《电子技术10课程学习.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子技术10课程学习.pptx（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、会计学1电子电子(dinz)技术技术10第一页，共49页。10.110.1半导体的导半导体的导电电(dodin)(dodin)特性特性 第第2页页/共共49页页第1页/共49页第二页，共49页。10.110.1半导体的导电半导体的导电(dodin)(dodin)特性特性 半导体半导体的特性的特性(txng)热敏性：对温度热敏性：对温度(wnd)敏感，如热敏感，如热敏电阻敏电阻光敏性：对光照敏感，光敏性：对光照敏感，如光电管、光敏电阻、如光电管、光敏电阻、光电池光电池杂敏性：对杂杂敏性：对杂质敏感，如半质敏感，如半导体器件导体器件光敏电阻光敏二极管第第3页页/共共49页页第2页/共49页第三页，
2、共49页。10.110.1半导体的导电半导体的导电(dodin)(dodin)特性特性 本征半导体半导体硅和锗的原子结构图半导体硅和锗的原子结构图 本征半导体：纯净的、晶格(jn)完整的半导体。这样的半导体称为晶体，用这样的材料制成的管子称为晶体管。第第4页页/共共49页页第3页/共49页第四页，共49页。10.110.1半导体的导电半导体的导电(dodin)(dodin)特性特性 本征半导体的共价键结构本征半导体的共价键结构(jigu)价电子自由电子(z yu din z)空穴光照光照第第5页页/共共49页页第4页/共49页第五页，共49页。10.110.1半导体的导电半导体的导电(dodi
3、n)(dodin)特性特性 说明：半导体说明：半导体(dot)中有两种电流：自由电子电流和空穴电流，中有两种电流：自由电子电流和空穴电流，这是和导体这是和导体(dot)导电本质区别。且由于自由电子和空穴成对出现，导电本质区别。且由于自由电子和空穴成对出现，故对外不显电性。故对外不显电性。填补(tinb)第第6页页/共共49页页第5页/共49页第六页，共49页。10.110.1半导体的导电半导体的导电(dodin)(dodin)特性特性 N型半导体和P型半导体 在硅或锗的本征半导体中掺入微量的在硅或锗的本征半导体中掺入微量的5 5价磷（价磷（P P）元素）元素(yun s)(yun s)，则形成
4、则形成N N型半导体。型半导体。+5掺入+5自由电子(z yu din z)1N型半导体自由电子为多数载流子，空穴为少数载流子，故N型半导体也称为电子型半导体，磷原子也称为施主杂质第第7页页/共共49页页第6页/共49页第七页，共49页。10.110.1半导体的导电半导体的导电(dodin)(dodin)特性特性 2P型半导体 在硅或锗的本征半导体中掺入微量的在硅或锗的本征半导体中掺入微量的3 3价硼（价硼（B B）元素）元素(yun s)(yun s)，则形成则形成P P型半导体。型半导体。+3掺入+3填补填补(tinb)空穴为多数载流子，自由电子为少数载流子，故P型半导体也称为空穴型半导体
5、，硼原子也称为受主杂质第第8页页/共共49页页第7页/共49页第八页，共49页。10.110.1半导体的导电半导体的导电(dodin)(dodin)特性特性 N结1PN结的形成(xngchng)第第9页页/共共49页页第8页/共49页第九页，共49页。10.110.1半导体的导电半导体的导电(dodin)(dodin)特性特性 第第10页页/共共49页页第9页/共49页第十页，共49页。10.110.1半导体的导电半导体的导电(dodin)(dodin)特性特性 2PN结的特性(txng)-单向导电性第第11页页/共共49页页第10页/共49页第十一页，共49页。10.110.1半导体的导电半
6、导体的导电(dodin)(dodin)特性特性 总结：总结：PN结外加正向电压时，结外加正向电压时，PN结电阻很小，正向电流很大，结电阻很小，正向电流很大，PN结正向导通，电流方向从结正向导通，电流方向从P型区流向型区流向N型区；型区；PN结外加反向电压时，结外加反向电压时，PN结电阻很大，反向电流很小，近似为零，结电阻很大，反向电流很小，近似为零，PN结反向截止。结反向截止。PN结的这种特结的这种特性性(txng)称为单向导电性。称为单向导电性。第第12页页/共共49页页第11页/共49页第十二页，共49页。10.210.2半导体的二极管半导体的二极管 基本(jbn)结构整流整流(zhngl
7、i)二极管二极管发光发光(f un)二极二极管管稳压二极管稳压二极管开关二极管开关二极管第第13页页/共共49页页第12页/共49页第十三页，共49页。10.210.2半导体的二极管半导体的二极管 半导体的二极管型号(xngho)说明：举例举例(j l)第第14页页/共共49页页第13页/共49页第十四页，共49页。伏安(f n)特性10.210.2半导体的二极管半导体的二极管 +-1.1.正向正向(zhn xin)(zhn xin)特特性性二极管的伏安二极管的伏安(f n)特特性性（1 1）死区及死区电压）死区及死区电压 死区电压硅管：硅管：0.5V锗管：锗管：0.1V 当外加正向电压小于某
8、值时，正向电流很小，几乎为零，此段称为死区，对应电压为死区电压。（2 2）正向导通及导通电压）正向导通及导通电压 当外加正向电压大于死区电压时，正向电流增长很快，二极管正向导通，对应电压为导通电压。导通电压硅管：硅管：0.60.7V锗管：锗管：0.20.3V第第15页页/共共49页页第14页/共49页第十五页，共49页。2.2.反向反向(fn xin)(fn xin)特特性性10.210.2半导体的二极管半导体的二极管 二极管的伏安二极管的伏安(f n)特特性性-+当二极管加反向电压当二极管加反向电压(diny)(diny)并小于某电压并小于某电压(diny)(diny)（击穿电压（击穿电压(
9、diny)(diny)）时，由少数载流子的漂）时，由少数载流子的漂移运动形成很小的反向电流，硅管为移运动形成很小的反向电流，硅管为nAnA级，锗管为级，锗管为AA级，故二极管反向截止。级，故二极管反向截止。（1 1）反向截止区）反向截止区 一、它随温度的升高增长很快；注意：反向电流的特点二、反向电流与反向电压的大小无关，基本不变称它为反向饱和电流。（2 2）反向击穿区）反向击穿区 当反向电压增加到击穿电压时，反向电流将突然增大，二极管的单向导电性被破坏，二极管反向导通，造成不可恢复的损坏。第第16页页/共共49页页第15页/共49页第十六页，共49页。10.210.2半导体的二极管半导体的二极
10、管 主要参数 为了正确使用二极管，除了理解其伏安为了正确使用二极管，除了理解其伏安(f n)(f n)特性之外，还要掌特性之外，还要掌握其相应的参数，以便选择二极管。握其相应的参数，以便选择二极管。1最大整流(zhngli)电流IFM IFM二极管长时间正向导通时，允许二极管长时间正向导通时，允许(ynx)流过的最大正向平均电流。在流过的最大正向平均电流。在使用时不能超过此值，否则将因二极管过热而损坏。使用时不能超过此值，否则将因二极管过热而损坏。2反向峰值电压URM URM是指二极管反向截止时允许外加的最高反向工作电压，是指二极管反向截止时允许外加的最高反向工作电压，URM的数值大的数值大约
11、等于二极管的反向击穿电压约等于二极管的反向击穿电压UBR的一半，以确保管子安全工作。的一半，以确保管子安全工作。3反向峰值电流IFM IRM是指在常温下二极管加反向峰值电压是指在常温下二极管加反向峰值电压URM时，流经管子的电流。它说明了二极管时，流经管子的电流。它说明了二极管质量的好坏，反向电流大说明它的单向导电性差，而且受温度影响大质量的好坏，反向电流大说明它的单向导电性差，而且受温度影响大。硅管比锗管的反向电。硅管比锗管的反向电流小。流小。第第17页页/共共49页页第16页/共49页第十七页，共49页。10.210.2半导体的二极管半导体的二极管 应用(yngyng)举例 由于半导体二极
12、管具有单向导电性，因而得到了广泛应用。在电路中，由于半导体二极管具有单向导电性，因而得到了广泛应用。在电路中，常用常用(chn yn)来作为整流、检波、钳位、隔离、保护、开关等元件使来作为整流、检波、钳位、隔离、保护、开关等元件使用。用。【例【例10.2-1】二极管电路】二极管电路(dinl)如图如图(a)和和(b)所示，试分析二极管的工所示，试分析二极管的工作状态和它们所起的作用。设二极管为理想二极管。作状态和它们所起的作用。设二极管为理想二极管。第第18页页/共共49页页第17页/共49页第十八页，共49页。(1)(1)在图在图(a)(a)所示电路所示电路(dinl)(dinl)中，移开二
13、极管，求两端中，移开二极管，求两端电位，即电位，即【解】【例【例10.2-1】二极管电路】二极管电路(dinl)如图如图(a)和和(b)所示，试分析二极管的工作状所示，试分析二极管的工作状态和它们所起的作用。设二极管为理想二极管。态和它们所起的作用。设二极管为理想二极管。10.210.2半导体的二极管半导体的二极管 二极管阳极电位高于阴极二极管阳极电位高于阴极(ynj)电位，是正偏，二极管处电位，是正偏，二极管处于导通状态，相当短路，使于导通状态，相当短路，使Uo=12V，起钳位作用。，起钳位作用。第第19页页/共共49页页第18页/共49页第十九页，共49页。(2)(2)在图在图(b)(b)
14、所示电路所示电路(dinl)(dinl)中，中，移开二极管，求两端电位，即移开二极管，求两端电位，即10.210.2半导体的二极管半导体的二极管 【例【例10.2-1】二极管电路如图】二极管电路如图(a)和和(b)所示，试分析二极管的工作状态所示，试分析二极管的工作状态和它们和它们(t men)所起的作用。设二极管为理想二极管。所起的作用。设二极管为理想二极管。【解】二极管阳极电位低于阴极电位，是反偏，二极管处于二极管阳极电位低于阴极电位，是反偏，二极管处于(chy)截止截止状态，相当开路，使状态，相当开路，使Uo=6V，起隔离作用。，起隔离作用。第第20页页/共共49页页第19页/共49页第
15、二十页，共49页。在如图所示电路中，移开两个在如图所示电路中，移开两个二极管，并求它们两端阳极二极管，并求它们两端阳极(yngj)(yngj)到阴极的电位差，即到阴极的电位差，即10.210.2半导体的二极管半导体的二极管 【例【例10.2-2】在如图所示电路中，试分析二极管】在如图所示电路中，试分析二极管VD1和和VD2的工作的工作(gngzu)状态，并求输出电压状态，并求输出电压Uo之值。设二极管为理想二极管。之值。设二极管为理想二极管。【解】由于由于(yuy)VD2两端电压高于两端电压高于VD1，故其优先导通。使得，故其优先导通。使得Uo=-10V，使，使VD1反偏。故反偏。故VD2起钳
16、位作用，起钳位作用，VD1起隔离作用，隔离了起隔离作用，隔离了+10V电源。电源。第第21页页/共共49页页第20页/共49页第二十一页，共49页。10.210.2半导体的二极管半导体的二极管 【例【例10.2-3】在如图所示电路】在如图所示电路(dinl)中，已知中，已知US=5V，ui=10sint V，试，试画出输出电压画出输出电压uo的波形。设二极管为理想二极管。的波形。设二极管为理想二极管。【解】VD导通起限幅作用(zuyng)VD截止(jizh)第第22页页/共共49页页第21页/共49页第二十二页，共49页。在如图所示电路中，若无二极管在如图所示电路中，若无二极管D1，则当三极管
17、由导通到截止，在，则当三极管由导通到截止，在线圈两端产生线圈两端产生(chnshng)很高的电动势，会击穿线圈并在开关两端产生很高的电动势，会击穿线圈并在开关两端产生(chnshng)火花。火花。10.210.2半导体的二极管半导体的二极管 【例【例10.2-4】如图所示是用二极管保护继电器线圈的原理电路】如图所示是用二极管保护继电器线圈的原理电路(dinl)，试分析该电路，试分析该电路(dinl)的工作原理。的工作原理。【解】实用实用(shyng)电电路路 为了保护线圈和和开关，则在线圈两端并一二极管，提供电流泄放回路。第第23页页/共共49页页第22页/共49页第二十三页，共49页。10.
18、3 10.3 特殊特殊(tsh)(tsh)二极二极管管 稳压二极管是一种特殊的面接触型硅二极管，由于它在电路中与适当稳压二极管是一种特殊的面接触型硅二极管，由于它在电路中与适当(shdng)(shdng)阻值的电阻配合后能起稳定电压的作用，故称稳压管。阻值的电阻配合后能起稳定电压的作用，故称稳压管。稳压(wn y)二极管外型外型符号符号伏安特性伏安特性比较陡应用电路应用电路主要参数（1）UZ是稳定电压；（2）IZ是稳定电流；（3）IZm是最大稳定电流。第第24页页/共共49页页第23页/共49页第二十四页，共49页。10.3 10.3 特殊特殊(tsh)(tsh)二极二极管管【例【例10.3-
19、1】试分析】试分析(fnx)如图所示电路中稳压管如图所示电路中稳压管VDZ的稳压作用。的稳压作用。【解】在电路的实际工作中，电源电压在电路的实际工作中，电源电压(diny)U的波动、负载的变化的波动、负载的变化 都会引起都会引起输出电压输出电压(diny)UL的波动。的波动。1设电源电压波动（负载不变）2设负载变化（电源电压不变）说明：说明：稳压管稳压电路是通过稳压管电流稳压管稳压电路是通过稳压管电流IZ的调节作用和限的调节作用和限流电阻流电阻R上电压降上电压降UR的补偿作用而使输出电压稳定的。的补偿作用而使输出电压稳定的。第第25页页/共共49页页第24页/共49页第二十五页，共49页。【例
20、【例10.3-2】试设计一个稳压管稳压电路，如图所示。已知：电】试设计一个稳压管稳压电路，如图所示。已知：电源电压源电压U=20V，负载，负载(fzi)电阻电阻RL=0.8k，负载，负载(fzi)所需所需稳定电压稳定电压UL=12V。选择稳压管。选择稳压管VDZ和限流电阻和限流电阻R。10.3 10.3 特殊特殊(tsh)(tsh)二极二极管管【解】(1)负载(fzi)电流IL为(2)选择稳压管VDZ 稳压管的稳定电压稳压管的稳定电压UZ=UL=12V，可选择，可选择2CW60型硅稳压管（见附录型硅稳压管（见附录3），其），其UZ=12V,IZ=5mA,IZm=19mA。(3)选限流电阻RIZ
21、=5mAIZm=19mA取R=300第第26页页/共共49页页第25页/共49页第二十六页，共49页。10.3 10.3 特殊特殊(tsh)(tsh)二极二极管管发光(f un)二极管 发光二极管（常称为(chn wi)LED）也是由一个PN结组成的，常用的半导体材料是砷化镓和磷化镓。外型外型符号符号工作电路工作电路 说明：说明：发光二极管的导通电压在发光二极管的导通电压在2V2V左右，工作电流为几个毫安，左右，工作电流为几个毫安，管脚较长的为阳极。通常用做指示灯和各种仪表和设备的数字显示。发管脚较长的为阳极。通常用做指示灯和各种仪表和设备的数字显示。发光二极管也可用于照明和装饰照明，以及可充
22、电的便携式移动照明光二极管也可用于照明和装饰照明，以及可充电的便携式移动照明 。第第27页页/共共49页页第26页/共49页第二十七页，共49页。10.3 10.3 特殊特殊(tsh)(tsh)二极二极管管光电二极管 光电二极管是利用光电二极管是利用PNPN结的光敏特性制成的，它将接收到的光结的光敏特性制成的，它将接收到的光的变化的变化(binhu)(binhu)转换为电流的变化转换为电流的变化(binhu)(binhu)。外型外型符号符号(fho)工作电路工作电路 说明：说明：当无光照时，其反向电流很小，称为暗电流。当当无光照时，其反向电流很小，称为暗电流。当有光照时，产生较大的反向电流，称
23、为光电流。光照愈强，有光照时，产生较大的反向电流，称为光电流。光照愈强，光电流也愈大。光电流也愈大。第第28页页/共共49页页第27页/共49页第二十八页，共49页。10.3 10.3 特殊特殊(tsh)(tsh)二极二极管管光耦合器光耦合器是由发光(f un)器件和光敏器件组成的。外型即内部外型即内部(nib)电电路路原理电路原理电路 说明：说明：光耦合器是用光传输电信号的电隔离器件（两管之间无电光耦合器是用光传输电信号的电隔离器件（两管之间无电的联系）。的联系）。第第29页页/共共49页页第28页/共49页第二十九页，共49页。10.4 10.4 半导体三极半导体三极管管基本(jbn)结构
24、各种各种(zhn)半导体三极管的外型图半导体三极管的外型图按结构按结构(jigu)分类：分类：NPNPNP第第30页页/共共49页页第29页/共49页第三十页，共49页。载流子分配(fnpi)及电流放大原理10.4 10.4 半导体三半导体三极管极管共射极放大共射极放大(fngd)电路电路放大放大(fngd)条条件件内部内部条件条件发射区掺杂浓度最高发射区掺杂浓度最高基区很薄基区很薄集电结面积大外部外部条件条件发射结结正偏发射结结正偏集电结反偏集电结反偏输输入入输输出出第第31页页/共共49页页第30页/共49页第三十一页，共49页。各极电流（各极电流（mA）测量结果测量结果IB-0.0010
25、0.020.040.060.080.10IC0.0010.010.701.502.303.103.95IE00.010.721.542.363.184.0510.4 10.4 半导体三半导体三极管极管实验(shyn)数据分析：IE=IC+IB第第32页页/共共49页页第31页/共49页第三十二页，共49页。10.4 10.4 半导体三半导体三极管极管半导体三极管内部半导体三极管内部(nib)载流子的运动：载流子的运动：第第33页页/共共49页页第32页/共49页第三十三页，共49页。10.4 10.4 半导体三半导体三极管极管半导体三极管内部半导体三极管内部(nib)载流子运动示意载流子运动示
26、意图图三个结论(jiln)：(1)发射极电流发射极电流IE、基极、基极(j j)电流电流IB、集电极电流、集电极电流IC的关系是的关系是IE=IB+IC；载流子运动过程：载流子运动过程：发射结正偏：发射区发射电子到基区发射结正偏：发射区发射电子到基区少量电子在基区与空穴复合，大部分运少量电子在基区与空穴复合，大部分运动到集电结；动到集电结；集电结反偏：集电区收集电子。集电结反偏：集电区收集电子。(2)集电极电流集电极电流IC、基极电流、基极电流IB的关系是的关系是IC=IB；(3)晶体管的电流放大作用，实质上为晶体管的控制作用，即较小电流晶体管的电流放大作用，实质上为晶体管的控制作用，即较小电
27、流IB控制大电流控制大电流IC。第第34页页/共共49页页第33页/共49页第三十四页，共49页。10.4 10.4 半导体三半导体三极管极管特性(txng)曲线1输入特性(txng)曲线 输入特性曲线是指当集输入特性曲线是指当集-射极电压射极电压(diny)UCE为常数时，输入回路（基极回路）为常数时，输入回路（基极回路）中基极电流中基极电流IB与基与基-射极电压射极电压(diny)UBE之间之间的关系曲线，即的关系曲线，即 输入特性曲线特点：特点：UCE1曲线重合；曲线重合；当当UBE小于死区电压时，小于死区电压时，IB=0，三极管截止；当，三极管截止；当UBE大于死区电压时，三极管导通，
28、大于死区电压时，三极管导通，IB随随UBE快速增大。发快速增大。发射结导通电压为射结导通电压为硅管：硅管：锗管：锗管：测试电路第第35页页/共共49页页第34页/共49页第三十五页，共49页。10.4 10.4 半导体三半导体三极管极管2输出特性曲线(qxin)输出特性曲线是指当基极电流输出特性曲线是指当基极电流IB为为常数时，输出电路（集电极回路常数时，输出电路（集电极回路(hul)）中集电极电流）中集电极电流IC与集与集-射极电射极电压压UCE之间的关系曲线，即之间的关系曲线，即 测试(csh)电路 输出特性曲线特点：特点：当当IB一定时，在一定时，在UCE=01V区间，随着区间，随着UC
29、E的增大，的增大，IC线性增加。当线性增加。当UCE超过超过1V后，当后，当UCE增高时，增高时，IC几乎不变，即具有恒流特性；几乎不变，即具有恒流特性；当当IB增大时，增大时，IC线性增大，远大于线性增大，远大于IB，且，且IC受受IB控制，这就是晶体管的电流放大作用的表现。控制，这就是晶体管的电流放大作用的表现。第第36页页/共共49页页第35页/共49页第三十六页，共49页。饱和区：饱和区：IB增加增加(zngji)，IC小于小于 IB，IC IB，晶体管失去电流放大作用。饱和时，电压晶体管失去电流放大作用。饱和时，电压 UCE=0.20.3V（锗管为（锗管为0.10.2V），数值很小，
30、近似为零，晶体管），数值很小，近似为零，晶体管的的C、E极之间相当于一个闭合的开关极之间相当于一个闭合的开关。10.4 10.4 半导体三半导体三极管极管 输出特性曲线(qxin)通常通常(tngchng)把晶体管的输出特性曲线把晶体管的输出特性曲线分为三个工作区：分为三个工作区：输出特性曲线的三个工作区放大区：放大区：IC与与IB基本上成正比关系，即基本上成正比关系，即 IC=IB，发射结为正偏，集电结，发射结为正偏，集电结为反偏；为反偏；截止区：截止区：IB=0，即，即 IC=ICEO0，发射结，发射结为反偏，集电结为反偏；晶体管的为反偏，集电结为反偏；晶体管的C、E极之间相当于一个断开的
31、开关；极之间相当于一个断开的开关；第第37页页/共共49页页第36页/共49页第三十七页，共49页。10.4 10.4 半导体三极半导体三极管管主要参数1共射极电流放大系数共射极电流放大系数和和说明说明(shumng)：共发射极静态共发射极静态(jngti)（又称直流）（又称直流）电流放大系数电流放大系数 共发射极动态（又称交共发射极动态（又称交流流(jioli)）电流放）电流放大系数大系数(2)晶体管的晶体管的b 值在值在20200之间。之间。第第38页页/共共49页页第37页/共49页第三十八页，共49页。10.4 半导体三半导体三极管极管2集-基极(j j)反向饱和电流ICBOICBO是
32、当发射极开路(kil)（IE=0）时的集电流IC，是由少数载流子漂移运动（主要是集电区的少数载流子向基区运动）产生的，它受温度影响很大。注意注意(zh y)：在室温下，小功率锗管的：在室温下，小功率锗管的ICBO约为几约为几微安到几十微安，小功率硅管在微安到几十微安，小功率硅管在1A以下。以下。3集-射极穿透电流ICEOICEO是基极开路（IB=0）时的集电极电流IC，且 注意：温度升高时，ICBO增大，ICEO随着增加，集电极电流 IC亦增加，且值亦不能太大，一般 为50100。第第39页页/共共49页页第38页/共49页第三十九页，共49页。10.4 半导体三半导体三极管极管4集电极最大允
33、许(ynx)电流ICM 集电极电流IC超过一定值时，值要下降。ICM为晶体管 值下降到正常值2/3时的集电极电流。5集-射极击穿(j chun)电压BUCEO BUCEO为基极开路为基极开路(kil)时，加在集电极和发射极之间的最大允许电时，加在集电极和发射极之间的最大允许电压，当超过此值时，晶体管集电结会被击穿而损坏。压，当超过此值时，晶体管集电结会被击穿而损坏。6集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率PCM PCM为当晶体管因受热而引起的参为当晶体管因受热而引起的参数变化不超过允许值时，集电极所消耗数变化不超过允许值时，集电极所消耗的最大功率。的最大功率。PCM主要受晶体管的温主要受
34、晶体管的温升限制，一般来说锗管允许结温为升限制，一般来说锗管允许结温为7090，硅管约为，硅管约为150。由PCM、ICM 和BUCEO 围成的区域称为三极管的 安全工作区安全工作区 ICMBUCEO第第40页页/共共49页页第39页/共49页第四十页，共49页。10.4 半导体三半导体三极管极管【例【例10.4-1】放大电路中的晶体管】放大电路中的晶体管VT1和和VT2如图所示，用直流电压表测得如图所示，用直流电压表测得各点对地电位值是：各点对地电位值是：V1=8V,V2=1.2V,V3=1.9V；V4=-3.3V,V5=-9V,V6=-3.1V。(1)确定确定(qudng)VT1的类型和各
35、电极；的类型和各电极；(2)确定确定(qudng)VT2的类型和各电极。的类型和各电极。【解】由于(yuy)V1最高，故1为集电极，且为NPN型。2是发射极，3是基极。由于(yuy)V5最低，故5为集电极，且为PNP型。6是发射极，4是基极。(1)VT1管：V3-V2=1.9-1.2=0.7V(2)VT2管：V4-V6=-3.3-(-3.1)=-0.2V第第41页页/共共49页页第40页/共49页第四十一页，共49页。10.5 场效应晶场效应晶体管体管 场效晶体管是又一种性能特殊的半导体三极管，外形也与普通晶体管相似(xin s)。但其工作原理却截然不同。区别(qbi)：（1）晶体管发射结在放
36、大时是正向偏置）晶体管发射结在放大时是正向偏置(pin zh)，故其输入阻，故其输入阻抗小（抗小（103的数量级）；场效应管输入回路的数量级）；场效应管输入回路PN结工作于反偏，结工作于反偏，或输入端完全处于绝缘状态，故其输入阻抗可高达或输入端完全处于绝缘状态，故其输入阻抗可高达1071012。（2）晶体管有两种导电粒子参与导电：自由电子和空穴，故称为双极型。由于少数载流子参与导电，故工作点受温度影响大，不稳定；场效应管只有一种导电粒子一种导电粒子-多子多子参与导电，故称为单极型，其噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强；（3）晶晶体体管管属属于于电电流流控控制制电电流流器器件件，场场效效应应管管属
37、属于于电电压压控控制制电电流器件。流器件。第第42页页/共共49页页第41页/共49页第四十二页，共49页。10.5 场效应晶场效应晶体管体管分类(fn li)：场效应管结型场效应管(Junction Field Effect Transistor,JFET)绝缘(juyun)栅型场效应管（MOSFET）N沟道(u do)P沟道 增强型 耗尽型 N沟道 P沟道 N沟道 P沟道 第第43页页/共共49页页第42页/共49页第四十三页，共49页。10.5 场效应晶场效应晶体管体管沟道(u do)增强型场效应管1基本(jbn)结构外形外形(wi xn)图图N沟道增强型沟道增强型MOS管的结构和符号管
38、的结构和符号源极栅极漏极第第44页页/共共49页页第43页/共49页第四十四页，共49页。10.5 场效应晶场效应晶体管体管2工作(gngzu)原理(1)uGS=0时，没有(mi yu)N型导电沟道，ID=0；工作工作(gngzu)电路电路(2)当uGS0时，SiO2绝缘层会产生垂直于衬底表面的强电场，吸引衬底P型半导体中的电子到达表层，形成一个电子薄层（N型层，因与P型衬底极性相反，也称为反型层）。uGS较小时，导电沟道没形成，ID=0；第第45页页/共共49页页第44页/共49页第四十五页，共49页。(3)当uGS UGS（th）（开启电压）时，导电沟道形成，ID随着UDD的增加(zngj
39、i)而增大。此类MOS管称为N沟道增强型MOS管，简称NMOS管。3特性特性(txng)曲线曲线（1）转移(zhuny)特性（2）输出特性 10.5 场效应晶场效应晶体管体管开启电压第第46页页/共共49页页第45页/共49页第四十六页，共49页。10.5 场效应晶场效应晶体管体管沟道(u do)耗尽型场效应管 耗尽型耗尽型MOS管在制造时，就在二氧化管在制造时，就在二氧化硅硅(r yng hu gu)绝缘层中掺入了大量绝缘层中掺入了大量正离子，形成强电场，使得在正离子，形成强电场，使得在UGS=0也也能吸引足够的电子到硅表面，形成导电沟能吸引足够的电子到硅表面，形成导电沟道。道。夹断电压第第47页页/共共49页页第46页/共49页第四十七页，共49页。10.5 场效应晶场效应晶体管体管耗尽型增强型PMOS耗尽型增强型NMOSMOS场效应管符号工作方式结 构两种两种MOS管的工作方式管的工作方式(fngsh)及及符号符号 注意：表示场效晶体管放大(fngd)能力的参数是跨导，用gm表示，即单位(dnwi)是毫西门子（mS）第第48页页/共共49页页第47页/共49页第四十八页，共49页。作作 业业10-1 10-3 10-4 10-6 10-7 10-10第第49页页/共共49页页第48页/共49页第四十九页，共49页。