模电课件--常用半导体器件.pptVIP

讨论一  判断电路中二极管的工作状态，求解输出电压。 晶体管 场效应管 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 C与E一般不可倒置使用 D与S有的型号可倒置使用 载流子 多子扩散少子漂移 多子运动 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 VCCS(gm) 1.4.4 场效应管与晶体管的比较 1.3.6　光电三极管 一、等效电路、符号 二、光电三极管的输出特性曲线 c e c e iC uCE O 图1.3.11光电三极管的输出特性 E1 E2 E3 E4 E＝0 1.4　场效应三极管 场效应管：一种载流子参与导电，利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的三极管，又称单极型三极管。 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。 N沟道 P沟道 增强型 耗尽型 N沟道 P沟道 N沟道 P沟道 （耗尽型） FET 场效应管 JFET 结型 MOSFET 绝缘栅型 (IGFET) 场效应管分类： D S G N 符号 1.4.1　结型场效应管Junction Field Effect Transistor 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 　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 一、结型场效应管工作原理 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. 当UDS = 0 时， uGS 对导电沟道的控制作用 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 由零逐渐减小，耗尽层逐渐加宽，导电沟相应变窄。 当 UGS = UGS（Off)，耗尽层合拢，导电沟被夹断. ID = 0 G D S P+ P+ N型沟道 (b) UGS(off) UGS 0 VGG ID = 0 G D S P+ P+ (c) UGS ＜UGS(off) VGG UGS(off)为夹断电压,为负值。UGS(off) 也可用UP表示 2. 当uGS 为UGS（Off)~0中一固定值时, uDS 对漏极电流iD的影响。 uGS = 0，uGD UGS（Off) ，iD 较大。 G D S P+ N iS iD P+ P+ VDD VGG uGS 0，uGD UGS（Off) ，iD 更小。 G D S N iS iD P+ P+ VDD 　　注意：当 uDS 0 时，耗尽层呈现楔形。 (a) (b) uGD ＝ uGS －uDS G D S P+ N iS iD P+ P+ VDD VGG uGS 0,uGD = UGS(off), , 沟道变窄预夹断 uGS 0 ,uGD uGS(off),夹断，iD几乎不变 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) 3.当uGD uGS(off),时， , uGS 对漏极电流iD的控制作用 场效应管用低频跨导gm的大小描述栅源电压对漏极电流的控制作用。 场效应管为电压控制元件 在uGD ＝ uGS －uDS uGS(off),当uDS为一常量时，对应于确定的uGS ，就有确定的iD。 gm=?iD/?uGS (单位mS) 小结 (1)在uGD ＝ uGS －uDS uGS(off)情况下, 即当uDS uGS -uGS(off) 对应于不同的uGS ，d-s间