结构不同，二极管又分为由于管芯结构不同，二极管又分为点接触型点接触型（如图如图 a）、面接触面接触型（如图型（如图 b）和平面型（如图）和平面型（如图 c）。）。
6、 点接触型：点接触型：PN 结接触面小，适宜在结接触面小，适宜在小电流状态下使用。小电流状态下使用。面接触型、平面型：面接触型、平面型：PN 结接触面大，截流量大，适合结接触面大，截流量大，适合于大电流场合中使用。于大电流场合中使用。1.1半导体二极管半导体二极管 2二极管的特性二极管的特性伏安特性伏安特性：二极：二极管的导电性能由加在管的导电性能由加在二极管两端的电压和二极管两端的电压和流过二极管的电流来流过二极管的电流来决定，这两者之间的决定，这两者之间的关系称为二极管的伏关系称为二极管的伏安特性。硅二极管的安特性。硅二极管的伏安特性曲线如图所伏安特性曲线如图所示。示。特性曲线特性曲线1.
7、1半导体二极管半导体二极管 正向导通：当外加电压大于死区电压后，电流随电压正向导通：当外加电压大于死区电压后，电流随电压增大而急剧增大，二极管导通。增大而急剧增大，二极管导通。 死区：当正向电压较小时，正向电流极小，二极管呈死区：当正向电压较小时，正向电流极小，二极管呈现很大的电阻，如现很大的电阻，如 OA 段，通常把这个范围称为死区。段，通常把这个范围称为死区。 死区电压：死区电压：导通电压：导通电压： = =onV0.2 V 0.3 V （Ge）0.6 V 0.7 V （Si）结论：正偏时电阻小，具有非线性。结论：正偏时电阻小，具有非线性。（1）正向特性（二极管正极电压大于负极电压）正向特
8、性（二极管正极电压大于负极电压）1.1半导体二极管半导体二极管 = =( (Si）V 0.2V 5 . 0TV( (Ge） 反向击穿反向击穿：若反向电压不断增大到一定数值时，反向：若反向电压不断增大到一定数值时，反向电流就会突然增大，这种现象称为反向击穿。电流就会突然增大，这种现象称为反向击穿。 反向饱和电流反向饱和电流：当加反向电压时，二极管反向电流很：当加反向电压时，二极管反向电流很小，而且在很大范围内不随反向电压的变化而变化，故称为小，而且在很大范围内不随反向电压的变化而变化，故称为反向饱和电流。反向饱和电流。（2）反向特性（二极管负极电压大于正极电压）反向特性（二极管负极电压大于正极电
9、压）普通二极管不允许出现此种状态。普通二极管不允许出现此种状态。结论：反偏电阻大，存在电击穿现象。结论：反偏电阻大，存在电击穿现象。二极管属于非线性器件二极管属于非线性器件 1.1半导体二极管半导体二极管 3半导体二极管的主要参数半导体二极管的主要参数（1）最大整流电流最大整流电流 IF： 二极管长时间工作时允许通过的最大直流电流。二极管长时间工作时允许通过的最大直流电流。 二极管正常使用时允许加的最高反向电压。二极管正常使用时允许加的最高反向电压。 使用时应注意流过二极管的正向最大电流不能大于这个使用时应注意流过二极管的正向最大电流不能大于这个数值，否则可能损坏二极管。数值，否则可能损坏二极
10、管。（2）最高反向工作电压最高反向工作电压 VRM使用中如果超过此值，二极管将有被击穿的危险。使用中如果超过此值，二极管将有被击穿的危险。1.1半导体二极管半导体二极管 1.2.1半导体三极管的基本结构与分类半导体三极管的基本结构与分类 1结构及符号结构及符号三极：发射极三极：发射极 E、基极基极 B、集电极、集电极 C。三区：发射区、基三区：发射区、基区、集电区。区、集电区。1.2半导体三极管半导体三极管PNP 型及型及 NPN 型三极管的内部结构及符号如图所示。型三极管的内部结构及符号如图所示。 实际上发射极箭头实际上发射极箭头方向就是发射结正向电方向就是发射结正向电流方向。流方向。两结：
11、发射结、集两结：发射结、集电结。电结。 （1）按半导体基片材料不同：按半导体基片材料不同：NPN 型和型和 PNP 型。型。（2）按功率分：小功率管和大功率管。按功率分：小功率管和大功率管。（3）按工作频率分：低频管和高频管。按工作频率分：低频管和高频管。（4）按管芯所用半导体材料分：锗管和硅管。按管芯所用半导体材料分：锗管和硅管。（5）按结构工艺分：合金管和平面管。按结构工艺分：合金管和平面管。（6）按用途分：放大管和开关管。按用途分：放大管和开关管。2分类分类 1.2半导体三极管半导体三极管 三极管常采用金属、玻璃或塑料封装。常用的外形及封三极管常采用金属、玻璃或塑料封装。常用的外形及封装
12、形式如图所示。装形式如图所示。 3外形及封装形式外形及封装形式1.2半导体三极管半导体三极管 1三极管各电极上的电流分配三极管各电极上的电流分配三极管电流分配实验电路如图所示。三极管电流分配实验电路如图所示。1.2.2三极管的电流放大作用三极管的电流放大作用1.2半导体三极管半导体三极管 实验数据实验数据 表表1-1三极管三个电极上的电流分配三极管三个电极上的电流分配IB/mA00.010.020.030.040.05IC/mA0.010. 561.141.742.332.91IE/mA0.010. 571.161.772.372.96结论：结论：IE = IB + IC 三极管的电流分三极管
13、的电流分配规律：发射极电流配规律：发射极电流等于基极电流和极电等于基极电流和极电极电流之和。极电流之和。1.2半导体三极管半导体三极管 2三极管的电流放大作用三极管的电流放大作用由表由表 1-1 的数据可看出，的数据可看出，当基极电流当基极电流 IB 由由 0.03 mA 变到变到 0.04 mA 时，集电极电时，集电极电流流 IC 由由 1.74 mA 变到变到 2.23 mA 。上面两个变化量之比。上面两个变化量之比为为95mA01. 0mA95 . 0BC= = = II1.2半导体三极管半导体三极管 （1）三极管的电流放大作用，实质上是用较小的基极电三极管的电流放大作用，实质上是用较小
14、的基极电流信号控制集电极的大电流信号，是流信号控制集电极的大电流信号，是“以小控大以小控大”的作用。的作用。 由此可见，由此可见，基极电流的微小变化控制了集电极电流较大基极电流的微小变化控制了集电极电流较大的变化，这就是三极管的电流放大原理。的变化，这就是三极管的电流放大原理。结论：要使三极管起放大作用，必须保证发射结加正向结论：要使三极管起放大作用，必须保证发射结加正向偏置电压，集电结加反向偏置电压。偏置电压，集电结加反向偏置电压。（2）三极管的放大作用，需要一定的外部条件。三极管的放大作用，需要一定的外部条件。注意注意：1.2半导体三极管半导体三极管 利用三极管的电流放利用三极管的电流放大
15、作用，可以用来构成放大作用，可以用来构成放大器，其方框图如图所示。大器，其方框图如图所示。 （1）共发射极电路共发射极电路（CE）：把三极管的发射：把三极管的发射极作为公共端子。极作为公共端子。三极管在构成放大器时，有三种基本连接方式：三极管在构成放大器时，有三种基本连接方式：1.2.3三极管的基本连接方式三极管的基本连接方式1.2半导体三极管半导体三极管 （2）共基极电路（）共基极电路（CB）：把三极管的基极作为公共端子。）：把三极管的基极作为公共端子。（3）共集电极电路（）共集电极电路（CC）：把三极管的集电极作为公共端子。）：把三极管的集电极作为公共端子。1.2半导体三极管半导体三极管
16、输入特性输入特性：在：在 VCE 一定的条件下，加在三极管基极与发一定的条件下，加在三极管基极与发射极之间的电压射极之间的电压 VBE 和它产生的基极电流和它产生的基极电流 IB 之间的关系。之间的关系。1输入特性曲线输入特性曲线1.2.4三极管的特性曲线三极管的特性曲线1.2半导体三极管半导体三极管改变改变 RP2 可改变可改变 VCE ， VCE 一定后，改变一定后，改变 RP1 可得到不同可得到不同的的 VBE 和和 IB 。 由图可见：由图可见：（1）当）当 V CE 1 V 时，特性曲线基本重合。时，特性曲线基本重合。（2）当）当 VBE 很小时，很小时，IB 等于零，三极管处于截止
17、状态。等于零，三极管处于截止状态。1.2半导体三极管半导体三极管 （4）三极管导通后，）三极管导通后，VBE 基基本不变。硅管约为本不变。硅管约为 0.7 V ，锗管，锗管 约为约为 0.3 V ，称为三极管的导通，称为三极管的导通电压。电压。（5）VBE 与与 IB 成非线性关系。成非线性关系。（3）当）当 VBE 大于门槛电压大于门槛电压（硅管约硅管约 0.5 V，锗管约，锗管约 0.2 V）时，时，IB 逐渐增大，三极管开始导通。逐渐增大，三极管开始导通。1.2半导体三极管半导体三极管 输出特性输出特性：在：在 IB 一定条件下时，集电极极与发射极之间一定条件下时，集电极极与发射极之间的
18、电压的电压 VCE 和集电极电流和集电极电流 IC 之间的关系。之间的关系。2输出特性曲线输出特性曲线1.2半导体三极管半导体三极管先调节先调节 RP1，使，使 IB 为一定值，再调节为一定值，再调节 RP2 得到不同的得到不同的VCE、IC。测试电路如图所示。测试电路如图所示。 输出特性曲线输出特性曲线1.2半导体三极管半导体三极管 条件：条件：发射结反偏或两端电压为零。发射结反偏或两端电压为零。（2）放大区）放大区条件：条件：发射结正偏，集电结反偏。发射结正偏，集电结反偏。特点：特点： IC 受受 IB 控制控制 ，即，即 IC = IB 。在放大状态，当在放大状态，当 IB 一定时，一定
19、时，IC 不随不随 VCE 变化，即放大状态变化，即放大状态的三极管具有恒流特性。的三极管具有恒流特性。 （3）饱和区）饱和区条件：条件：发射结和集电结均为正偏。发射结和集电结均为正偏。VCES 称为饱和管压降，小功率硅管约称为饱和管压降，小功率硅管约 0.3 V，锗管约为，锗管约为 0.1 V。输出特性曲线族可分三个区：输出特性曲线族可分三个区：特点：特点：VCE = VCES。（1）截止区）截止区特点：特点： IB = 0，IC = ICEO 。1.2半导体三极管半导体三极管 3三极管的主要参数：三极管的主要参数： 集电极集电极发射极反向饱和电流发射极反向饱和电流 ICEO。 集电极集电极
20、基极反向饱和电流基极反向饱和电流 ICBO。（2）极间反向饱和电流）极间反向饱和电流选用管子时，选用管子时， 值应恰当，一般说来，值应恰当，一般说来， 值太大的管子值太大的管子工作稳定性差。工作稳定性差。（1）共射极电流放大倍数）共射极电流放大倍数 两者关系：两者关系：ICEO = （1 + ） ICBO1.2半导体三极管半导体三极管 （3）极限参数）极限参数 反向击穿电压。反向击穿电压。当基极开路时，集电极与发射极之间所能承受的最高反当基极开路时，集电极与发射极之间所能承受的最高反向电压向电压V（BR）CEO。当发射极开路时，集电极与基极之间所能承受的最高反当发射极开路时，集电极与基极之间所
21、能承受的最高反向电压向电压V（BR）CBO。当集电极开路时，发射极与基极之间所能承受的最高反当集电极开路时，发射极与基极之间所能承受的最高反向电压向电压V（BR）EBO。1.2半导体三极管半导体三极管当当 IC 过大时，电流放大系数过大时，电流放大系数 将下降。在技术上规定，将下降。在技术上规定， 下降到正常值的下降到正常值的 2/3 时的集电极电流称集电极最大允许电时的集电极电流称集电极最大允许电流。流。 集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM。 在三极管因温度升高而引起的参数变化不超过允许值时，在三极管因温度升高而引起的参数变化不超过允许值时，集电极所消耗的最大功率称集电极最大允许耗散
22、功率。集电极所消耗的最大功率称集电极最大允许耗散功率。三极管应工作在三极三极管应工作在三极管最大损耗曲线图中的安管最大损耗曲线图中的安全工作区。三极管最大损全工作区。三极管最大损耗曲线如图所示。耗曲线如图所示。 集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率 PCM1.2半导体三极管半导体三极管 1用万用表判别三极管的管型和管脚用万用表判别三极管的管型和管脚方法：方法： 黑表笔和三极管任一管脚相连，红表笔分别和另外两个黑表笔和三极管任一管脚相连，红表笔分别和另外两个管脚相连测其阻值，若阻值一大一小，则将黑表笔所接的管脚管脚相连测其阻值，若阻值一大一小，则将黑表笔所接的管脚调换重新测量，直至两个阻
23、值接近。如果阻值都很小，则黑表调换重新测量，直至两个阻值接近。如果阻值都很小，则黑表笔所接的为笔所接的为 NPN 型三极管的基极。若测得的阻值都很大，则型三极管的基极。若测得的阻值都很大，则黑表笔所接的是黑表笔所接的是 PNP 型三极管的基极。型三极管的基极。1.2.5三极管的简易测试三极管的简易测试1.2半导体三极管半导体三极管 若为若为 NPN 型三极管，将黑红表笔分别接另两个引脚，型三极管，将黑红表笔分别接另两个引脚，用手指捏住基极和假设的集电极，观察表针摆动。再将假设用手指捏住基极和假设的集电极，观察表针摆动。再将假设的集电极和发射极互换，按上述方法重测。比较两次表针摆的集电极和发射极
24、互换，按上述方法重测。比较两次表针摆幅，摆幅较大的一次黑表笔所接的管脚为集电极，红表笔所幅，摆幅较大的一次黑表笔所接的管脚为集电极，红表笔所接的管脚为发射极。接的管脚为发射极。 若若为为 PNP 型三极管，只要将红表笔和黑表笔对换再型三极管，只要将红表笔和黑表笔对换再按上述方法测试即可。按上述方法测试即可。1.2半导体三极管半导体三极管 2判断三极管的好坏判断三极管的好坏（1）万用表置于）万用表置于“R 1 k ”挡或挡或 “R 100”挡位。挡位。（2）方法：分别测量三极管集电结与发射结的正向电阻）方法：分别测量三极管集电结与发射结的正向电阻和反向电阻，只要有一个和反向电阻，只要有一个 PN
25、 结的正、反向电阻异常，就可结的正、反向电阻异常，就可判断三极管已坏。判断三极管已坏。1.2半导体三极管半导体三极管 3判断三极管判断三极管 的大小的大小将两个将两个 NPN 管接入判断管接入判断三极管三极管 C 脚和脚和 E 脚的测试电脚的测试电路，如图所示，万用表显示阻路，如图所示，万用表显示阻值小的管子的值小的管子的 值大。值大。4判断三极管判断三极管 ICEO 的大小的大小以以 NPN 型为例，用万用型为例，用万用表测试表测试 C、E 间的阻值，阻值间的阻值，阻值越大，表示越大，表示 ICEO 越小。越小。1.2半导体三极管半导体三极管 1片状三极管的封装片状三极管的封装小功率三极管小
26、功率三极管：额定功率在：额定功率在 100 mW 200 mW 的小功的小功率三极管，一般采用率三极管，一般采用 SOT-23形式封装。如图所示。形式封装。如图所示。 1 基极，基极，2 发射极，发射极，3 集电极。集电极。1.2.6片状三极管片状三极管1.2半导体三极管半导体三极管 大功率三极管大功率三极管：额定功率在：额定功率在 1 W 1.5 W 的大功率三极的大功率三极管，一般采用管，一般采用 SOT-89 形式封装形式封装 。1基极，基极，3发射极，发射极，2、4（内部连接在一起）（内部连接在一起）集电集电极。极。1.2半导体三极管半导体三极管 在三极管的管芯内加入一只或两只偏置电阻
27、的片状三极在三极管的管芯内加入一只或两只偏置电阻的片状三极管称带阻片状三极管。管称带阻片状三极管。 2带阻片状三极管带阻片状三极管1.2半导体三极管半导体三极管 带阻片状三极管型号及极性。带阻片状三极管型号及极性。表表 1-2部分带阻片状三极管型号和极性部分带阻片状三极管型号和极性型号型号极性极性R1/R2型号型号极性极性R1/R2DTA114YP10 k /47 k DTC114EN10 k /10 k DTA114EP100 k /100 k DTC124EN22 k /22 k DTA123YP2.2 k /2.2 k DTC114N47 k /47 k DTA143XP4.7 k /2
28、2 k DTC114WKN47 k /22 k DTC143XN4.7 k /10 k DTC114TNR1=10 k DTC363EN6.8 k /6.8 k DTC124TNR1=22 k 1.2半导体三极管半导体三极管 3复合双三极管复合双三极管在一个封装内包含两只三极管的新型器件。在一个封装内包含两只三极管的新型器件。1.2半导体三极管半导体三极管常见外型封装形式如图所示。常见外型封装形式如图所示。UM6 SOT25 SOT36 1.3场效晶体管场效晶体管半导体三极管是利用输入电流控制输出电流的半导体器半导体三极管是利用输入电流控制输出电流的半导体器件，称为件，称为电流控制型器件电流控
29、制型器件。 场效晶体管是利用输入电压产生电场效应来控制输出电场效晶体管是利用输入电压产生电场效应来控制输出电流的器件，称为流的器件，称为电压控制器件电压控制器件。根据结构和工作原理不同，场效晶体管可分为根据结构和工作原理不同，场效晶体管可分为结型结型 （JFET）绝缘栅型绝缘栅型 （MOSFET） 1.3.1结型场效晶体管结型场效晶体管1符号和分类符号和分类结型场效晶体管的电路结型场效晶体管的电路符符号和外形如图所示。号和外形如图所示。三个电极：漏极（三个电极：漏极（D），），源极（源极（S）和栅极（）和栅极（G），），D 和和 S 可交换使用，电路符号可交换使用，电路符号和外形如图所示。和外
30、形如图所示。 结型场效晶体管可分为结型场效晶体管可分为 P 沟道和沟道和 N 沟道两种，在电路符沟道两种，在电路符号中用箭头加以区别。号中用箭头加以区别。1.3场效晶体管场效晶体管 2电压放大作用电压放大作用场效晶体管的放大电路如图所示。场效晶体管的放大电路如图所示。场效晶体管共源极电路中，漏场效晶体管共源极电路中，漏极电流受栅源电压控制。极电流受栅源电压控制。 场效晶体管是电压控制器件，场效晶体管是电压控制器件，具有电压放大作用。具有电压放大作用。1.3场效晶体管场效晶体管 1.3.2绝缘栅场效晶体管绝缘栅场效晶体管栅极与漏、源极完全绝缘的场效晶体管，称栅极与漏、源极完全绝缘的场效晶体管，称
31、绝缘栅场效绝缘栅场效晶体管（晶体管（MOSFET）。输入电阻很大，在输入电阻很大，在 1012 以上以上。 它也有它也有 N 沟道和沟道和 P 沟道两大类，每一类中又分为增强型沟道两大类，每一类中又分为增强型和耗尽型两种。和耗尽型两种。1.3场效晶体管场效晶体管 1电路符号和分类电路符号和分类 N 沟道沟道箭头指向内。沟道用虚线为增强型，用实线箭头指向内。沟道用虚线为增强型，用实线为耗尽型，为耗尽型，N 沟道称沟道称 NMOS 管。管。 P 沟道沟道箭头指向外。沟道用虚线为增强型，用实线箭头指向外。沟道用虚线为增强型，用实线为耗尽型，为耗尽型，P 沟道称沟道称 PMOS 管。管。1.3场效晶体
32、管场效晶体管四种场效晶体管的电路符号如图所示。四种场效晶体管的电路符号如图所示。P 沟道增强型沟道增强型 N 沟道耗尽型沟道耗尽型 P 沟道耗尽型沟道耗尽型 N 沟道增强型沟道增强型 2结构和工作原理结构和工作原理（1）结构）结构1.3场效晶体管场效晶体管 在源区和漏区之间的衬底在源区和漏区之间的衬底表面覆盖一层很薄的绝缘层，再表面覆盖一层很薄的绝缘层，再在绝缘层上覆盖一层金属薄层，在绝缘层上覆盖一层金属薄层，形成栅极（形成栅极（G）。）。 N 型区引出两个电极：漏型区引出两个电极：漏极（极（D）、源极（）、源极（S）。）。 从衬底基片上引出一个电极，称为衬底电极。从衬底基片上引出一个电极，称
33、为衬底电极。以以 N 沟道增强型沟道增强型 MOSFET 为例为例 。 （2）工作原理）工作原理 当当 VGS = 0 ，在漏、源极间加一正向电压，在漏、源极间加一正向电压 VDS 时，漏时，漏源极之间的电流源极之间的电流 ID = 0 。 当当 VGS VT ，在绝缘层和衬底之间感应出一个反型层，在绝缘层和衬底之间感应出一个反型层，使漏极和源极之间产生导电沟道。在漏、源极间加一正向电使漏极和源极之间产生导电沟道。在漏、源极间加一正向电压压 VDS 时，将产生电流时，将产生电流 ID 。总结：总结： VGS 越大，导电沟道越宽，越大，导电沟道越宽，沟道电阻越小，沟道电阻越小， ID 越大。则通
34、过越大。则通过调节调节 VGS可控制漏极电流可控制漏极电流 ID 。 （3）输出特性和转移特性）输出特性和转移特性（与晶体管类似）。（与晶体管类似）。1.3场效晶体管场效晶体管 3电压放大作用电压放大作用MOS 场效晶体管放大电路与结型场效晶体管放大电路的场效晶体管放大电路与结型场效晶体管放大电路的工作原理相似。工作原理相似。N 沟道耗尽型场效晶体管的沟道耗尽型场效晶体管的 VGS 可取负值，取正值和零可取负值，取正值和零均能正常工作。均能正常工作。通常将增强型通常将增强型 MOS 管简写为管简写为 EMOS，耗尽型，耗尽型 MOS 管管简写为简写为 DMOS。1.3场效晶体管场效晶体管 1.
35、3.3MOSFET 和三极管的比较和三极管的比较1MOSFET 温度稳定性好。温度稳定性好。2MOSFET 输入电阻极高，因此，输入电阻极高，因此，MOSFET 放大级对放大级对前级的放大能力影响极小。前级的放大能力影响极小。3MOSFET 存放时，应使栅极与源极短接，避免栅极存放时，应使栅极与源极短接，避免栅极悬空。悬空。4MOSFET 的源极和漏极可以互换使用。的源极和漏极可以互换使用。 1.3场效晶体管场效晶体管 本章小结本章小结2晶体二极管的核心是晶体二极管的核心是 PN 结，故具有单向导电性。二极管结，故具有单向导电性。二极管属于非线性器件，其伏安特性是非线性的。二极管的门坎电压，属
36、于非线性器件，其伏安特性是非线性的。二极管的门坎电压，硅管约硅管约 0.5 V ，锗管约，锗管约 0.2 V。导通电压，硅管约。导通电压，硅管约 0.7 V ，锗管约，锗管约 0.3 V。1本征半导体内存在两种载流子：自由电子和空穴。杂质半本征半导体内存在两种载流子：自由电子和空穴。杂质半导体有导体有 P 型和型和 N 型两种，型两种，P 型半导体中空穴是多子，型半导体中空穴是多子，N 型半导体型半导体中自由电子是多子。中自由电子是多子。PN 结是在结是在 P 型半导体与型半导体与 N 型半导体交界面型半导体交界面附近形成的空间电荷区，也叫阻挡层或耗尽层附近形成的空间电荷区，也叫阻挡层或耗尽层
37、 。PN 结具有单向结具有单向导电性，即正偏时导通，反偏时截止。导电性，即正偏时导通，反偏时截止。 4MOS 管是一种电压控制器件。管是一种电压控制器件。MOS 管的优点是：输入阻管的优点是：输入阻抗高、受幅射和温度影响小、集成工艺简单。超大规模集成电路抗高、受幅射和温度影响小、集成工艺简单。超大规模集成电路主要应用主要应用 MOS 管。管。3晶体三极管是一种电流控制器件，它以较小的基极电流控晶体三极管是一种电流控制器件，它以较小的基极电流控制较大的集电极电流，以较小的基极电流变化控制较大的集电极制较大的集电极电流，以较小的基极电流变化控制较大的集电极电流变化。所谓电流放大作用，实质上就是这种电流变化。所谓电流放大作用，实质上就是这种“小控制大小控制大”，“小变化控制大变化小变化控制大变化”的作用。三极管有的作用。三极管有 PNP 型和型和 NPN 型两大型两大类。管外有三个电极：发射极、基极和集电极；管内有两个类。管外有三个电极：发射极、基极和集电极；管内有两个 PN 结：发射结和集电结。使用时有三种电路组态：共发射极、共基结：发射结和集电结。使用时有三种电路组态：共发射极、共基极和共集电极组态；三种工作状态：截止状态、饱和状态和放大极和共集电极组态；三种工作状态：截止状态、饱和状态和放大状态。两种基本功能：开关功能和放大功能。状态。两种基本功能：开关功能和放大功能。