《模拟电子技术基础》第一章

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1、Home1.1 半导体的基本知识半导体的基本知识1.6* 集成电路中的元件集成电路中的元件1.2 半导体二极管半导体二极管1.5* 单结晶体管和晶闸管单结晶体管和晶闸管内容简介习题解答1.3 双极性晶体管双极性晶体管1.4 场效应管场效应管 半导体器件是现代电子电路的重要组半导体器件是现代电子电路的重要组成部分。本章简要地介绍半导体的基础成部分。本章简要地介绍半导体的基础知识，讨论半导体的核心环节知识，讨论半导体的核心环节PN结，结，阐述了半导体二极管、双极性晶体管阐述了半导体二极管、双极性晶体管（BJT）和场效应管（和场效应管（FET）的工作原理的工作原理、特性曲线和主要参数以及二极管基本、

2、特性曲线和主要参数以及二极管基本电路和分析方法。对晶闸管和集成电路电路和分析方法。对晶闸管和集成电路中的元件也进行了简要介绍。中的元件也进行了简要介绍。Home内容简介Home1. 半导体材料半导体材料 根据物体导电能力根据物体导电能力( (电阻率电阻率) )的不同，来划分导的不同，来划分导体、绝缘体和半导体。体、绝缘体和半导体。 导导 体体：109cm 半导体半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间。：导电性能介于导体和绝缘体之间。 Next2. 半导体的晶体结构半导体的晶体结构 典型的元素半导体有典型的元素半导体有硅硅Si和和锗锗Ge ，此外，还有此外，还有化合物半导体化合物半导体砷化镓砷化镓

3、GaAs等。等。13.本征半导体本征半导体 本征半导体本征半导体：化学成分纯净、结构完整的半导化学成分纯净、结构完整的半导体。它在物理结构上呈单晶体形态。体。它在物理结构上呈单晶体形态。 半导体的导电性能是由其原子结构决定的，半导体的导电性能是由其原子结构决定的，就就元素半导体硅和锗而言，其元素半导体硅和锗而言，其原子序数分别为原子序数分别为1414和和3232，但它们有一个共同的特点：即原子最外层的，但它们有一个共同的特点：即原子最外层的电子（价电子）数均为电子（价电子）数均为4 4，其原子结构和，其原子结构和晶体结构晶体结构如如图图1.1.1所示。所示。HomeNextBack2 ：受温度

4、、光照等环境因受温度、光照等环境因素的影响，半导体共价键中的价电子获得足够的素的影响，半导体共价键中的价电子获得足够的能量而挣脱共价键的束缚，成为自由电子的现象，能量而挣脱共价键的束缚，成为自由电子的现象，称之为本征激发（热激发）（见图称之为本征激发（热激发）（见图1.1.21.1.2）。）。本征激发本征激发( (热激发）热激发） 电子空穴对电子空穴对：由本征激发（热激发）而产生的：由本征激发（热激发）而产生的自由电子和空穴总是成对出现的，称为电子空穴自由电子和空穴总是成对出现的，称为电子空穴对。所以，在本征半导体中：对。所以，在本征半导体中： ni=pi （ni自由电自由电子的浓度；子的浓度

5、；pi空穴的浓度）。空穴的浓度）。 空穴空穴：共价键中的空位。：共价键中的空位。HomeNextBack3 K1常数，硅为常数，硅为3.87 10-6K-3/2/cm3，锗为锗为1.76 10-6 K-3/2/cm3 ；T热力学温度；热力学温度；EGO禁禁带宽度，带宽度，硅为硅为1.21eV，锗为锗为0.785eV ；k波耳兹波耳兹曼常数，曼常数，8.63 10-5 eV/K。（。（e单位电荷，单位电荷，eV=J）HomeNextBack 载流子载流子：能够参与导电的带电粒子。：能够参与导电的带电粒子。 ：如图：如图1.1.3所示。从图中所示。从图中可以看出，空穴可以看成是一个带正电的粒子，和

6、可以看出，空穴可以看成是一个带正电的粒子，和自由电子一样，可以在晶体中自由移动，在外加电自由电子一样，可以在晶体中自由移动，在外加电场下，形成定向运动，从而产生电流。所以，场下，形成定向运动，从而产生电流。所以，在半在半导体中具有两种载流子：自由电子和空穴。导体中具有两种载流子：自由电子和空穴。半导体中载流子的移动半导体中载流子的移动4 （1）两种载流子的产生与复合，在一定温度下）两种载流子的产生与复合，在一定温度下达到动态平衡，则达到动态平衡，则ni=pi的值一定；的值一定； （2）ni与与pi 的值与温度有关，对于硅材料，大的值与温度有关，对于硅材料，大约温度每升高约温度每升高8oC，ni

7、 或或pi 增加一倍；对于锗材料，增加一倍；对于锗材料，大约温度每升高大约温度每升高12 oC，ni 或或pi 增加一倍。增加一倍。4.杂质半导体杂质半导体 杂质半导体杂质半导体：在本征半导体中参入微量的杂质在本征半导体中参入微量的杂质形成的半导体。根据参杂元素的性质，杂质半导形成的半导体。根据参杂元素的性质，杂质半导体分为体分为P P型（空穴型）半导体和型（空穴型）半导体和N N型（电子型）半型（电子型）半导体。由于参杂的影响，会使半导体的导电性能导体。由于参杂的影响，会使半导体的导电性能发生显著的改变。发生显著的改变。HomeNextBack ：在本征半导体中参入微量三价元在本征半导体中参

8、入微量三价元素的杂质形成的半导体，其共价键结构如图素的杂质形成的半导体，其共价键结构如图1.1.41.1.4所示。常用的三价元素的杂质有硼、铟等。所示。常用的三价元素的杂质有硼、铟等。P P型半导体型半导体5HomeNextBack 受主杂质受主杂质：因为三价元素的杂质在半导体中能因为三价元素的杂质在半导体中能够接受电子，故称之为受主杂质或够接受电子，故称之为受主杂质或P P型杂质。型杂质。 多子与少子多子与少子：P P型半导体在产生空穴的同时，并型半导体在产生空穴的同时，并不产生新的自由电子，所以控制参杂的浓度，便不产生新的自由电子，所以控制参杂的浓度，便可控制空穴的数量。在可控制空穴的数量

9、。在P P型半导体中，空穴的浓度型半导体中，空穴的浓度远大于自由电子的浓度，称之为远大于自由电子的浓度，称之为多数载流子多数载流子，简，简称称多子多子；而自由电子为；而自由电子为少数载流子少数载流子，简称，简称少子少子。 ：既然：既然P P型半导体的多数载流子是空穴，型半导体的多数载流子是空穴，少数载流子是自由电子，所以，少数载流子是自由电子，所以，P P型半导体带正型半导体带正电。此说法正确吗？电。此说法正确吗？思考题思考题6 ：在本征半导体中参入微量五价元在本征半导体中参入微量五价元素的杂质形成的半导体，其共价键结构如图素的杂质形成的半导体，其共价键结构如图1.1.51.1.5所示。常用的

10、三价元素的杂质有磷、砷和锑等。所示。常用的三价元素的杂质有磷、砷和锑等。N N型半导体型半导体HomeNextBack 施主杂质施主杂质：因为五价元素的杂质在半导体中能因为五价元素的杂质在半导体中能够产生多余的电子，故称之为施主杂质或够产生多余的电子，故称之为施主杂质或N N型杂质。型杂质。 在在N N型半导体中，自由电子为多数载流子，而型半导体中，自由电子为多数载流子，而空穴为少数载流子。空穴为少数载流子。7 综上所述，在杂质半导体中，因为参杂，载综上所述，在杂质半导体中，因为参杂，载流子的数量比本征半导体有相当程度的增加，尽流子的数量比本征半导体有相当程度的增加，尽管参杂的含量很小，但对半

11、导体的导电能力影响管参杂的含量很小，但对半导体的导电能力影响却很大，使之成为提高半导体导电性能最有效的却很大，使之成为提高半导体导电性能最有效的方法。方法。 掺杂掺杂 对本征半导体的导电性的影响，其对本征半导体的导电性的影响，其典型数据如下典型数据如下: T=300 K室温下室温下,本征硅的电子和空穴浓度本征硅的电子和空穴浓度: ni = pi =1.41010/cm3 掺杂后掺杂后 N 型半导体中的自由电子浓度型半导体中的自由电子浓度: ni=51016/cm3 本征硅的原子浓度本征硅的原子浓度: 4.961022/cm3 以上三个浓度基本上依次相差以上三个浓度基本上依次相差106/cm3

12、。HomeNextBack8小小 结结 本讲主要介绍了下列半导体的基本概念：本讲主要介绍了下列半导体的基本概念： 本征半导体本征半导体 本征激发、空穴、载流子本征激发、空穴、载流子 杂质半导体杂质半导体 P P型半导体和型半导体和N N型半导体型半导体 受主杂质、施主杂质、多子、少子受主杂质、施主杂质、多子、少子HomeNextBack9二二.PN.PN结的单向导电性结的单向导电性 正偏与反偏正偏与反偏：当外加电压使：当外加电压使PN结中结中P区的电位区的电位高于高于N区的电位，称为加区的电位，称为加正向电压正向电压，简称正偏；反，简称正偏；反之之称为加反向电压，称为加反向电压，简称反偏。简称

13、反偏。 一一.PN.PN结的形成结的形成 在一块本征半导体在两侧通过扩散不同的杂质在一块本征半导体在两侧通过扩散不同的杂质, ,分别形成分别形成P型半导体和型半导体和N型半导体。此时将在型半导体。此时将在P型型半导体和半导体和N型半导体的结合面上形成的物理过程示型半导体的结合面上形成的物理过程示意图如意图如图图1.1.61.1.6所示。所示。5. PN结结 HomeNextBack101.1.PNPN结加正向电压结加正向电压 PN结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向扩散电流，向扩散电流， PN结导通。其示意图如结导通。其示意图如 图图1.1.7所示

14、。所示。HomeNextBack112. PN2. PN结加反向电压结加反向电压 PN结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流，向漂移电流，PN结截止。其示意图如结截止。其示意图如 图图1.1.8所示。所示。3. PN3. PN结的单向导电性结的单向导电性 PN结加正向电压（正偏）时导通；加反向电压结加正向电压（正偏）时导通；加反向电压（反偏）时截止的特性，称为（反偏）时截止的特性，称为PN结的单向导电性结的单向导电性。HomeNextBack三三.PN.PN结的特性曲线结的特性曲线 1. PN1. PN结的结的V-I V-I 特性表达式特性表

15、达式式中，式中，IS 反向饱和电流；反向饱和电流； n 发射系数，与发射系数，与PN结的的结的的尺寸、材料等有关，其值为尺寸、材料等有关，其值为12；VT 温温度的电压当量，且在常温下（度的电压当量，且在常温下（T=300K）:VT = kT/q = 0.026V =26mV132. PN2. PN结的结的正向特性正向特性HomeNextBack 死区电压死区电压Vth硅材料为硅材料为0.5V左右；锗材料左右；锗材料为为0.1V左右。左右。 导通电压导通电压Von硅材料为硅材料为0.60.7V左右；左右；锗材料为锗材料为0.20.3V左右。左右。Is=10-8AVT=26mVn =2死区电压死

16、区电压导通电压导通电压图图1.1.9 PN结的正向特性结的正向特性143. PN3. PN结的结的反向特性反向特性HomeNextBack 反向电流：反向电流： 在一定温度在一定温度下，少子的浓下，少子的浓度一定，当反度一定，当反向电压达到一向电压达到一定值后，反向定值后，反向电流电流IR 即为反即为反向饱和电流向饱和电流IS，基本保持不基本保持不变。变。 反向电流受反向电流受温度的影响大。温度的影响大。-IS图图1.1.10 PN结结的反向特性的反向特性锗管锗管硅管硅管154. PN4. PN结的结的反向击穿特性反向击穿特性HomeNextBack 反向击穿反向击穿：当当反向电压达到一反向电

17、压达到一定数值时，反向定数值时，反向电流急剧增加的电流急剧增加的现象称为反向击现象称为反向击穿（穿（电击穿电击穿）。）。若不加限流措施，若不加限流措施，PN结将过热而损结将过热而损坏，此称为坏，此称为热击热击穿穿。电击穿是可。电击穿是可逆的，而热击穿逆的，而热击穿是不可逆的，应是不可逆的，应该避免。该避免。图图1.1.11 PN结的结的反向击穿特性反向击穿特性VBR16HomeNextBack 反向击穿分为雪崩击穿和齐纳击穿两种类型。反向击穿分为雪崩击穿和齐纳击穿两种类型。 雪崩击穿雪崩击穿：当反向电压增加时，空间电荷区的电场随之当反向电压增加时，空间电荷区的电场随之增强，使通过空间电荷区的电

18、子和空穴获得的能量增大，增强，使通过空间电荷区的电子和空穴获得的能量增大，当它们与晶体中的原子发生碰撞时，足够大的能量将导致当它们与晶体中的原子发生碰撞时，足够大的能量将导致碰撞电离。而新产生的电子碰撞电离。而新产生的电子-空穴对在电场的作用下，同样空穴对在电场的作用下，同样会与晶体中的原子发生碰撞电离，再产生新的电子会与晶体中的原子发生碰撞电离，再产生新的电子-空穴对，空穴对，形成载流子的形成载流子的倍增效应倍增效应。当反向电压增加到一定数值时，。当反向电压增加到一定数值时，这种情况就象发生雪崩一样，载流子增加得多而快，使反这种情况就象发生雪崩一样，载流子增加得多而快，使反向电流急剧增加，于

19、是导致了向电流急剧增加，于是导致了PN结的雪崩击穿。结的雪崩击穿。 齐纳击穿齐纳击穿：齐纳击穿的机理与雪崩击穿不同。在较高的齐纳击穿的机理与雪崩击穿不同。在较高的反向电压作用下，空间电荷区的电场变成强电场，有足够反向电压作用下，空间电荷区的电场变成强电场，有足够的能力破坏共价键，使束缚在共价键中的电子挣脱束缚而的能力破坏共价键，使束缚在共价键中的电子挣脱束缚而形成电子形成电子-空穴对，造成载流子数目的急剧增加，从而导致空穴对，造成载流子数目的急剧增加，从而导致了了PN结的齐纳击穿。结的齐纳击穿。17四四. PN. PN结的结的电容效应电容效应HomeNextBack 1. 势垒电容势垒电容Cb

20、图图1.1.12 势垒电容示意图势垒电容示意图18 PN结外加电压变化，结外加电压变化，空间电荷区的宽度将随空间电荷区的宽度将随之变化，即耗尽层的电之变化，即耗尽层的电荷量随外加电压增加或荷量随外加电压增加或减少，呈现出电容充放减少，呈现出电容充放电的性质，其等效的电电的性质，其等效的电容称之为势垒电容容称之为势垒电容Cb。当当PN结加反向电压时，结加反向电压时， Cb明显随外加电压变化，明显随外加电压变化，利用该特性可以制成各利用该特性可以制成各种变容二极管。种变容二极管。2.扩散电容扩散电容Cd图图1.1.13 1.1.13 扩散电容示意图扩散电容示意图HomeNextBack19 PN结

21、外加正向电压结外加正向电压变化，扩散区的非平衡少变化，扩散区的非平衡少子的数量将随之变化，扩子的数量将随之变化，扩散区内电荷的积累与释放散区内电荷的积累与释放过程，呈现出电容充放电过程，呈现出电容充放电的性质，其等效的电容称的性质，其等效的电容称之为扩散电容之为扩散电容Cd。 结电容结电容Cj= Cb+ Cd 反偏时，势垒电容反偏时，势垒电容Cb为主；正偏时，扩散电容为主；正偏时，扩散电容Cd为主。低频时忽略，只为主。低频时忽略，只有频率较高时才考虑结电有频率较高时才考虑结电容的作用。容的作用。小小 结结 本讲主要介绍了以下基本内容：本讲主要介绍了以下基本内容： PNPN结形成：扩散、复合、空

22、间电荷区（耗尽结形成：扩散、复合、空间电荷区（耗尽层、势垒区、阻挡层、内建电场）、动态平衡层、势垒区、阻挡层、内建电场）、动态平衡 PNPN结的单向导电性：正偏导通、反偏截止结的单向导电性：正偏导通、反偏截止 PNPN结的特性曲线：结的特性曲线： 正向特性：死区电压、导通电压正向特性：死区电压、导通电压 反向特性：反向饱和电流、温度影响大反向特性：反向饱和电流、温度影响大 击穿特性：电击穿（雪崩击穿、齐纳击穿）、击穿特性：电击穿（雪崩击穿、齐纳击穿）、热击穿热击穿 PNPN结的电容效应：势垒电容、扩散电容结的电容效应：势垒电容、扩散电容HomeBack20HomeNext11.1.半导体二极管

23、的结构半导体二极管的结构 在在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。结上加上引线和封装，就成为一个二极管。二极管按结构分二极管按结构分有点接触型、面接触型和平面型有点接触型、面接触型和平面型三大类。三大类。一一. 点接触型二极管点接触型二极管 PN结面积小，结面积小，结电容小，用于检结电容小，用于检波和变频等高频电波和变频等高频电路。路。(a)(a)点接触型点接触型 图图1.2.1 二极管的结构示意图二极管的结构示意图HomeNext二二. 面接触型二极管面接触型二极管 PN结面积大，结面积大，用于工频大电流用于工频大电流整流电路。整流电路。(b)(b)面接触型面接触型图图1.2.1 二极

24、管的结构示意图二极管的结构示意图Back2HomeNext三三. 平面型二极管平面型二极管 往往用于往往用于集成电路制造艺集成电路制造艺中。中。PN 结面积结面积可大可小，用于可大可小，用于高频整流和开关高频整流和开关电路中。电路中。(c)(c)平面型平面型图图1.2.1 二极管的结构示意图二极管的结构示意图阴极阴极引线引线阳极阳极引线引线PNP型支持衬底型支持衬底Back3HomeNext四四. 二极管的图形符号二极管的图形符号Back图图1.2.2 二极管的符号二极管的符号k k阴极阴极阳极阳极a a2.2.半导体二极管的半导体二极管的V-I特性特性 二极管的特性与二极管的特性与PN结的特

25、性基本相同，也分正结的特性基本相同，也分正向特性、反向特性和击穿特性。其差别在于二极向特性、反向特性和击穿特性。其差别在于二极管存在体电阻和引线电阻，在电流相同的情况下，管存在体电阻和引线电阻，在电流相同的情况下，其压降大于其压降大于PN结的压降。在此不再赘述结的压降。在此不再赘述。4HomeNextBack图图1.2.3 半导体二极管图片半导体二极管图片53.3.半导体二极管的参数半导体二极管的参数 (1) 最大整流电流最大整流电流IF(2) 反向击穿电压反向击穿电压VBR和和 最大反向工作电压最大反向工作电压VR(3) 反向电流反向电流IR(4) 正向压降正向压降VF(5) 最高工作频率最

26、高工作频率fM图图1.2.4 二极管的高频二极管的高频等效道路等效道路HomeNextBack6(6)结电容结电容Cj ：如何用万用表的：如何用万用表的“ ”档来辨别一档来辨别一只二极管的阳极、阴极以及二极管的好坏只二极管的阳极、阴极以及二极管的好坏？思考题思考题74. 4. 二极管的等效模型电路二极管的等效模型电路（1）理想模型）理想模型图图1.2.5 二极管的理想等效模型二极管的理想等效模型正偏时：正偏时：uD=0,RD=0;反偏时：反偏时：iD=0, RD= 。 相当于一理相当于一理想电子开关。想电子开关。HomeNextBackHomeNext（2）恒压降模型）恒压降模型Back 正偏

27、时：正偏时：uD=Uon,RD=0; 反偏时：反偏时：iD=0, RD= 。 相当于一理相当于一理想电子开关和想电子开关和恒压源的串联。恒压源的串联。图图1.2.6 二极管的恒压降等效模型二极管的恒压降等效模型8HomeNext（3）折线型模型）折线型模型Back 正偏时：正偏时：uD=iDrD+UTH; 反偏时：反偏时：iD=0, RD= 。 相当于一理相当于一理想电子开关、想电子开关、恒压源和电恒压源和电阻的串联。阻的串联。9图图1.2.7 二极管的折线型等效模型二极管的折线型等效模型HomeNext（4 4）小信号模型）小信号模型 二极管工作在正向特二极管工作在正向特性的某一小范围内时，

28、其性的某一小范围内时，其正向特性可以等效成一个正向特性可以等效成一个微变电阻。微变电阻。Back即即根据根据得得Q点处的微变电导点处的微变电导则则常温下常温下（T=300K）图图1.2.8 二极管的小信号等效模型二极管的小信号等效模型10HomeNext115.5.二极管基本电路及模型分析法二极管基本电路及模型分析法（1）二极管的静态工作情况分析二极管的静态工作情况分析BackID+VD-R 10K +VDD20VID+VD-R 10K +VDD20VID+VD-R 10K +VDD20V+Von(a) 原电路原电路(b) 理想模型电路理想模型电路(c) 恒压降模型电路恒压降模型电路图图1.2

29、.9 例例1.2.1的电路图的电路图解：解：（1）理想模型，）理想模型，VD=0，则则（2）恒压降模型，）恒压降模型，VD=0.7V，则则例例1.2.1 求图求图1.2.9（a）所示电路的硅二极管电流所示电路的硅二极管电流ID和电压和电压VD。HomeNext（2）二极管限幅电路二极管限幅电路Back解：请观看仿真波形解：请观看仿真波形!ID+vo-R 10K +vi20V图图1.2.10 例例1.2.2 电路图电路图VREF 例例1.2.2 如图如图1.2.10 所示电路。所示电路。试画出试画出VREF分别为分别为0、10V时时的波的波形形。其中其中vi=20sin tV。（3） 二极管开关

30、电路二极管开关电路 例例1.2.3 如图如图1.2.11 所示电路。所示电路。试求试求VI1、VI2为为0和和+5V时时V0的值的值 。R 10K V0Vcc +5V图图1.2.11 例例1.2.3 电路图电路图VI1VI2D1D2000+5V0 0 0 +5V +5V 0 +5V +5VV0VI1 VI2 12HomeNext（1）稳压二极管的伏安特性稳压二极管的伏安特性Back 稳定电压稳定电压VZ 稳定电流稳定电流IZ（ IZmin 、IZmin ） 额定功耗额定功耗PZM 动态电阻动态电阻rZ 温度系数温度系数 图图1.2.12 稳压管的稳压管的 伏安特性伏安特性136.6.稳压二极管

31、稳压二极管（2）稳压二极管的主要参数稳压二极管的主要参数 利用二极管反向击穿特利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳性实现稳压。稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态。压时工作在反向电击穿状态。其伏安特性如图其伏安特性如图1.2.12所示。所示。HomeNext（3）稳压二极管构成的稳压电路稳压二极管构成的稳压电路Back14 例例1.2.4 设计如图设计如图1.2.13 所示所示稳压管稳压电路，已知稳压管稳压电路，已知VO=6V， 输入电压输入电压VI 波动波动 10%， RL=1k 。图图1.2.13 稳压管稳压电路稳压管稳压电路解：解：（1）选择）选择DZ ：查手册，查手册，选择选择

32、DZ 为为2CW13，VZ =(56.5V) ， IZmax=38mA, IZmin=5mAHomeNextBack15（2）选择限流电阻）选择限流电阻R：HomeNext（1）发光二极管发光二极管Back 外加反向电压，无光照时外加反向电压，无光照时的反向电流称之为暗电流；有的反向电流称之为暗电流；有光照时的反向电流称之为光电光照时的反向电流称之为光电流，光照越强，光电流越大。流，光照越强，光电流越大。167.7.其它类型的二极管其它类型的二极管（2）光电二极管光电二极管 工作电压一般在工作电压一般在1.52.5V之间，工作电流在之间，工作电流在530mA之之间，电流越大，发光越强。间，电流

33、越大，发光越强。图图1.2.14 其它二极管其它二极管（3）变容二极管变容二极管（4）激）激光二极管光二极管（5）隧道二极管和肖特基二极管隧道二极管和肖特基二极管HomeBack作业：作业： P66P666767： 1.31.31.111.1117小小小小 结结结结 本讲主要介绍了以下基本内容：本讲主要介绍了以下基本内容： 半导体二极管的构成和类型：点接触型、面接触型、半导体二极管的构成和类型：点接触型、面接触型、平面型；硅管、锗管；整流管、开关管、检波管、发光平面型；硅管、锗管；整流管、开关管、检波管、发光管、光敏管、稳压管等。管、光敏管、稳压管等。 半导体二极管的特性：与半导体二极管的特性

34、：与PNPN结基本相同。结基本相同。 半导体二极管的参数半导体二极管的参数 半导体二极管的等效模型：理想模型、恒压降模型、半导体二极管的等效模型：理想模型、恒压降模型、折线模型和小信号模型折线模型和小信号模型 应用二极管等效模型分析和计算半导体二极管电路应用二极管等效模型分析和计算半导体二极管电路的基本方法的基本方法 简要介绍了其它类型的二极管。简要介绍了其它类型的二极管。HomeNext11.1.双极性晶体管的结构及类型双极性晶体管的结构及类型 双极性晶体管的结构如图双极性晶体管的结构如图1.3.1所示。所示。它有两种类它有两种类型型:NPN型和型和PNP型。型。图图1.3.1 三极管结构示

35、意图三极管结构示意图 发射极发射极Emitter 基极基极Base集电极集电极CollectorHomeNext2Back 结构特点结构特点：（：（1）基区很薄，且掺杂浓度很低；基区很薄，且掺杂浓度很低；（2）发射区的掺杂浓度远大于基区和集电区的掺杂浓度；）发射区的掺杂浓度远大于基区和集电区的掺杂浓度；（3）集电结的结面积很大。）集电结的结面积很大。 上述结构特点构成了上述结构特点构成了晶体管具有放大作用的内部条件晶体管具有放大作用的内部条件。图图1.3.2 三极管外形图三极管外形图双极性晶体管的常见外形图如图双极性晶体管的常见外形图如图1.3.2所示。所示。HomeNext32. 2. 晶体

36、管的电流放大作用晶体管的电流放大作用Back（1）晶体管具有放大作用的外部条件晶体管具有放大作用的外部条件 发射结正偏，集电结反偏。对于发射结正偏，集电结反偏。对于NPN管，管， VC VB VE；对于对于PNP管，管， VE VB VC。（2）晶体管内部载流子的运动（如晶体管内部载流子的运动（如图图1.3.3所示）所示） 发射区：发射载流子；集电区：收集载流子；基区：传发射区：发射载流子；集电区：收集载流子；基区：传送和控制载流子送和控制载流子 以上看出，三极管内有两种载流子以上看出，三极管内有两种载流子(自由电子和空穴自由电子和空穴)参参与导电，故称为双极型三极管。或与导电，故称为双极型三

37、极管。或BJT (Bipolar Junction Transistor)。 HomeNext4Back（3）晶体管的电流分配关系晶体管的电流分配关系根据传输过程可知根据传输过程可知 IC= InC+ ICBOIB= IB - ICBO通常通常 IC ICBOIE=IB+ IC 为共基为共基直流直流电流放大系数，电流放大系数，它只它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关与外加电压无关。一般。一般 = 0.9 0.99图图1.3.4晶体管的电流分配关系晶体管的电流分配关系HomeNext5Back根据根据IE=IB+ IC IC= InC+ ICBO且令

38、且令ICEO= (1+ ) ICBO（穿透电流）（穿透电流） 是是共射直流共射直流电流放大系数，电流放大系数，同样，它也只与管子的结同样，它也只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般一般 当输入为变化量（动态量）时，相应的电流放大倍数为当输入为变化量（动态量）时，相应的电流放大倍数为交流电流放大倍数：交流电流放大倍数：HomeNext63. 3. 晶体管的共射特性曲线晶体管的共射特性曲线Back（1）输入特性曲线输入特性曲线 iB=f(vBE) vCE=const(b) 当当vCE1V时，时， vCB= vCE - - vBE0，集电结已进入

39、反偏状集电结已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，同样的态，开始收集电子，基区复合减少，同样的vBE下下IB减小，减小，特性曲线右移。特性曲线右移。(a) 当当vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。vCE = 0V vCE 1V图图1.3.6+-bce共射极放大电路VBBVCCvBEiCiB+-vCERbRc图图1.3.5HomeNext7Back（2）输出特性曲线输出特性曲线（图（图1.3.7）饱和区：饱和区：iC明显受明显受vCE控制，控制，该区域内，该区域内，vCE=VCES0.7V (硅管硅管)。此时，。此时，发射结正偏，发射结正偏，

40、集电结正偏或反偏电压很小集电结正偏或反偏电压很小。iC=f(vCE) iB=const输出特性曲线的三个区域输出特性曲线的三个区域:截止区：截止区：iC接近零的区域，相当接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。此时，的曲线的下方。此时， vBE小于死区电压，集电结反偏小于死区电压，集电结反偏。放大区：放大区：iC平行于平行于vCE轴的区域，曲线基本平行等距。轴的区域，曲线基本平行等距。此时，此时，发射结正偏，集电结反偏发射结正偏，集电结反偏。图图1.3.7HomeNext84. 4. 晶体管的主要参数晶体管的主要参数Back（1）直流参数）直流参数( (a)a)共射直流电流放大系数共射直流电流

41、放大系数 =（ICICEO）/IBIC / IB vCE=const图图1.3.8HomeNext9Back (c) 极间反向电流极间反向电流 (i) 集电极基极间反向饱集电极基极间反向饱和电流和电流ICBO 发射极开发射极开路时，集电结路时，集电结的反向饱和电流。的反向饱和电流。 图图1.3.9(b) 共基直流电流放大系数共基直流电流放大系数 =（ICICBO）/IEIC/IE (ii) 集电极发射极间的穿透电流集电极发射极间的穿透电流ICEO ICEO=（1+ ）ICBO HomeNext10Back 基极开基极开路时，集电极与发射极间的穿透电流。路时，集电极与发射极间的穿透电流。 图图1

42、.3.10ICEO图图1.3.11HomeNextBack（2）交流参数）交流参数( (a)a)共射交流电流放大系数共射交流电流放大系数( (b)b)共基交流电流放大系数共基交流电流放大系数 当当ICBO和和ICEO很小时，很小时， 、 ，可以不，可以不加区分。加区分。11图图1.3.12HomeNextBack（3）极限参数）极限参数(a) 集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM(b) 最大集电极耗散功率最大集电极耗散功率PCMPCM= iCvCE= const (c) 反向击穿电压反向击穿电压 V(BR)CBO发射极开路时的集电结反向击穿电压。发射极开路时的集电结反向击穿电压。 V(B

43、R) EBO集电极开路时发射结的反向击穿电压。集电极开路时发射结的反向击穿电压。 V(BR)CEO基极开路时基极开路时C极和极和E极间的击穿电压。极间的击穿电压。其其关系为：关系为：V(BR)CBOV(BR)CEOV(BR) EBO12图图1.3.13HomeNextBack 由由PCM、 ICM和和V(BR)CEO在输出特性曲线上可以在输出特性曲线上可以确定过损耗区、过电流区和击穿区。确定过损耗区、过电流区和击穿区。13图图1.3.14 输出特性曲线上的过损耗区和击穿区输出特性曲线上的过损耗区和击穿区HomeNext5. 5. 温度对晶体管特性及参数的影响温度对晶体管特性及参数的影响Back

44、（1）温度对）温度对ICBO 的影响的影响(a) (a) I ICBOCBO是集电结外加反向电压平衡少子的漂移运动形成的；是集电结外加反向电压平衡少子的漂移运动形成的；(b) (b) 温度升高温度升高1010o oC C，I ICBOCBO增加约一倍增加约一倍; ;(c) (c) 硅管的硅管的I ICBOCBO 比锗管小得多，所以受温度的影响也小得多。比锗管小得多，所以受温度的影响也小得多。（2）温度对输入特性）温度对输入特性 的影响的影响 温度升高温度升高1 1o oC C，V VBE BE 减小约减小约2 2 2.5mV2.5mV，具有负的温度系数。具有负的温度系数。若若V VBE BE

45、不变，则当温度升高时，不变，则当温度升高时，i iB B将增大，正向特性将左移；将增大，正向特性将左移；反之亦然。反之亦然。14T= 60oC T= 20oC图图1.3.15HomeNextBack（3）温度对输出特性的影响）温度对输出特性的影响 温度升高，温度升高，I IC C增大，增大， 增大。增大。温度每温度每升高升高1o oC C ， 要增加要增加 0.5% 1.0%15图图1.3.16HomeNext6. 6. 光电三极管光电三极管Back 光电三极管依照光照的强度来控制集电极电流的大小，光电三极管依照光照的强度来控制集电极电流的大小，其功能等效于一只光电二极管与一只晶体管相连。如图

46、所示。其功能等效于一只光电二极管与一只晶体管相连。如图所示。16图图1.3.17图图1.3.18HomeNext思考题思考题Back17 1. 既然既然BJT具有两个具有两个PN结，可否用两个二极管相联结，可否用两个二极管相联以构成一只以构成一只BJT，试说明其理由。试说明其理由。 2. 能否将能否将BJT的的e、c两个电极交换使用，为什么？两个电极交换使用，为什么？ 3. 为什么说为什么说BJT是电流控制型器件？是电流控制型器件？例例 题题 例例1.3.1 图图1.3.19 所示各所示各晶体管处于放大工作状态，晶体管处于放大工作状态，已知各电极直流电位。试已知各电极直流电位。试确定晶体管的类

47、型（确定晶体管的类型（NPN /PNP、硅硅/锗），并说明锗），并说明x、y、z 代表的电极。代表的电极。图图1.3.19HomeNextBack18提示：提示： （1）晶体管工作于放大状态的条件：）晶体管工作于放大状态的条件：NPN管：管：VC VBVE，PNP管：管：VEVBVC；（；（2）导通电压：硅管导通电压：硅管|VBE|= 0.60.7V，锗管，锗管|VBE|= 0.20.3V，HomeNextBack19 例例1.3.2 已知已知NPN型硅管型硅管T1 T4 各电极的直流电位如表各电极的直流电位如表1.3.1所示，试确定各晶体管的工作状态。所示，试确定各晶体管的工作状态。晶体管晶

48、体管T1T2T3T4VB/V0.71-10VE/V00.3-1.70VC/V50.7015工作状态工作状态提示：提示： NPN管（管（1）放大状态：）放大状态：VBE Von, VCE VBE; （2）饱和状态：饱和状态： VBE Von, VCE VBE; （3）截止状态：截止状态： VBE Von表表1.3.1放大放大饱和饱和放大放大 截止截止HomeNextBack20 例例1-7 图图1.3.20 所示电路中，晶体管为硅管，所示电路中，晶体管为硅管， VCES=0.3V 。求：当求：当VI=0V、VI=1V 和和VI=2V时时VO=?图图1.3.20 解：解：(1) VI=0V时，时，

49、 VBE Von，晶体管截止，晶体管截止，IC=IB=0， VO= VCC=12V。HomeNextBack21(3) VI=2V时：时：(2) VI=1V时：时：图图1.3.20HomeBack作业：作业： P67P676969： 1.121.121.191.19小小小小 结结结结 本讲主要介绍了以下基本内容：本讲主要介绍了以下基本内容： 双极性晶体管的结构和类型：双极性晶体管的结构和类型：NPNNPN、PNPPNP 晶体管的电流放大作用和电流分配关系晶体管的电流放大作用和电流分配关系 晶体管具有放大作用的内部条件晶体管具有放大作用的内部条件 晶体管具有放大作用的外部条件晶体管具有放大作用的

50、外部条件 I IE E= =I IB B+ +I IC C=(1+=(1+ ) )I IB B， I IC C= = I IB B， 晶体管的特性及参数晶体管的特性及参数 V VBEBE、V Vonon 晶体管的三个工作状态晶体管的三个工作状态 温度对晶体管参数的影响温度对晶体管参数的影响 简要介绍了光电三极管。简要介绍了光电三极管。22Home1. 场效应管的特点和分类场效应管的特点和分类 Next1N沟道沟道P沟道沟道增强型增强型耗尽型耗尽型N沟道沟道P沟道沟道N沟道沟道P沟道沟道（耗尽型）（耗尽型）FET场效应管场效应管JFET结型结型MOSFET绝缘栅型绝缘栅型(IGFET)（2）分类

51、）分类（1）特点）特点 利用输入回路的电场效应控制输出回路的电流；仅靠半利用输入回路的电场效应控制输出回路的电流；仅靠半导体中的多数载流子导电（单极型晶体管）；输入阻抗高导体中的多数载流子导电（单极型晶体管）；输入阻抗高（1071012 ），噪声低，热稳定性好，抗辐射能力强，功），噪声低，热稳定性好，抗辐射能力强，功耗小。耗小。2. 结型场效应管结型场效应管2（1）结型场效应管的结构（如）结型场效应管的结构（如图图1.4.1所示）所示）HomeNextBack 源极源极S漏极漏极D栅极栅极G符号符号P型区型区N型导电沟道型导电沟道图图1.4.13（2）结型场效应管的工作原理（如）结型场效应管的

52、工作原理（如图图1.4.2所示）所示）HomeNextBack vDS=0时，时， vGS 对沟道的控制作用对沟道的控制作用 当当vGS 0时，时， PN结反偏，结反偏，| vGS |耗尽层加厚耗尽层加厚沟沟道变窄。道变窄。 vGS继续减小，沟道继续变窄，当沟道夹断时，继续减小，沟道继续变窄，当沟道夹断时，对应的栅源电压对应的栅源电压vGS称为称为夹断电压夹断电压VP （ 或或VGS(off) ）。）。对于对于N沟道的沟道的JFET，VP 0。 vGS=(VGS(off)0) 的某一固定值时，的某一固定值时，vDS对沟道的控制作用对沟道的控制作用当当vDS=0时，时，iD=0；vDS iD ，

53、同时，同时G、D间间PN结的反向电结的反向电压增加，使靠近漏极处的耗尽层加宽，沟道变窄，从上至压增加，使靠近漏极处的耗尽层加宽，沟道变窄，从上至下呈楔形分布。当下呈楔形分布。当vDS增加到使增加到使vGD=VP 时，在紧靠漏极处出时，在紧靠漏极处出现现预夹断预夹断。此时。此时vDS 夹断区延长夹断区延长沟道电阻沟道电阻 iD基本基本不变，表现出恒流特性。不变，表现出恒流特性。4HomeNextBack 当当vGD VGS(off)时，时，vGS对对iD的控制作用的控制作用 当当vGD = vGS - vDS vGS - VGS(off) 0，导导电沟道夹断，电沟道夹断， iD 不随不随vDS

54、变化变化 ； 但但vGS 越小，即越小，即|vGS| 越大，越大，沟道电阻越大沟道电阻越大，对，对同样的同样的vDS ， iD 的的值越小。所以，此时可值越小。所以，此时可以通过改变以通过改变vGS 控制控制iD 的大小，的大小， iD与与vDS 几乎无关，可以近几乎无关，可以近似看成受似看成受vGS 控制的电流源。由于漏极电流受栅控制的电流源。由于漏极电流受栅-源电压的源电压的控制，所以控制，所以场效应管为电压控制型元件场效应管为电压控制型元件。用用gm来描述动态的栅源电压对漏极电流的来描述动态的栅源电压对漏极电流的控制作用控制作用， gm称为低频跨导称为低频跨导综上分析可知：综上分析可知：

55、(a) JFET沟道中只有一种类型沟道中只有一种类型的多数载流子参与导电，所以场效应管也称为的多数载流子参与导电，所以场效应管也称为单极型三极管单极型三极管； (b) JFET 栅极与沟道间的栅极与沟道间的PN结是反向偏置的，因此结是反向偏置的，因此输入电阻很高；输入电阻很高；(c) JFET是电压控制电流器件，是电压控制电流器件，iD受受vGS控制；控制；(d)预夹断前预夹断前iD与与vDS呈近似线性关系；预夹断后，呈近似线性关系；预夹断后，iD趋于饱和。趋于饱和。5HomeNextBack（3）结型场效应管的特性曲线）结型场效应管的特性曲线转移特性转移特性 输出特性输出特性 VP图图1.4

56、.3夹断区3. 绝缘栅型场效应管绝缘栅型场效应管6HomeNextBackIGFET（Insulated Gate Field Effect Transistor）MOS（Metal Oxide Semiconductor）vGS=0，iD=0，为增强型管；为增强型管；vGS=0，iD 0，为耗尽型管。为耗尽型管。（一）（一）N沟道增强型沟道增强型MOS管（其结构和符号如管（其结构和符号如图图1.4.4所示）所示）图图1.4.47（1）N沟道增强型沟道增强型MOS管的工作原理管的工作原理HomeNextBack vDS=0时，时， vGS 对沟道的控制作用对沟道的控制作用 当当vDS=0且且v

57、GS0时，时， 因因SiO2的存在，的存在，iG=0。但。但g极为金极为金属铝，因外加正向偏置电压而属铝，因外加正向偏置电压而聚集正电荷，从而排斥聚集正电荷，从而排斥P型衬型衬底靠近底靠近g极一侧的空穴，使之极一侧的空穴，使之剩下不能移动的负离子区，形剩下不能移动的负离子区，形成耗尽层。成耗尽层。如如图图1.4.5所示。所示。 当当vGS=0时，时， 漏漏-源之间是两个背靠背的源之间是两个背靠背的PN结，不存结，不存在导电沟道，无论在导电沟道，无论 vDS 为多少，为多少， iD=0 。图图1.4.5 当当vGS进一步增加时，一方进一步增加时，一方面耗尽层增宽，另一方面衬底面耗尽层增宽，另一方

58、面衬底的自由电子被吸引到耗尽层与的自由电子被吸引到耗尽层与绝缘层之间，形成一个绝缘层之间，形成一个N型薄型薄层，称之为层，称之为反型层反型层，构成了漏，构成了漏-源之间的导电沟道（也称感源之间的导电沟道（也称感生沟道），生沟道），如如图图1.4.6所示。所示。图图1.4.6 使沟道刚刚形成的栅使沟道刚刚形成的栅-源电压称之为源电压称之为开启电压开启电压VGS(th)。 vGS越大，反型层越宽，导电沟道电阻越小。越大，反型层越宽，导电沟道电阻越小。8HomeNextBack vGSVGS(th) 的某一固定值时，的某一固定值时，vDS对沟道的控制作用对沟道的控制作用 当当vDS=0时，时，iD=

59、0；vDS iD ，同时同时使靠近漏极处的耗使靠近漏极处的耗尽层变窄。当尽层变窄。当vDS增加到使增加到使vGD=VGS(th) 时，在紧靠漏极处出现时，在紧靠漏极处出现预夹断预夹断。此时。此时vDS 夹断区延长夹断区延长沟道电阻沟道电阻 iD基本不变，基本不变，表现出恒流特性。表现出恒流特性。如如图图1.4.7所示。所示。图图1.4.79HomeNextBack（2） N沟道增强型沟道增强型MOS管的特性曲线与电流方程管的特性曲线与电流方程 N沟道增强型沟道增强型MOS管的转移特性曲线与输出特性曲线管的转移特性曲线与输出特性曲线如如图图1.4.8所示所示，与，与JFET一样，可分为四个区：可

60、变电阻一样，可分为四个区：可变电阻区、恒流区、夹断区和击穿区。区、恒流区、夹断区和击穿区。10HomeNextBack转移特性转移特性 输出特性输出特性 VGS(th)图图 1.4.8夹断区2VGS(th)HomeNextBack（二）（二）N沟道耗尽型沟道耗尽型MOS管（其结构和符号如管（其结构和符号如图图1.4.9所示）所示）图图1.4.9 与与 N沟道增强型沟道增强型MOS管不同的是，管不同的是， N沟道耗尽型沟道耗尽型MOS管的绝缘层中参入了大量的正离子，所以，即使在管的绝缘层中参入了大量的正离子，所以，即使在vGS=0时，时，耗尽层与绝缘层之间仍然可以形成反型层，只要在漏耗尽层与绝缘

61、层之间仍然可以形成反型层，只要在漏-源之源之间加正向电压，就会产生间加正向电压，就会产生iD。11HomeNextBack 若若vDS为定值，而为定值，而vGS 0， vGS iD ；若；若vGS VGS(off)，且为定值，则且为定值，则iD 随随vDS 的变化与的变化与N沟道增沟道增强型强型MOS管的相同。但因管的相同。但因VGS(off) 0，所以所以vGS在在正、负方向正、负方向一定范围内都可以实现对一定范围内都可以实现对iD的的控制。其转移特性曲线与输出控制。其转移特性曲线与输出特性曲线见教材特性曲线见教材P44。12（三）（三）P沟道沟道MOS管管 P沟道沟道MOS管与管与N沟道沟

62、道MOS管的结构相同，只是掺杂的管的结构相同，只是掺杂的类型刚好相反，所以其电压和电流的极性与类型刚好相反，所以其电压和电流的极性与N沟道沟道MOS管管的相反。其转移特性曲线与输出特性曲线见教材的相反。其转移特性曲线与输出特性曲线见教材P44。HomeNextBack134. 场效应管的主要参数场效应管的主要参数（一）直流参数（一）直流参数开启电压开启电压VGS(th)：对增强型对增强型MOS管，当管，当VDS为定值时，为定值时，使使iD刚好大于刚好大于0时对应的时对应的VGS值。值。夹断电压夹断电压VGS(off) （或（或VP）：）：对耗尽型对耗尽型MOS管或管或JFET ，当当VDS为定

63、值时，使为定值时，使iD刚好大于刚好大于0时对应的时对应的VGS值。值。 饱和漏极电流饱和漏极电流IDSS：对耗尽型对耗尽型MOS管或管或JFET ，VGS=0时对应的漏极电流。时对应的漏极电流。HomeNextBack14 直流输入电阻直流输入电阻RGS：对于结型场效应三极管，对于结型场效应三极管，RGS大于大于107， MOS管的管的RGS大于大于109， 。（二）交流参数（二）交流参数 低频跨导低频跨导gm：低频跨导反映了低频跨导反映了vGS对对iD的控制作用。的控制作用。gm可以在转移特性曲线上求得。可以在转移特性曲线上求得。 HomeNextBack 极间电容：极间电容： Cgs和和

64、Cgd约为约为13pF，和和 Cds约为约为0.11pF。高频应用时，应考虑极间电容的影响。高频应用时，应考虑极间电容的影响。（三）极限参数（三）极限参数 最大漏极电流最大漏极电流IDM：管子正常工作时漏极电流的上限值。管子正常工作时漏极电流的上限值。 击穿电压击穿电压V(BR) DS、 V(BR) GS：管子漏管子漏-源、栅源、栅-源击穿电压。源击穿电压。 最大耗散功率最大耗散功率 PDM ：决定于管子允许的温升决定于管子允许的温升。注意注意 ：对于对于MOS管，栅管，栅-衬之间的电容容量很小，衬之间的电容容量很小，RGS很大，感生电荷很大，感生电荷的高压容易使很薄的绝缘层击穿，造成管子的损

65、坏。因此，无论是工作的高压容易使很薄的绝缘层击穿，造成管子的损坏。因此，无论是工作中还是存放的中还是存放的MOS管，都应为栅管，都应为栅-源之间提供直流通路，避免栅极悬空；源之间提供直流通路，避免栅极悬空；同时，在焊接时，要将烙铁良好接地。同时，在焊接时，要将烙铁良好接地。15 输出电阻输出电阻rd：HomeNextBack19图图1.4.11 例例1.4.图图 例例1.4.电路如图电路如图1.4.11(a) 所示，场效应管的输出特性所示，场效应管的输出特性如图如图1.4.11(b) 所示所示 。试分析当。试分析当uI=2V、8V、12V三种情况三种情况下，场效应管分别工作于什么区域。下，场效

66、应管分别工作于什么区域。HomeNextBack20 (c)当当uI=10V 时，假设管子工作于恒流区，此时时，假设管子工作于恒流区，此时iD=2mA，故，故uO =uDS =VDD - iD Rd= 18-2 8=2V， uDS - VGS(th) =2-6=-4V，显然小于显然小于uGS =10V时的时的预夹断电压，故假设不成立预夹断电压，故假设不成立 ，管子工作于可变电阻区。此时，管子工作于可变电阻区。此时，Rds uDS/iD=3V/1mA=3k，故故 解解: (a)当当uI=2V 时，时， uI=uGS0（或（或vDS0），），则该管为则该管为N沟道；沟道； vGS 0，故为故为JF

67、ET（耗尽型）。耗尽型）。 (b) iD0（或（或vDS0），），则该管为则该管为P沟道；沟道； vGS0（或（或vDS0），），则该管为则该管为N沟道；沟道； vGS可正、可负，可正、可负，故为耗尽型故为耗尽型MOS管。管。提示：提示： 场效应管工作于恒流区场效应管工作于恒流区：（：（1） N沟道增强型沟道增强型MOS管：管：VDS0, VGSVGS(th) 0；P沟道反之。沟道反之。 （2） N沟道耗沟道耗尽型尽型MOS管：管： VDS0, VGS可正、可负，也可为可正、可负，也可为0；P沟道反沟道反之。之。 （3） N沟道沟道JFET： VDS0, V GS|VGS(off)|=4V ，

68、所以所以 vOmax=VDD -4V=12 4=8V ，故故 RL= vO / IDSS =(08V)/4mA=(02)k 。 例例1.4.3 电路如图电路如图1.4.12 所示，场效应管的夹断电压所示，场效应管的夹断电压VGS(off)=-4V，饱和漏极电流饱和漏极电流IDSS=4mA。为使场效应管工作为使场效应管工作于恒流区，求于恒流区，求RL的取值范围。的取值范围。22HomeBack小小小小 结结结结 本讲主要介绍了以下基本内容：本讲主要介绍了以下基本内容： 场效应管的结构和类型场效应管的结构和类型 场效应管的工作原理场效应管的工作原理 场效应管的特性曲线场效应管的特性曲线 场效应管的主要参数场效应管的主要参数 场效应管与晶体管的比较场效应管与晶体管的比较作业1.4 1.5 1.7 1.9 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20 1.22 1.23