模拟电子技术基础简明教程(第三版)杨素行-PPT课件-第一章幻灯片.ppt

1.3.5　PNP 型三极管 　　放大原理与 NPN 型基本相同，但为了保证发射结正偏，集电结反偏，外加电源的极性与 NPN 正好相反。 图 1.3.13　三极管外加电源的极性 (a) NPN 型 VCC VBB RC Rb ~ N N P + ? ? + uo ui (b) PNP 型 VCC VBB RC Rb ~ + ? ? + uo ui PNP 三极管电流和电压实际方向。 UCE UBE + ? + ? IE IB IC e b C UCE UBE (+) (?) IE IB IC e b C (+) (?) PNP 三极管各极电流和电压的规定正方向。 PNP 三极管中各极电流实际方向与规定正方向一致。 　　电压(UBE、UCE)实际方向与规定正方向相反。计算中UBE 、UCE 为负值；输入与输出特性曲线横轴为(- UBE) 、(- UCE)。 1.4　场效应三极管 　　只有一种载流子参与导电，且利用电场效应来控制电流的三极管，称为场效应管，也称单极型三极管。 场效应管分类 结型场效应管 绝缘栅场效应管 特点 单极型器件(一种载流子导电)； 输入电阻高； 工艺简单、易集成、功耗小、体积小、成本低。 D S G N 符号 1.4.1　结型场效应管 一、结构 图 1.4.1　N 沟道结型场效应管结构图 N型沟道 N型硅棒 栅极 源极 漏极 P+ P+ P 型区 耗尽层(PN 结) 　　在漏极和源极之间加上一个正向电压，N 型半导体中多数载流子电子可以导电。 　　导电沟道是 N 型的，称 N 沟道结型场效应管。 P 沟道场效应管 图 1.4.2　P 沟道结型场效应管结构图 N+ N+ P型沟道 G S D P 沟道场效应管是在 P 型硅棒的两侧做成高掺杂的 N 型区(N+)，导电沟道为 P 型，多数载流子为空穴。 符号 G D S 二、工作原理 N 沟道结型场效应管用改变 UGS 大小来控制漏极电流 ID 的。 G D S N N型沟道 栅极 源极 漏极 P+ P+ 耗尽层 　　*在栅极和源极之间加反向电压，耗尽层会变宽，导电沟道宽度减小，使沟道本身的电阻值增大，漏极电流 ID 减小，反之，漏极 ID 电流将增加。 *耗尽层的宽度改变主要在沟道区。 　　1. 设UDS = 0 ，在栅源之间加负电源 VGG，改变 VGG 大小。观察耗尽层的变化。 ID = 0 G D S N型沟道 P+ P+ (a) UGS = 0 UGS = 0 时，耗尽层比较窄，导电沟比较宽 UGS 由零逐渐增大，耗尽层逐渐加宽，导电沟相应变窄。 当 UGS = UP，耗尽层合拢，导电沟被夹断，夹断电压 UP 为负值。 ID = 0 G D S P+ P+ N型沟道 (b) UGS 0 VGG ID = 0 G D S P+ P+ (c) UGS = UP VGG 　　2. 在漏源极间加正向 VDD，使 UDS 0，在栅源间加负电源 VGG，观察 UGS 变化时耗尽层和漏极 ID 。 UGS = 0，UDG ，ID 较大。 G D S P+ N IS ID P+ P+ VDD VGG UGS 0，UDG ，ID 较小。 G D S N IS ID P+ P+ VDD 　　注意：当 UDS 0 时，耗尽层呈现楔形。 (a) (b) G D S P+ N IS ID P+ P+ VDD VGG UGS 0,UDG = |UP|, ID更小, 预夹断 UGS ≤UP ,UDG |UP|,ID ? 0,夹断 G D S IS ID P+ VDD VGG P+ P+ (1) 改变 UGS ，改变了 PN 结中电场，控制了 ID ，故称场效应管； (2)结型场效应管栅源之间加反向偏置电压，使 PN 反偏，栅极基本不取电流，因此，场效应管输入电阻很高。 (c) (d) 三、特性曲线 1. 转移特性(N 沟道结型场效应管为例) O UGS ID IDSS UP 图 1.4.6　转移特性 UGS = 0 ，ID 最大；UGS 愈负，ID 愈小；UGS = UP，ID ? 0。 两个重要参数 饱和漏极电流 IDSS(UGS = 0 时的 ID) 夹断电压 UP (ID = 0 时的 UGS) UDS ID VDD VGG D S G V ? + V ? + UGS 图 1.4.5　特性曲线测试电路 + ? mA 1. 转移特性 O uGS/V ID/mA IDSS UP 图 1.4.6　转移特性 2. 漏极特性 　　当栅源 之间的电压 UGS 不变时，漏极电流 ID 与漏源之间电压 UDS 的关系，即