半导体二极管和晶体管课件.ppt

1、(1-1)第八章半导体二极管和晶体管2022-9-28(1-2)二、工作原理（以二、工作原理（以P P沟道为例）沟道为例）U UDSDS=0V=0V时时PGSDUDSUGSNNNNIDPNPN结反偏，结反偏，U UGSGS越大则耗尽区越越大则耗尽区越宽，导电沟道越宽，导电沟道越窄。窄。2022-9-28(1-3)PGSDUDSUGSNNI ID DU UDSDS=0V=0V时时NNU UGSGS越大耗尽区越宽，越大耗尽区越宽，沟道越窄，电阻越大。沟道越窄，电阻越大。但当但当U UGSGS较小时，耗尽较小时，耗尽区宽度有限，存在导区宽度有限，存在导电沟道。电沟道。DSDS间相当于间相当于线性电阻

2、。线性电阻。2022-9-28(1-4)P PG GS SD DU UDSDSU UGSGSNNU UDSDS=0=0时时U UGSGS达到一定值时达到一定值时（夹断电压夹断电压V VP P）,耗耗尽区碰到一起，尽区碰到一起，DSDS间被夹断，间被夹断，这时，即这时，即使使U UDS DS 0V0V，漏极电漏极电流流I ID D=0A=0A。I ID D2022-9-28(1-5)PGSDUDSUGSU UGSGSV00、U UGDGDVVP P时时耗尽区的形状耗尽区的形状NN越靠近漏端，越靠近漏端，PNPN结反压越大结反压越大I ID D2022-9-28(1-6)PGSDUDSUGSU U

3、GSGS V Vp p且且U UDSDS较大时较大时U UGDGD V VP P时耗尽区的形状时耗尽区的形状NN沟道中仍是电阻沟道中仍是电阻特性，但是是非特性，但是是非线性电阻。线性电阻。I ID D2022-9-28(1-7)GSDUDSUGSU UGSGS V Vp p U UGDGD=V VP P时时NN漏端的沟道被夹断，漏端的沟道被夹断，称为称为予夹断。予夹断。U UDSDS增大则被夹断增大则被夹断区向下延伸。区向下延伸。I ID D2022-9-28(1-8)GSDUDSUGSU UGSGSV00时时UGS足够大时足够大时（UGSVT）感）感应出足够多电子，应出足够多电子，这里出现以

4、电子这里出现以电子导电为主的导电为主的N型型导电沟道。导电沟道。感应出电子感应出电子V VT T称为阈值电压称为阈值电压2022-9-28(1-21)U UGSGS较小时，导较小时，导电沟道相当于电电沟道相当于电阻将阻将D-SD-S连接起连接起来，来，U UGSGS越大此越大此电阻越小。电阻越小。PNNGSDUDSUGS2022-9-28(1-22)PNNGSDUDSUGS当当U UDSDS不太大不太大时，导电沟时，导电沟道在两个道在两个N N区区间是均匀的。间是均匀的。当当U UDSDS较大较大时，靠近时，靠近D D区的导电沟区的导电沟道变窄。道变窄。2022-9-28(1-23)PNNGS

5、DUDSUGS夹断后，即夹断后，即使使UDS 继续继续增加，增加，ID仍仍呈恒流特性呈恒流特性。IDU UDSDS增加，增加，U UGDGD=V VT T 时，时，靠近靠近D D端的沟道被夹断，端的沟道被夹断，称为予夹断。称为予夹断。2022-9-28(1-24)三、增强型三、增强型N N沟道沟道MOSMOS管的特性曲线管的特性曲线转移特性曲线转移特性曲线0IDUGSVT2022-9-28(1-25)输出特性曲线输出特性曲线IDU DS0U UGSGS002022-9-28(1-26)四、耗尽型四、耗尽型N N沟道沟道MOSMOS管的特性曲线管的特性曲线耗尽型的耗尽型的MOSMOS管管U UG

6、SGS=0=0时就有导电沟道，加反向时就有导电沟道，加反向电压才能夹断。电压才能夹断。转移特性曲线转移特性曲线0IDUGSVT2022-9-28(1-27)输出特性曲线输出特性曲线IDU DS0U UGSGS=0=0U UGSGS0002022-9-28(1-28)10.7.2 10.7.2 场效应管放大电路场效应管放大电路下图是下图是 场效应管的分压式偏置共源极放大电路场效应管的分压式偏置共源极放大电路 静态时，电阻静态时，电阻 R RG G 中无电流，中无电流，栅栅源电压为源电压为DSGDSDDG2G1G2GSIRUIRURRRU 式中式中 U UG G 为栅极电位。为栅极电位。当有输入信

7、号时，由当有输入信号时，由交流通路可得输出电压为交流通路可得输出电压为C1+UDD+SGDRDRG1RGRG2TRSRLCSC2+ui+uo 分压式偏置放大电路分压式偏置放大电路gsLmdLoURgIRU 式中式中gsmdUgI LDL/RRR 2022-9-28(1-29)SGDRDRG1RGRG2TRL分压式偏置放大电路的交流通路分压式偏置放大电路的交流通路dI+iU+oU电压放大倍数为电压放大倍数为LmgsoioRgUUUUAu 式中的负号表示输出电式中的负号表示输出电压和输入电压反向。压和输入电压反向。放大电路的输入电阻为放大电路的输入电阻为 )/(/)/(G2G1GgsG2G1GiR

8、RRrRRRr 放大电路的输出电阻为放大电路的输出电阻为DoRr 2022-9-28(1-30)例例 1 1 在在分压式偏置共源极放大电路中，已知分压式偏置共源极放大电路中，已知 U UDDDD=20 V=20 V，R RD D=5 k=5 k ，R RS S=1.5 k=1.5 k ,R RG1G1=100 k=100 k，R RG2G2=47 k=47 k,R RG G=2 M2 M，R RL L=10 k=10 k，g gmm=2 mA/V=2 mA/V，I ID D=1.5 mA=1.5 mA。试求：。试求：(1)(1)静态值；静态值；(2)(2)电压放大倍数。电压放大倍数。解解 (1

9、)(1)静态值静态值V4.14V1.51.5204710047GS U V10.25101.5101.5)(520)(33DSDDDDS IRRUU(2)(2)电压放大倍数电压放大倍数6.671051052Lm RgAu2022-9-28(1-31)C1+UDDRG1RGRG2TRSC2+ui+uo 源极输出器源极输出器 下图是由下图是由场效应管场效应管构成的构成的源极输出器，源极输出器，它和晶体管的射它和晶体管的射极输出器一样，具有电压放大倍数小于但近于极输出器一样，具有电压放大倍数小于但近于 1 1，输入电阻，输入电阻高输出电阻低等特点。高输出电阻低等特点。返回返回2022-9-28(1-32)第八章结束2022-9-28