模电常用半导体器件选读.ppt

第一章 常用半导体器件 一、PN结的形成 PN结的形成 1.3 双极型晶体管 1.3.1 晶体管的结构及类型 1.3.2 晶体管的电流放大作用 1.3.3 晶体管的共射特性曲线 1.3.4 晶体管的主要参数 1.3.5 温度对晶体管特性及参数的影响 1.3.6 光电三极管 1.3.1 晶体管的结构及类型 1.3.3 晶体管的共射特性曲线 1.3.4 晶体管的主要参数 1.3.5 温度对晶体管特性及参数的影响 二、结型场效应管的特性曲线 1. 输出特性曲线 uDS iD -4V O -3V -2V -1V UGS=0 可 变 电 阻 区 夹断区 预夹断轨迹 恒 流 区 击 穿 区 原因：uDSuGS-UGS(off)，即 uGDuGS(off)未产生夹断， 沟道 呈电阻性。 uGS不同，沟道宽度不同，电阻不同。 ①可变电阻区 特点：uDS增加，iD增加，呈电 阻性；不同的UGS，斜率 不同，电阻不同 uDS iD -4V O -3V -2V -1V UGS=0 可 变 电 阻 区 夹断区 预夹断轨迹 恒 流 区 击 穿 区 ②恒流区 特点：iD基本不变；UGS不同，iD 不同； 原因：uDSuGS-UGS(off)，产生预 夹断，iD基本不变； UGS不同，沟道宽度不同， iD不同 变阻区和恒流区的界限： uDS=uGS-UGS(off)，即 uGD=UGS(off)。 uDS iD -4V O -3V -2V -1V UGS=0 可 变 电 阻 区 夹断区 预夹断轨迹 恒 流 区 击 穿 区 ③夹断区 特点： iD≈0 原因： uGSUGS(off)，产生全夹 断， iD≈0 。 夹断区和恒流区的界限： uGS=UGS(off)。 uDS iD -4V O -3V -2V -1V UGS=0 可 变 电 阻 区 夹断区 预夹断轨迹 恒 流 区 击 穿 区 ④击穿区 特点：iD急剧增加 原因：uDS很大， 栅漏间PN 结被击穿，iD急剧增加 。 归纳： 2. 三个工作区域： 可变电阻区： --条件：UGS(off) ≤ uGS≤0； uDS ≤ uGS-UGS(off) --状态：D-S间相当于线性电阻，电阻的大小由uGS控制； 1. 电压控制器件： uGS控制iD 恒流区： --条件：UGS(off) ≤ uGS≤0； uDSuGS-UGS(off) --状态：D-S间相当于一大小由uGS控制的压控电流源； 夹断区： --条件： uGS≤ UGS(off) --状态： iD=0。 g-s电压控制d-s的等效电阻 结型场效应管的输出特性 预夹断轨迹，uGD＝UGS（off） 可变电阻区 恒 流 区 iD几乎仅决定于uGS 击 穿 区 夹断区（截止区） 夹断电压 IDSS ΔiD 不同型号的管子UGS（off）、IDSS将不同。 低频跨导： 晶体管放大的工作条件 ①内部条件 发射区高掺杂(故管子e、 c极不能互换) 基区很薄(几个?m) ②外部条件 发射结(eb结)正偏 集电结(cb结)反偏 发射结正偏，集电结反偏 VCVB VE VCVB VE B（P） C（N） IB IE IC NPN型三极管 E（N） IB IE IC PNP型三极管 C（P） B（N） E（P） 一、晶体管内部载流子的运动（△uI=0） VBB N P N IEN IBN ICBO IEP Rb RC VCC IC IB IE ICN 1.发射结加正向电压，扩散运动形成发射极电流IE（发射载流子） 扩散电流IEN、IEP 2.扩散到基区的自由电子与空穴的复合运动形成基极电流IB 复合电流IBN 3.集电结加反向电压，漂移运动形成集电极电流（收集载流子） 漂移电流ICN 4.集电极的反向电流 反向饱和电流ICBO 大 小 极小 大 二、晶体管的电流分配关系 VBB N P N IEN IBN ICBO IEP Rb RC VCC IC IB IE ICN 三、晶体管的共射电流放大系数 定义： 称为共射直流电流放大系数 则： ICEO=(1+β)ICBO称为穿透电流 VBB N P N IEN IBN ICBO IEP Rb RC VCC IC IB IE ICN VBB N P N IEN IBN ICBO IEP Rb RC VC