第1章电路元器件及其基本定律资料.ppt

上式为电阻元件上的电压与电流的约束关系，亦称为伏安关系（特性），简称VCR。 理想受控电源，控制端消耗的功率为零，即电压控制的受控源输入电阻无穷大（Ii=0），电流控制的受控源输入电阻为零（Ui=0）），其输出为恒定电压或电流。 所谓电容，存储电荷的容器。电容效应则表现为，电容上的电压变化时，电容器存储电荷的增减，即电容器的充放电过程。 3. 输出特性曲线 (1) 电流放大系数，? (1) 电流放大系数，? 1.7.4. 耗尽型绝缘栅场效应管（N沟道为例） 1.7.4. 耗尽型绝缘栅场效应管（N沟道为例） 耗尽型 场效应管与晶体管的比较 EG P型硅衬底 N+ N+ G S D + – UGS ED + – 由结构图可见，N+型漏区和N+型源区之间被P型衬底隔开，漏极和源极之间是两个背靠背的PN结。 当栅源电压UGS = 0 时，不管漏极和源极之间所加电压的极性如何，其中总有一个PN结是反向偏置的，反向电阻很高，漏极电流近似为零。 S D 增强型绝缘栅场效应管（以N沟道的为例） 1.7 绝缘栅型场效应管 1.7.2 工作原理 EG P型硅衬底 N+ N+ G S D + – UGS ED + – 当UGS 0 时，P型衬底中的电子受到电场力的吸引到达表层，填补空穴形成负离子的耗尽层； N型导电沟道 增强型绝缘栅场效应管（以N沟道的为例） 1.7 绝缘栅型场效应管 在漏极电源的作用下将产生漏极电流ID，管子导通。 当UGS UGS（th）时，将出现N型导电沟道，将D-S连接起来。UGS愈高，导电沟道愈宽。 1.7.2 工作原理 EG P型硅衬底 N+ N+ G S D + – UGS ED + – N型导电沟道 在一定的UDS下漏极电流ID的大小与栅源电压UGS有关。所以，场效应管是一种电压控制电流的器件。 在一定的漏–源电压UDS下，使管子由不导通变为导通的临界栅源电压称为开启电压UGS(th）。 增强型绝缘栅场效应管（以N沟道的为例） 1.7 绝缘栅型场效应管 1.7.2 工作原理 有导电沟道 转移特性曲线 无导电沟道 开启电压UGS(th） UGS/ 1.7 绝缘栅型场效应管 增强型绝缘栅场效应管（以N沟道的为例） 1) 转移特性曲线 1.7.3 特性曲线 ID/mA UDS/V o UGS= 1V UGS= 2V UGS= 3V UGS= 4V 漏极特性曲线 恒流区 可变电阻区 截止区 1.7 绝缘栅型场效应管 增强型绝缘栅场效应管（以N沟道的为例） 2) 输出特性曲线 1.7.3 特性曲线 N型衬底 P+ P+ G S D 符号： 结构 SiO2绝缘层 加电压才形成 P型导电沟道 增强型场效应管只有当UGS ? UGS(th）时才形成导电沟道。 1.7 绝缘栅型场效应管 P沟道增强型 G S D 符号： MOS管在制造时导电沟道就已形成，称为耗尽型场效应管。 SiO2绝缘层中 掺有正离子 预埋了N型 导电沟道 1.7 绝缘栅型场效应管 由于耗尽型场效应管预埋了导电沟道，所以在UGS= 0时，若漏–源之间加上一定的电压UDS，也会有漏极电流 ID 产生。 当UGS 0时，使导电沟道变宽， ID 增大； 当UGS 0时，使导电沟道变窄， ID 减小； UGS负值愈高，沟道愈窄， ID就愈小。 当UGS达到一定负值时，N型导电沟道消失， ID= 0，称为场效应管处于夹断状态（即截止）。这时的UGS称为夹断电压，用UGS(off）表示。 这时的漏极电流用 IDSS表示，称为饱和漏极电流。 1.7 绝缘栅型场效应管 夹断电压 在MOS管的UGS= 0时就有导电沟道，加反向电压到一定值时才能夹断。 UGS(off) 转移特性曲线 0 ID/mA UGS /V -1 -2 -3 4 8 12 16 1 2 UDS=常数 U DS UGS=0 UGS0 UGS0 漏极特性曲线 0 ID/mA 16 20 12 4 8 12 16 4 8 IDSS 1.7 绝缘栅型场效应管 1.7.4. 耗尽型绝缘栅场效应管（N沟道为例） 符号： G S D 予埋了P型 导电沟道 SiO2绝缘层中 掺有负离子 1.7 绝缘栅型场效应管 1.7.4. 耗尽型绝缘栅场效应管 P 沟道耗尽型 G S D G S D 增强型 N沟道 P沟道 G S D G S D N沟道 P沟道 G、S之间加一定 电压才形成导电沟道 在制造时就具有 原始导电沟道 (1) 开启电压 UGS(th)：是增强型MOS管的参数 (2) 夹断电压 UGS(off)： (3) 饱