模拟电路 作者 张丽华第1章 ch01小结.ppt

1.6 本章小结 第1章 常用半导体器件 （1）半导体中有两种载流子：电子和空穴。载流子有两种运动方式：扩散运动和漂移运动。本征激发使半导体中产生电子-空穴对，但它们的数目很少，并与温度有密切关系。 （2）在纯半导体中掺入不同的有用杂质，可分别形成P型和N型两种杂质半导体。它们是各种半导体器件的基本材料。 （3）PN结是P型和N型半导体结合后扩散运动和漂移运动达到动态平衡而形成的，它是各种半导体器件的基础，具有单向导电性和电容效应。当外加反向电压增加到一定限度时，反向电流猛增，出现反向击穿现象。电容效应限制了PN结的工作频率，当工作频率超过某一限度后，PN结将失去单向导电性。 （4）二极管是由一个PN结加引线组成的，它的特性与PN结基本相同。常用伏安特性曲线、等效电路和参数分别以不同的方式，从不同的侧面描述二极管的特性。 二极管的伏安特性是非线性的，所以它是非线性器件。为分析计算电路方便，在特定条件下，常把二极管的非线性伏安特性进行分段线性化处理，从而得到几种简化的模型，如理想模型、恒压降模型、折线模型和小信号模型。在实际应用中，应根据工作条件选择适当的模型。 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 为合理选择和正确使用各种半导体器件，必须熟悉它们的参数。这些参数大至可分为两类，一类是性能参数，如稳压管的稳定电压uZ、稳定电流IZ等；另一类是极限参数，如二极管的最大整流电流、最高反向工作电压等。必须结合PN结特性及应用电路，逐步领会这些参数的意义。 （5）半导体三极管是由两个PN结组成的三端有源器件。有NPN型和PNP型两大类，两者电压、电流的实际方向相反，但具有相同的结构特点，即基区宽度薄且掺杂浓度低，发射区掺杂浓度高，集电区面积大，这一结构上的特点是三极管具有电流放大作用的内部条件。 三极管是一种电流控制器件，即用基极电流来控制集电极电流，故所谓放大作用，实质上是一种能量控制作用。放大作用只有在同时满足内部条件和外部条件（三极管发射结正向偏置、集电结反向偏置）时才能实现。 三极管的特性曲线是指各极间电压与各极电流间的关系曲线，最常用的是输出特性曲线和输入特性曲线。 在三极管的众多参数中，电流放大系数、极间反向饱和电流和几个极限参数是三极管的主要参数， 它们直观地表明了器件性能的好坏和适应的工作范围，是人们选择和正确使用器件的依据，使用中应予以重视。 温度变化将引起三极管的极间反向电流、发射结电压、电流放大系数随之变化，使用时应当予以注意。 （6）按照结构的不同，场效应管分为结型和绝缘栅型两种类型，MOS管属于绝缘栅型。每一类型均有两种沟道,N沟道和P沟道，两者的主要区别在于电压的极性和电流的方向不同。MOS管又分为增强型和耗尽型两种形式。 正确理解场效应管工作原理的关键在于掌握电压uGS及uDS对导电沟道和电流iD的不同作用，并掌握预夹断与夹断这两个状态的区别和条件。转移特性曲线和输出特性曲线描述了uGS、uDS和iD三者之间的关系。与三极管相类似，场效应管有截止区（即夹断区）、恒流区（即放大区）和可变电阻区三个工作区域。在恒流区，可将iD看成受电压uGS控制的电流源。gm、UP（或UT）、IDSS、IDM、PDM、U(BR)DS和极间电容是场效应管的主要参数。 由于结构和工作原理的不同，使得场效应管具有一些不同于三极管的特点，如1-2表所示。将两者结合使用，取长补短，可改善和提高放大电路的某些性能指标。 表1-2 双极型三极管和场效应三极管性能比较 三极管 类型 项 目 双极型三极管 场效应三极管 结构 NPN型 PNP型 结型耗尽型N沟道 P沟道 绝缘栅增强型 N沟道 P沟道 绝缘栅耗尽型 N沟道 P沟道 电极倒置 C、E一般不可倒置使用 D、S一般可倒置使用 载流子 多子扩散、少子漂移 多子漂移 输入量 电流输入 电压输入 控制 电流控制电流源CCCS(β) 电压控制电流源uCCS(gm) 噪声 较大 较小 温度特性 受温度影响较大 较小，并有零温度系数点 输入电阻 不受静电影响几十欧姆到几千欧姆 几兆欧姆以上 静电影响 不易受静电影响 易受静电影响 集成工艺 不易大规模集成 适宜大规模和超大规模集成 大电流特性 好 次之 第1章 常用半导体器件