模拟电子技术 教学课件 ppt 作者 姚娅川 罗毅 主编 课件第1章 半导体器件.ppt

（3）反向击穿电压 BJT有两个PN结，其反向击穿电压有以下几种： ① U（BR）EBO——集电极开路时，发射极与基极之间允许的最大反向电压。其值一般几伏～十几伏。 ② U（BR）CBO——发射极开路时，集电极与基极之间允许的最大反向电压。其值一般为几十伏～几百伏。 ③ U（BR）CEO——基极开路时，集电极与发射极之间允许的最大反向电压。 在实际使用时，还有 U（BR）CER、U（BR）CES 等击穿电压。 - - (BR)CEO U (BR)CBO U (BR)EBO U 1.3.6 温度对三极管参数的影响 1.4 场效应管 BJT是一种电流控制元件(iB~ iC)，工作时，多数载流子和少数载流子都参与运行，所以被称为双极型器件 增强型 耗尽型 N沟道 P沟道 N沟道 P沟道 N沟道 P沟道 FET分类： 绝缘栅场效应管 结型场效应管 场效应管（Field Effect Transistor简称FET）是一种电压控制器件(uGS~ iD) ，工作时，只有一种载流子参与导电，因此它是单极型器件。 FET因其制造工艺简单，功耗小，温度特性好，输入电阻极高等优点，得到了广泛应用 1.4.1 结型场效应管的工作原理 结构和符号 N沟道 P沟道 结型场效应管的工作原理 （1）栅源电压对沟道的控制作用 在栅源间加负电压uGS ，令uDS =0 ①当uGS=0时，为平衡PN结，导电沟道最宽。 ②当│uGS│↑时，PN结反偏，耗尽层变宽，导电沟道变窄，沟道电阻增大。 ③当│uGS│↑到一定值时 ，沟道会完全合拢。 定义： 夹断电压UP——使导电沟道完全合拢（消失）所需要的栅源电压uGS。 （2）漏源电压对沟道的控制作用 在漏源间加电压uDS ，令uGS =0 由于uGS =0，所以导电沟道最宽。 ①当uDS=0时， iD=0。 ②uDS↑→iD ↑ →靠近漏极处的耗尽层加宽，沟道变窄，呈楔形分布。 ③当uDS ↑，使uGD=uG S- uDS=UP时，在靠漏极处夹断——预夹断。 预夹断前， uDS↑→iD ↑。 预夹断后， iDS↑→iD 几乎不变。 ④uDS再↑，预夹断点下移。 （3）栅源电压uGS和漏源电压uDS共同作用 iD=f（ uGS 、uDS）,可用输两组特性曲线来描绘。 结型场效应管JFET的特性曲线 3.特性曲线 ①可变电阻区：当漏源电压uDS很小时，场效应管工作于该区。此时，导电沟道畅通，场效应管的漏源之间相当于一个电阻一。在栅、源电压uGS一定时，沟道电阻也一定，iD随uGS增大而线性增大。但当栅源电压变化时，特性曲线的斜率也随之发生变化。可以看出，栅源电压uDS无关，我们称这个区域为恒流区，也称为放大区。在恒流区，iD主要由栅源电压uGS决定。 ②恒流区：随着uDS增大到一定程度，iD的增加变慢，以后iD基本恒定，而与漏源电压uDS无关，我们称这个区域为恒流区，也称为放大区。在恒流区，iD主要由栅源电压uGS决定。 ③击穿区：如果继续增大uDS到一定值后，漏、源极之间会发生击穿，漏极电流iD急剧上升，若不加以限制，管子就会损坏。 ④夹断区：当uGS负值增加到夹断电压uGS（off）后，iD≈0，场效应管截止。 转移特性曲线： iD=f（ uGS ）│uDS=常数 可根据输出特性曲线作出移特性曲线。 例：作uDS=10V的一条转移特性曲线： 1.4.2 绝缘栅场效应管 绝缘栅型场效应管 ( Metal Oxide Semiconductor FET)，简称MOSFET。分为： 增强型 ? N沟道、P沟道 耗尽型 ? N沟道、P沟道 1.N沟道增强型MOS管 （1）结构 4个电极：漏极D， 源极S，栅极G和 衬底B。 符号： 当uGS＞0V时→纵向电场 →将靠近栅极下方的空穴向下排斥→耗尽层。 （2）工作原理 当uGS=0V时，漏源之间相当两个背靠背的 二极管，在d、s之间加上电压也不会形成电流，即管子截止。 再增加uGS→纵向电场↑ →将P区少子电子聚集到 P区表面→形成导电沟道，如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流id。 ①栅源电压uGS的控制作用 定义： 开启电压（ UT）——刚刚产生沟道所需的 栅源电压UGS。 N沟道增强型MOS管的基本特性： uGS ＜ UT，管子截止， uGS ＞UT，管子导通。 uGS 越大，