mos工作原理ppt課件

上次課內(nèi)容三極管的結(jié)構(gòu)及分類三極管的電流分配及電流放大作用三極管的三種工作狀態(tài)及各自特點三極管的主要參數(shù)及安全工作區(qū)域,1,舉例說明三極管工作狀態(tài)的特點,P.63.2.12.3,2,場效應(yīng)管是電壓控制元件,只有多子參與導(dǎo)電，輸入阻抗高，熱穩(wěn)定性好。,2-2場效應(yīng)管-單極型晶體管*,三極管是電流控制元件，多數(shù)載流子和少數(shù)載流子(熱穩(wěn)定性較差)都參與運行，所以被稱為雙極型器件。,3,2-2-1絕緣柵場效應(yīng)管（MOS管）,一、結(jié)構(gòu)和電路符號,P型基底,兩個N區(qū),SiO2絕緣層,導(dǎo)電溝道,金屬鋁,N溝道增強(qiáng)型,4,N溝道耗盡型,預(yù)埋了導(dǎo)電溝道,在柵極下方的SiO2層中摻入大量的金屬正離子。所以當(dāng)uGS=0時，這些正離子已經(jīng)感應(yīng)出了溝道.,5,P溝道增強(qiáng)型,P溝道耗盡型,預(yù)埋了導(dǎo)電溝道,6,二、MOS管的工作原理,以N溝道增強(qiáng)型為例,UGS=0時,對應(yīng)截止區(qū),7,UGS0時,UGS足夠大時（UGSVT）將P區(qū)少子電子聚集到P區(qū)表面，形成導(dǎo)電溝道，如果此時加有漏源電壓，就可以形成漏極電流id。,感應(yīng)出電子,VT稱為閾值電壓（開啟電壓）,8,UGS較小時，導(dǎo)電溝道相當(dāng)于電阻將D-S連接起來，UGS越大此電阻越小。,9,UT（VT）,iD=f(uGS)uDS=常數(shù),三、增強(qiáng)型N溝道MOS管的特性曲線,輸出特性曲線,轉(zhuǎn)移特性曲線,10,一個重要參數(shù)跨導(dǎo)gm,gm=iD/uGSuDS=constgm的大小反映了柵源電壓對漏極電流的控制作用。在轉(zhuǎn)移特性曲線上，gm為曲線的斜率。在輸出特性曲線上也可求出gm。,11,N溝道增強(qiáng)型MOS管的基本特性uGSUT，管子截止uGSUT，管子導(dǎo)通uGS越大，溝道越寬，在相同的漏源電壓uDS作用下，漏極電流ID越大,12,四、耗盡型N溝道MOS管的特性曲線,耗盡型的MOS管UGS=0時就有導(dǎo)電溝道，加反向電壓才能夾斷。,轉(zhuǎn)移特性曲線,輸出特性曲線,13,N溝道耗盡型MOS管的特點當(dāng)uGS=0時，就有溝道，加入uDS，就有iD。當(dāng)uGS0時，溝道增寬，iD進(jìn)一步增加。當(dāng)uGS0時，溝道變窄，iD減小。,14,2-2-2結(jié)型場效應(yīng)管（J-FET）,15,與雙極型晶體管的比較,1、只有多子參與導(dǎo)電，受溫度影響較?。岱€(wěn)定性較好），抗輻射能力較強(qiáng)。2、結(jié)型場效應(yīng)管工作時PN結(jié)必須反偏、MOS管則由于柵極被絕緣，故場效應(yīng)管的輸入阻抗大大高于三極管。3、集成度高。4、使用注意事項。,16,放大電路的目的是將微弱的變化信號不失真地放大成較大的信號。這里所講的主要是電壓放大電路。,電壓放大電路可以用有輸入口和輸出口的四端網(wǎng)絡(luò)表示，如圖：,Av,2-2基本放大電路,17,2-2-1基本放大電路的組成,三種三極管（FET）放大電路,共射（源）極放電路,共基（柵）極放大電路,共集（漏）電極放大電路,以共射極放大電路為例講解工作原理,18,放大元件iC=iB，工作在放大區(qū)，要保證集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。,輸入,輸出,參考點,+,+,19,作用：使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作電流。,基極電源與基極電阻,集電極電源，為電路提供能量。并保證集電結(jié)反偏。,+,+,集電極電阻，將變化的電流轉(zhuǎn)變?yōu)樽兓碾妷骸?耦合電容：電解電容，有極性。大小為10F100F,作用：隔離輸入輸出與電路直流的聯(lián)系，同時能使信號順利輸入輸出。,20,+,+,21,增強(qiáng)型MOS管（P溝道、N溝道）的結(jié)構(gòu)、符號、工作特點。,耗盡型MOS管（P溝道、N溝道）的結(jié)構(gòu)、符號、工作特點。,結(jié)型場效應(yīng)管（P溝道、N溝道