模电-第1章半导体器件.ppt

* * * 四、二极管的主要参数 最大整流电流IF：最大平均值 最大反向工作电压UR：最大瞬时值 反向电流 IR：即IS 最高工作频率fM：因PN结有电容效应 讨论：解决两个问题 如何判断二极管的工作状态？ 什么情况下应选用二极管的什么等效电路？ uD=V－iDR Q ID UD V与uD可比，则需图解： 实测特性 对于V和ui，二极管的模型有什么不同？ 五、稳压二极管 1.伏安特性 进入稳压区的最小电流 不至于损坏的最大电流 由一个PN结组成，反向击穿后在一定的电流范围内端电压基本不变，为稳定电压。 2.主要参数 稳定电压UZ、稳定电流IZ 最大功耗PZM＝ IZM UZ 动态电阻rz＝ΔUZ /ΔIZ 若稳压管的电流太小则不稳压，若稳压管的电流太大则会因功耗过大而损坏，因而稳压管电路中必需有限制稳压管电流的限流电阻！ 限流电阻 斜率？ §1.3 晶体三极管 一、晶体管的结构和符号 二、晶体管的放大原理 三、晶体管的共射输入特性和输出特性 四、温度对晶体管特性的影响 五、主要参数 一、晶体管的结构和符号 多子浓度高 多子浓度很低，且很薄 面积大 晶体管有三个极、三个区、两个PN结 小功率管 中功率管 大功率管 二、晶体管的放大原理 扩散运动形成发射极电流IE，复合运动形成基极电流IB，漂移运动形成集电极电流IC。 少数载流子的运动 因发射区多子浓度高使大量电子从发射区扩散到基区 因基区薄且多子浓度低，使极少数扩散到基区的电子与空穴复合 因集电区面积大，在外电场作用下大部分扩散到基区的电子漂移到集电区 基区空穴的扩散 电流分配：IE＝IB＋IC IE－扩散运动形成的电流 IB－复合运动形成的电流 IC－漂移运动形成的电流 穿透电流 集电结反向电流 直流电流放大系数 交流电流放大系数 为什么基极开路集电极回路会有穿透电流？ 三、晶体管的共射输入特性和输出特性 为什么UCE增大曲线右移？ 对于小功率晶体管，UCE大于1V的一条输入特性曲线可以取代UCE大于1V的所有输入特性曲线。 为什么像PN结的伏安特性？ 为什么UCE增大到一定值曲线右移就不明显了？ 1.输入特性 2.输出特性 β是常数吗？什么是理想晶体管？什么情况下 ? 对应于一个IB就有一条iC随uCE变化的曲线。 为什么uCE较小时iC随uCE变化很大？为什么进入放大状态曲线几乎是横轴的平行线？ 饱和区 放大区 截止区 晶体管的三个工作区域 晶体管工作在放大状态时，输出回路的电流 iC几乎仅仅决定于输入回路的电流 iB，即可将输出回路等效为电流 iB 控制的电流源iC 。 状态 uBE iC uCE 截止 ＜Uon ICEO VCC 放大 ≥ Uon βiB ≥ uBE 饱和 ≥ Uon ＜βiB ≤ uBE 四、温度对晶体管特性的影响 五、主要参数 直流参数： 、 、ICBO、 ICEO c-e间击穿电压 最大集电极电流 最大集电极耗散功率，PCM＝iCuCE 安全工作区 交流参数：β、α、fT（使β＝1的信号频率） 极限参数：ICM、PCM、U(BR)CEO 讨论一 由图示特性求出PCM、ICM、U （BR）CEO 、β。 2.7 uCE=1V时的iC就是ICM U（BR）CEO §1.4 场效应管 一、结型场效应管 二、绝缘栅型场效应管 三、场效应管的分类 场效应管（以N沟道为例） 场效应管有三个极：源极（s）、栅极（g）、漏极（d），对应于晶体管的e、b、c；有三个工作区域：夹断区、恒流区、可变电阻区，对应于晶体管的截止区、放大区、饱和区。 一、结型场效应管 符号 结构示意图 栅极 漏极 源极 导电沟道 单极型管∶噪声小、抗辐射能力强、低电压工作 栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用 沟道最宽 沟道变窄 沟道消失称为夹断 uGS可以控制导电沟道的宽度。为什么g-s必须加负电压？ UGS（off） 漏-源电压对漏极电流的影响 uGS＞UGS（off）且不变，VDD增大，iD增大。 预夹断 uGD＝UGS（off） VDD的增大，几乎全部用来克服沟道的电阻，iD几乎不变，进入恒流区，iD几乎仅仅决定于uGS。 场效应管工作在恒流区的条件是什么？ uGDUGS（off） uGDUGS（off） 夹断电压 漏极饱和电流 转移特性 场效应管工作在恒流区，因而uGS＞UGS（off）且uGD＜UGS（off）。 uDG＞－UGS（off） g-s电压控制d-s的等效电阻 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