第6章 三极管N.ppt

半导体三极管是电子电路重要器件,它通过一定的工艺,将两个PN结结合在一起,由于两个PN结的相互影响,使三极管具有电流放大作用.从二极管发展到三极管,这是一个质得飞跃. 1、分类 按材料分：①硅管；②锗管 按功率分：①小功率管；②中功率管；③大功率管 按结构分：①NPN；②PNP NPN和PNP管的结构示意及符号 NPN和PNP管的结构示意及符号 6.1.2三极管的基本工作原理 2、电流分配关系 2、电流分配关系 2、电流分配关系 (3) 共基极直流电流放大系数 =IC/IE 6.7 场效应管 前面研究的三极管,空穴和电子均参与了导电, 是双极型器件，是电流控制器件。而场效应管（FET，Field Effect Transistor）只有一种载流子——多子参与导电,所以是一种单极型器件.它具有输入阻抗高的特点,同时受温度和辐射影响较小,又便与集成化,也成为当今集成电路发展的重要方向。 6.7.1 结型场效应管 6.7.2 绝缘栅场效应管 6.7.3 场效应管与三极管的特点比较 6.7.4 典型应用 6.7.1 结型场效应管 1、结型场效应管的结构和类型 2、工作原理：以N沟道JFET为例 3、转移特性曲线 4、主要参数 6.7.1 结型场效应管 2、工作原理：以N沟道JFET为例 2、工作原理：以N沟道JFET为例 (2)0＞uGS＞uGS(off) 栅源之间加上负的栅压UGG后，两个PN结均为反偏，空间电荷区变宽，N沟道面积变窄，iD减少。 改变uGS的大小，可以控制iD的大小。若把待放大的信号ui加在UGG之上,当ui下降, uGS反压增加,耗尽层变宽,沟道变窄,则iD减少,反之亦然. 耗尽层是上宽下窄，这是因为在uGS和uDS的作用下，g、d方向的反向偏压比g、s方向的反向偏压高出uDS的大小，所以导电沟道呈现为倒楔形。 2、工作原理：以N沟道JFET为例 3、转移特性曲线 3. 转移特性 4 、漏极特性曲线 4 、漏极特性曲线 4、主要参数 C、直流输入电阻Rgs:漏源之间短路条件下， 栅源之间的电压UGS和栅极电流Ig之比, 一般Rgs＞ 10７ Ω， 这是一个相当大的数值。 4、主要参数 (2)交流参数 当uDS为某一固定值的条件下,漏极电流的变化量△iD和栅源电压变化量△UGS之比,称为低频跨导. 这个参数表示UGS对iD的控制能力的大小，其单位是μS（μA/V）或 mS（mA/V）,g 的大小一般在0.1～十几mS之间。 4、主要参数 (3)极限参数 主要有漏源击穿电压U(BR)DS , 栅源击穿电压U(BR)GS , 最大漏极耗散功率PDM等。 6.7.2绝缘栅场效应管。 IGFET（Insulated Gate Field Effect Transistor）IGFET是目前应用最广泛的金属—氧化物—半导体（Metal—Oxide—Semiconductor）绝缘栅场效应管，简称为MOSFET或MOS管。因为它的栅极处于绝缘状态，所以叫绝缘栅场效应管。它是利用半导体表面的电场效应工作的，也称为表面场效应器件。MOS管输入电阻更高，可达1015Ω以上，并且便于集成，是目前发展很快的一种器件。 1、N沟道增强型MOS场效管 绝缘栅场效应管也有N沟道和P沟道两种，每一种又分为增强型和耗尽型两种。下面以N沟道增强型MOS场效管为例，来说明它的工作原理。 (1)结构与电路符号 (2)增强型NMOS管的工作原理 (3). 转移特性和输出特性 （4）主要参数 绝缘栅场效应管的参数和结型场效应管基本相同, 不同点在于： A、绝缘栅增强型场效应管存在开启电压UGS(th) ，不用夹断电压UGS(off) B、绝缘栅增强型场效应管当uGS＝0时，iD = 0，所以不存在IDSS这一参数。 C、绝缘栅增强型场效应管直流输入电阻RGS＞1016Ω，而结型场效应管RGS只有1010Ω左右。 2、N沟道耗尽型MOS场效应管 N沟道耗尽型MOS场效应管与N沟道增强型MOS场效管工作原理类似,不同点在于：只不过在uGS＝0时， 已经有了导电沟道。 也就是在uGS＝0时， 在外加UDD的作用下已经可以产生漏极电流iD。耗尽型NMOS管的结构如图： 3、场效应管使用注意事项 （1）不要使栅极悬空，即使不用时，也要用金属导 线将三个电极短接起来。焊接时，应把电烙铁 断开电源后再行焊接，以免感应击穿栅极。 （2）结型场效应管栅压不能接反，否则PN结正偏， 栅流过大，使管子损坏。 （3）可以用万用表测结型场效应管的PN结正、反电 阻，但绝缘栅管不能用万用表直接去测三个电 极,应该用接地良好的专门仪器才能测试管子的好坏。