版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、第第 2 章晶體三極管和場效晶體管章晶體三極管和場效晶體管本章學(xué)習(xí)目標(biāo)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)2.1晶體三極管晶體三極管2.2場效晶體管場效晶體管本章小結(jié)本章小結(jié)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)理解晶體管的結(jié)構(gòu)和分類,熟悉其外形、圖形符號。掌理解晶體管的結(jié)構(gòu)和分類,熟悉其外形、圖形符號。掌握三極管電流分配關(guān)系。握三極管電流分配關(guān)系。掌握三極管的輸入特性、輸出特性及三種工作狀態(tài),了掌握三極管的輸入特性、輸出特性及三種工作狀態(tài),了解其主要參數(shù)。解其主要參數(shù)。掌握用萬用表對三極管進(jìn)行測試的方法。掌握用萬用表對三極管進(jìn)行測試的方法。了解場效晶體管的類型及工作原理,熟悉其圖形符號,了解場效晶體管的類型及工作原理,熟悉其圖形
2、符號,理解其轉(zhuǎn)移特性和輸出特性,了解其使用的注意事項(xiàng)。理解其轉(zhuǎn)移特性和輸出特性,了解其使用的注意事項(xiàng)。2.1晶體三極管晶體三極管2.1.1三極管的結(jié)構(gòu)、分類和符號三極管的結(jié)構(gòu)、分類和符號 2.1.2三極管的工作電壓和基本連接方式三極管的工作電壓和基本連接方式2.1.3三極管內(nèi)電流的分配和放大作用三極管內(nèi)電流的分配和放大作用2.1.4三極管的輸入和輸出特性三極管的輸入和輸出特性2.1.5三極管主要參數(shù)三極管主要參數(shù)2.1.6三極管的簡單測試三極管的簡單測試2.1晶體三極管晶體三極管晶體三極管:晶體三極管:是一種利用輸入電流控制輸出電流的電流是一種利用輸入電流控制輸出電流的電流控制型器件。控制型器
3、件。特點(diǎn):特點(diǎn):管內(nèi)有兩種載流子參與導(dǎo)電。管內(nèi)有兩種載流子參與導(dǎo)電。2.1.1三極管的結(jié)構(gòu)、分類和符號三極管的結(jié)構(gòu)、分類和符號一、晶體三極管的基本結(jié)構(gòu)一、晶體三極管的基本結(jié)構(gòu)1三極管的外形三極管的外形特點(diǎn):特點(diǎn):有三個(gè)電有三個(gè)電極,故稱極,故稱三極管三極管。 2三極管的結(jié)構(gòu)三極管的結(jié)構(gòu)三極管的結(jié)構(gòu)圖三極管的結(jié)構(gòu)圖特點(diǎn):特點(diǎn):有三個(gè)區(qū)有三個(gè)區(qū) 發(fā)射區(qū)、基區(qū)、集電區(qū);發(fā)射區(qū)、基區(qū)、集電區(qū);兩個(gè)兩個(gè) PN 結(jié)結(jié) 發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)( (BE 結(jié)結(jié)) )、集電結(jié)、集電結(jié)( (BC 結(jié)結(jié)) );三個(gè)電極三個(gè)電極 發(fā)射極發(fā)射極 e( (E) ) 、基極、基極 b( (B) ) 和集電極和集電極 c( (C) )
4、;兩種類型兩種類型 PNP 型管和型管和 NPN 型管。型管。 工藝要求:工藝要求:發(fā)射區(qū)摻雜濃度較大;基區(qū)很薄且摻雜最少;集電區(qū)發(fā)射區(qū)摻雜濃度較大;基區(qū)很薄且摻雜最少;集電區(qū)比發(fā)射區(qū)體積大且摻雜少。比發(fā)射區(qū)體積大且摻雜少。二、晶體三極管的符號二、晶體三極管的符號三極管符號三極管符號箭頭:箭頭:表示發(fā)射結(jié)加正向電壓時(shí)的電流方向。表示發(fā)射結(jié)加正向電壓時(shí)的電流方向。文字符號:文字符號:V 三、晶體三極管的分類三、晶體三極管的分類1三極管有多種分類方法。三極管有多種分類方法。按內(nèi)部結(jié)構(gòu)分:按內(nèi)部結(jié)構(gòu)分:有有 NPN 型和型和 PNP 型管;型管;按工作頻率分:按工作頻率分:有低頻有低頻(f3MHZ)
5、 ;按功率分:按功率分:有中、小功率有中、小功率500mwp3mw;按用途分:按用途分:有普通管和開關(guān)管;有普通管和開關(guān)管;按半導(dǎo)體材料分:按半導(dǎo)體材料分:有鍺管有鍺管Ge和硅管和硅管Si等等。等等。按按 封裝分:封裝分:金屬封裝、塑料封裝。金屬封裝、塑料封裝。2國產(chǎn)三極管命名法:見國產(chǎn)三極管命名法:見電子線路電子線路(陳其純主編)(陳其純主編)P261 附錄。附錄。例如:例如:3DG 表示高頻小功率表示高頻小功率 NPN 型硅三極管;型硅三極管; 3CG 表示高頻小功率表示高頻小功率 PNP 型硅三極管;型硅三極管; 3AK 表示表示 PNP 型開關(guān)鍺三極管等。型開關(guān)鍺三極管等。3、國外三極
6、管命名法:、國外三極管命名法: 2SA系列:系列: PNP型型 鍺管鍺管 高頻管高頻管 如:如:2SA1009 350V 2A 15W * * PNP 2SB系列:系列: PNP型型 鍺管鍺管 低頻管低頻管 如:如: 2SB744 70V 3A 10W * * PNP 2SC系列:系列:NPN型型 硅管硅管 高頻管高頻管 如:如: 2SC2027 1500V 5A 50W * * NPN 2SD系列:系列: NPN型型 硅管硅管 高頻管高頻管 如:如: 2SD1432 1500V 6A 80W * * NPN 2.1.2三極管的工作電壓和基本連接方式三極管的工作電壓和基本連接方式一、晶體三極管
7、的工作電壓一、晶體三極管的工作電壓 三極管的基本作用三極管的基本作用是放大電信號。是放大電信號。三極管工作在放大狀態(tài)的外部條件是:三極管工作在放大狀態(tài)的外部條件是:發(fā)射結(jié)加正向電壓發(fā)射結(jié)加正向電壓(硅管硅管0.50.8V、鍺管、鍺管0.10.3V),集電結(jié)加反向電壓(幾伏),集電結(jié)加反向電壓(幾伏到幾十伏)。到幾十伏)。三極管電源的接法三極管電源的接法三極管電源的接法三極管電源的接法V為三極管為三極管GC為集電為集電極電源極電源GB為基極電為基極電源,又稱偏源,又稱偏置電源置電源Rb為基極為基極電阻電阻Rc為集電為集電極電阻。極電阻。 二、晶體三極管在電路中的基本連接方式二、晶體三極管在電路中
8、的基本連接方式有三種基本連接方式:有三種基本連接方式:共發(fā)射極、共基極和共集電極接共發(fā)射極、共基極和共集電極接法。最常用的是共發(fā)射極接法。法。最常用的是共發(fā)射極接法。三極管在電路中的三種基本連接方式三極管在電路中的三種基本連接方式2.1.3三極管內(nèi)電流的分配和放大作用三極管內(nèi)電流的分配和放大作用一、電流分配關(guān)系一、電流分配關(guān)系測量電路如圖測量電路如圖調(diào)節(jié)電位器,測得發(fā)射極電流、基極電流和集電極電調(diào)節(jié)電位器,測得發(fā)射極電流、基極電流和集電極電流的對應(yīng)數(shù)據(jù)如表所示。流的對應(yīng)數(shù)據(jù)如表所示。因因 IB 很小,則很小,則IC IE IE = IC + IB由表可見,三極管中電流分配關(guān)系如下:由表可見,三
9、極管中電流分配關(guān)系如下:IB/mA-0.00100.010.020.030.040.05IC/mA0.0010.010.561.141.742.332.91IE/mA00.010.571.161.772.372.96 說明:說明:1IE = 0 時(shí),時(shí),IC = - -IB = ICBO 。ICBO 稱為集電極稱為集電極基極反向飽和電流基極反向飽和電流,見圖,見圖 2.1.7( (a) ) 。一般一般 ICBO 很小,與溫度有關(guān),下標(biāo)中的很小,與溫度有關(guān),下標(biāo)中的“O”表示開路。表示開路。2 IB = 0 時(shí),時(shí),IC = IE = ICEO 。ICEO 稱為集電極稱為集電極發(fā)發(fā)射極反向電流,
10、又叫射極反向電流,又叫 穿透電穿透電流流,見圖,見圖 ( (b) )。ICEO 越小,三極管溫度越小,三極管溫度穩(wěn)定性越好。硅管的溫度穩(wěn)穩(wěn)定性越好。硅管的溫度穩(wěn)定性比鍺管好。定性比鍺管好。ICBO 與與 ICEO示意圖示意圖二、晶體三極管的電流放大作用二、晶體三極管的電流放大作用當(dāng)基極電流當(dāng)基極電流 IB 由由 0.01 mA 變到變到 0.02 mA 時(shí),集電極電流時(shí),集電極電流 IC 由由 0.56 mA 變到變到 1.14 mA 。上面兩個(gè)變化量之比為。上面兩個(gè)變化量之比為58mA01. 0mA58. 0BC II這說明,當(dāng)這說明,當(dāng) IB 有一微小變化時(shí),就能引起有一微小變化時(shí),就能引
11、起 IC 較大的變化,較大的變化,這種現(xiàn)象稱為三極管的電流放大作用。比值用符號這種現(xiàn)象稱為三極管的電流放大作用。比值用符號 來表示,來表示,稱為共發(fā)射極交流電流放大系數(shù),簡稱稱為共發(fā)射極交流電流放大系數(shù),簡稱“交流交流 ” ,即,即BCII IB/mA-0.00100.010.020.030.040.05IC/mA0.0010.010.561.141.742.332.91IE/mA00.010.571.161.772.372.96 結(jié)論:結(jié)論: 1三極管的電流放大作用三極管的電流放大作用基極電流基極電流 IB 微小的變化,微小的變化,引起集電極電流引起集電極電流 IC 較大變化。較大變化。BC
12、II 2交流電流放大系數(shù)交流電流放大系數(shù) 表示三極管放大交流電流的能表示三極管放大交流電流的能力力 4通常通常 , ,所以可表示為,所以可表示為 BCII BCII考慮考慮 ICEO ,則,則CEOBCIIIBCII 3直流電流放大系數(shù)直流電流放大系數(shù) 表示三極管放大直流電流的能表示三極管放大直流電流的能力力 2.1.4三極管的輸入和輸出特性三極管的輸入和輸出特性一、共發(fā)射極輸入特性曲線一、共發(fā)射極輸入特性曲線集射極之間的電壓集射極之間的電壓 VCE 一一定時(shí),發(fā)射結(jié)電壓定時(shí),發(fā)射結(jié)電壓 VBE 與基極與基極電流電流 IB 之間的關(guān)系曲線。之間的關(guān)系曲線。共發(fā)射極輸入特性曲線共發(fā)射極輸入特性曲
13、線由圖可見:由圖可見:1當(dāng)當(dāng)V CE 2 V 時(shí),特性時(shí),特性曲線基本重合。曲線基本重合。(V CE =3.4.)2當(dāng)當(dāng) VBE 很小時(shí),很小時(shí),IB 等于等于零,三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。零,三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。共發(fā)射極輸入特性曲線共發(fā)射極輸入特性曲線4三極管導(dǎo)通后,三極管導(dǎo)通后,VBE 基本基本不變。硅管約為不變。硅管約為 0.7 V ,鍺管,鍺管 約約為為 0.3 V ,稱為三極管的導(dǎo)通電,稱為三極管的導(dǎo)通電壓。壓。5VBE 與與 IB 成非線性關(guān)系。成非線性關(guān)系。3當(dāng)當(dāng) VBE 大于門檻電壓大于門檻電壓( (硅管約硅管約 0.5 V,鍺管約,鍺管約 0.2 V) )時(shí),時(shí),IB 逐漸增大,三
14、極管開始導(dǎo)通。逐漸增大,三極管開始導(dǎo)通。二、晶體三極管的輸出特性曲線二、晶體三極管的輸出特性曲線基極電流一定時(shí),集、射極之間的電壓與集電極電流的基極電流一定時(shí),集、射極之間的電壓與集電極電流的關(guān)系曲線。關(guān)系曲線。輸出特性曲線可分為三個(gè)工作區(qū)輸出特性曲線可分為三個(gè)工作區(qū):1截止區(qū)截止區(qū)條件:條件:發(fā)射結(jié)和集電結(jié)反偏或兩端電壓為零。發(fā)射結(jié)和集電結(jié)反偏或兩端電壓為零。 特點(diǎn):特點(diǎn): IB = 0,IC = ICEO 。2飽和區(qū)飽和區(qū)條件:條件:發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為正偏。發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為正偏。 特點(diǎn):特點(diǎn):VCE = VCES。VCES 稱為飽和管壓降,小功率硅管約稱為飽和管壓降,小功率硅管約 0.3
15、 V,鍺管約為,鍺管約為 0.1 V。3放大區(qū)放大區(qū)條件:條件:發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。特點(diǎn):特點(diǎn): IC 受受 IB 控制控制 ,即,即 IC = IB 。在放大狀態(tài),當(dāng)在放大狀態(tài),當(dāng) IB 一定時(shí),一定時(shí),IC 不隨不隨 VCE 變化,即放大狀變化,即放大狀態(tài)的三極管具有恒流特性。態(tài)的三極管具有恒流特性。 2.1.5三極管主要參數(shù)三極管主要參數(shù)三極管的參數(shù)三極管的參數(shù)是表征管子的性能和適用范圍的參考數(shù)據(jù)。是表征管子的性能和適用范圍的參考數(shù)據(jù)。一、共發(fā)射極電流放大系數(shù)一、共發(fā)射極電流放大系數(shù)1直流放大系數(shù)直流放大系數(shù)2交流放大系數(shù)交流放大系數(shù) 同一個(gè)三極管,在同等工作
16、條件下同一個(gè)三極管,在同等工作條件下 電流放大系數(shù)一般在電流放大系數(shù)一般在 10 100 之間。太小,放大能力弱,太大之間。太小,放大能力弱,太大易使管子性能不穩(wěn)定。一般取易使管子性能不穩(wěn)定。一般取 30 80 為宜。為宜。 BCII BCII 二、極間反向飽和電流二、極間反向飽和電流1集電極集電極 基極反向飽和電流基極反向飽和電流 ICBO。2集電極集電極 發(fā)射極反向飽和電流發(fā)射極反向飽和電流 ICEO。ICEO = ( 1 + ) ICBO 反向飽和電流隨反向飽和電流隨溫度溫度增加而增加,是管子工作狀態(tài)不穩(wěn)增加而增加,是管子工作狀態(tài)不穩(wěn)定的主要因素。因此,常把它作為定的主要因素。因此,常把
17、它作為判斷管子性能判斷管子性能的重要依據(jù)。的重要依據(jù)。硅硅管管反向飽和電流反向飽和電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小小于于鍺鍺管,在溫度變化范圍大的工作環(huán)管,在溫度變化范圍大的工作環(huán)境應(yīng)選用硅管。境應(yīng)選用硅管。 三、極限參數(shù)(三、極限參數(shù)(三極管正常工作時(shí)的安全參數(shù)三極管正常工作時(shí)的安全參數(shù))1集電極最大允許電流集電極最大允許電流 ICM 三極管工作時(shí),當(dāng)集電極電流超過三極管工作時(shí),當(dāng)集電極電流超過 ICM 時(shí),管子性能將顯時(shí),管子性能將顯著下降著下降(主要表現(xiàn)在主要表現(xiàn)在 下降,并有可能燒壞下降,并有可能燒壞過熱損壞、慢過熱損壞、慢管子管子)。2集電極最大允許耗散功率集電極最大允許耗散功率 PCM 當(dāng)管子集電結(jié)兩端
18、電壓當(dāng)管子集電結(jié)兩端電壓VCE與通過電流與通過電流IC的乘積超過此值的乘積超過此值時(shí),管子性能變壞或燒毀時(shí),管子性能變壞或燒毀 。3集電極集電極 發(fā)射極間反向擊穿電壓發(fā)射極間反向擊穿電壓 V(BR)CEO 管子基極開路時(shí),集電極和發(fā)射極之間的最大允許電管子基極開路時(shí),集電極和發(fā)射極之間的最大允許電V(BR)CEO ,下標(biāo)中,B表示擊穿,R表示反向。當(dāng)電壓越過此值時(shí),管子。當(dāng)電壓越過此值時(shí),管子將發(fā)生電擊穿,若電擊穿導(dǎo)致熱擊穿會損壞管子將發(fā)生電擊穿,若電擊穿導(dǎo)致熱擊穿會損壞管子 。 例如:例如:2SD951 1500V 3A 65W * * NPN 2.1.6三極管的簡單測試三極管的簡單測試判別
19、硅管和鍺管的測試電路判別硅管和鍺管的測試電路 一、硅管或鍺管的判別一、硅管或鍺管的判別當(dāng)當(dāng)V = 0.10.3V時(shí)為時(shí)為鍺管。鍺管?;蛘蜃柚祷蛘蜃柚禐闉?千歐左右,反千歐左右,反向阻值向阻值100千歐千歐當(dāng)當(dāng)V =0. .60. .7V時(shí),時(shí),為硅管,或正向?yàn)楣韫?,或正向阻值為阻值?8千歐千歐左右,反向阻值左右,反向阻值為為千歐右左。千歐右左。二、估計(jì)比較二、估計(jì)比較 的大小的大小 NPN 管估測電路如圖所示。管估測電路如圖所示。估測估測 的電路的電路萬用表設(shè)置在萬用表設(shè)置在 R 1 k 擋,測量并比較開關(guān)擋,測量并比較開關(guān) S 斷開和接通斷開和接通時(shí)的電阻值。前后兩個(gè)讀數(shù)相差越大,說明
20、管子的時(shí)的電阻值。前后兩個(gè)讀數(shù)相差越大,說明管子的 越高,即越高,即電流放大能力越大。電流放大能力越大。估測估測 PNP 管時(shí),將萬用表兩只表筆對換位置。管時(shí),將萬用表兩只表筆對換位置。 原因:當(dāng)S關(guān)斷時(shí),管子截止,Ce極之間的電阻大,當(dāng)S接通后,管子發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏,管子處于導(dǎo)通狀態(tài),根據(jù) 原理,如時(shí)大,IC也大,Ce之間的電阻就小,所以兩次讀數(shù)相差大的就表示大。BIIC三、估測三、估測 ICEONPN 管估測電路如圖所示。所測阻值越大,說明管子的管估測電路如圖所示。所測阻值越大,說明管子的 ICEO 越小。若阻值無窮大,三極管開路;若阻值為零,三極越小。若阻值無窮大,三極管開路;若阻
21、值為零,三極管短路。管短路。 測測 PNP 型管時(shí),紅、黑表筆對調(diào),方法同前。型管時(shí),紅、黑表筆對調(diào),方法同前。I CEO 的的估測估測四、四、NPN 管型和管型和 PNP 管型的判斷管型的判斷基極基極 b 的判斷的判斷將萬用表設(shè)置在將萬用表設(shè)置在 R 1 k 或或 R 100 擋,用黑表筆和任一管擋,用黑表筆和任一管腳相接腳相接( (假設(shè)它是基極假設(shè)它是基極 b) ),紅表筆分別和另外兩個(gè)管腳相接,紅表筆分別和另外兩個(gè)管腳相接,如果測得兩個(gè)阻值都很小,則黑表筆所連接的就是基極,而且如果測得兩個(gè)阻值都很小,則黑表筆所連接的就是基極,而且是是 NPN 型的管子。如圖型的管子。如圖( (a) )所
22、示。如果按上述方法測得的結(jié)果所示。如果按上述方法測得的結(jié)果均為高阻值,則黑表筆所連接的是均為高阻值,則黑表筆所連接的是 PNP 管的基極。如圖管的基極。如圖 ( (b) )所所示。示。五、五、e、b、c 三個(gè)管腳的判斷三個(gè)管腳的判斷估測估測 的電路的電路如圖所示,首先確定三極管的基極和管型,然后采用估測如圖所示,首先確定三極管的基極和管型,然后采用估測 值的方法判斷值的方法判斷 c 、e 極。極。方法是先假定一個(gè)待定電極為集電極方法是先假定一個(gè)待定電極為集電極( (另一個(gè)假定為發(fā)射另一個(gè)假定為發(fā)射極極) )接入電路,記下電阻表的擺動幅度,接入電路,記下電阻表的擺動幅度,然后再把兩個(gè)待定電然后再
23、把兩個(gè)待定電極對調(diào)一下接入電路,并記下電阻表的擺動幅度。極對調(diào)一下接入電路,并記下電阻表的擺動幅度。擺動幅度大的一次,黑擺動幅度大的一次,黑表筆所連接的管腳是集電極表筆所連接的管腳是集電極 c,紅表筆所連接的管腳為發(fā)射紅表筆所連接的管腳為發(fā)射極極 e。測測 PNP 管時(shí),只要把圖管時(shí),只要把圖 示電路中紅、黑表筆對調(diào)位示電路中紅、黑表筆對調(diào)位置,仍照上述方法測試。置,仍照上述方法測試。2.2場效晶體管場效晶體管2.2.1結(jié)型場效晶體管結(jié)型場效晶體管2.2.2絕緣柵場效晶體管絕緣柵場效晶體管2.2.3場效晶體管的主要參數(shù)和特點(diǎn)場效晶體管的主要參數(shù)和特點(diǎn)工程應(yīng)用工程應(yīng)用2.2場效晶體管場效晶體管
24、場效晶體管場效晶體管:是利用輸入電壓產(chǎn)生的電場效應(yīng)控制是利用輸入電壓產(chǎn)生的電場效應(yīng)控制輸出電流的電壓控制型器件。輸出電流的電壓控制型器件。特點(diǎn):特點(diǎn):管子內(nèi)部只有一種載流子參與導(dǎo)電,稱為單管子內(nèi)部只有一種載流子參與導(dǎo)電,稱為單極型晶體三極管。極型晶體三極管。 分類:分類:結(jié)型場效應(yīng)管和絕緣柵型場效應(yīng)管(結(jié)型場效應(yīng)管和絕緣柵型場效應(yīng)管(MOS管)管)2.2.1結(jié)型場效晶體管結(jié)型場效晶體管N 溝道結(jié)型場效晶體管溝道結(jié)型場效晶體管P 溝道結(jié)型場效晶體管溝道結(jié)型場效晶體管一、結(jié)構(gòu)和符號一、結(jié)構(gòu)和符號N 溝道結(jié)型場效晶體管在溝道結(jié)型場效晶體管在一塊一塊N型硅棒兩端各引出一個(gè)電極,一端稱型硅棒兩端各引出一
25、個(gè)電極,一端稱為源極為源極S,另一端稱為漏極,另一端稱為漏極D,在硅棒兩側(cè)分別擴(kuò)散一個(gè)高深度的,在硅棒兩側(cè)分別擴(kuò)散一個(gè)高深度的P型區(qū),形型區(qū),形成兩個(gè)成兩個(gè)PN結(jié),漏極和源極之間形成電流通路,稱其為溝道結(jié),漏極和源極之間形成電流通路,稱其為溝道;其結(jié)構(gòu)、符號;其結(jié)構(gòu)、符號如圖所示;如圖所示;P 溝道結(jié)型場效晶體管如圖所示。溝道結(jié)型場效晶體管如圖所示。特點(diǎn):特點(diǎn):由兩個(gè)由兩個(gè) PN 結(jié)和一個(gè)導(dǎo)電溝道所組成。三個(gè)電極分別為結(jié)和一個(gè)導(dǎo)電溝道所組成。三個(gè)電極分別為源極源極 S、漏極漏極 D 和柵極和柵極 G。漏極和源極具有互換性。漏極和源極具有互換性。工作條件:工作條件:兩個(gè)兩個(gè) PN 結(jié)加反向電壓。
26、結(jié)加反向電壓。二、工作原理二、工作原理以以 N 溝道結(jié)型場效晶體管為例,原理電路如圖所示。溝道結(jié)型場效晶體管為例,原理電路如圖所示。工作原理如下:工作原理如下:工作電壓工作電壓:VDS 0; VGS 0 ,在,在絕緣層和襯底之間絕緣層和襯底之間在正電壓作用下形成一個(gè)指向襯在正電壓作用下形成一個(gè)指向襯底的底的電場電場,該電場,該電場吸引吸引襯底的電子和襯底的電子和N+中的電子,使漏極和源極之間產(chǎn)中的電子,使漏極和源極之間產(chǎn)生導(dǎo)電溝道生導(dǎo)電溝道,該溝道導(dǎo)電類型與該溝道導(dǎo)電類型與P型襯相反,所以稱為型襯相反,所以稱為反型層反型層。在漏、源。在漏、源極間加一正向電壓極間加一正向電壓 VDS 時(shí),將產(chǎn)生
27、電流時(shí),將產(chǎn)生電流 ID 。開啟電壓開啟電壓 VT :增強(qiáng):增強(qiáng)型型 MOS 管開始形成反型管開始形成反型層的柵源電壓層的柵源電壓VGS 。N 溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效晶體管工作原理溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效晶體管工作原理 N 溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效晶體管工作原理溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效晶體管工作原理 ( (3) )在在 VDS 0 時(shí):時(shí):若若 VGS VT ,出現(xiàn)反型層,出現(xiàn)反型層( (即即導(dǎo)電溝道導(dǎo)電溝道) ) ,D、S 之間之間有電有電流流 ID 流過流過;若若 VGS 逐漸逐漸增大增大,導(dǎo)電溝道導(dǎo)電溝道變寬變寬,ID 也也隨之逐漸隨之逐漸增大增大,即,即 VGS 控制控制 ID 的變化。的變化。2N
28、 溝道耗盡型絕緣柵場效晶體管溝道耗盡型絕緣柵場效晶體管夾斷電壓:夾斷電壓:使使 ID = 0 時(shí)的柵源電壓。時(shí)的柵源電壓。 結(jié)構(gòu)及符號如結(jié)構(gòu)及符號如圖所示。圖所示。特點(diǎn):特點(diǎn):管子本身已形成導(dǎo)電溝道。管子本身已形成導(dǎo)電溝道。 N 溝道耗盡型絕緣柵場效晶體管溝道耗盡型絕緣柵場效晶體管 N 溝道耗盡型絕緣柵場效晶體管溝道耗盡型絕緣柵場效晶體管工作原理:在工作原理:在 VDS 0 時(shí),時(shí),當(dāng)當(dāng) VGS = 0 導(dǎo)電溝道有電流導(dǎo)電溝道有電流 ID;當(dāng)當(dāng) VGS 0 并逐漸增大時(shí),溝道變寬,使并逐漸增大時(shí),溝道變寬,使 ID 增大;增大; 當(dāng)當(dāng) VGS VT 時(shí),時(shí),ID 0 。 耗盡型耗盡型:當(dāng)當(dāng) V
29、GS = 0 時(shí),時(shí), ID 0 ;當(dāng)當(dāng) VGS 為負(fù)電壓時(shí)為負(fù)電壓時(shí) ID 減小;減??;當(dāng)當(dāng) VGS = VPS 時(shí),時(shí), ID = 0 。 2輸出特性曲線輸出特性曲線3跨導(dǎo)跨導(dǎo)可調(diào)電阻區(qū)可調(diào)電阻區(qū)飽和區(qū)飽和區(qū)擊擊穿區(qū)穿區(qū)三個(gè)區(qū)三個(gè)區(qū)的含義與結(jié)型管輸出特性的含義與結(jié)型管輸出特性曲線曲線三個(gè)區(qū)相同。三個(gè)區(qū)相同。N 溝道溝道 MOS 管輸出特性曲線管輸出特性曲線常數(shù)DSGSDmVVIg 三、絕緣柵場效晶體管的圖形符號三、絕緣柵場效晶體管的圖形符號MOS 管的圖形符號管的圖形符號 注意注意 N、P 溝溝道的區(qū)別在于道的區(qū)別在于圖中箭頭的指圖中箭頭的指向相反。向相反。2.2.3場效晶體管的主要參數(shù)和
30、特點(diǎn)場效晶體管的主要參數(shù)和特點(diǎn)一、主要參數(shù)一、主要參數(shù)1直流參數(shù)直流參數(shù) ( (1) )開啟電壓開啟電壓 VT 在在 VDS 為定值的條件下,增強(qiáng)型場效晶體管開始導(dǎo)通為定值的條件下,增強(qiáng)型場效晶體管開始導(dǎo)通( (ID 達(dá)到某一定值,如達(dá)到某一定值,如 10 A) )時(shí),所需加時(shí),所需加 VGS 的值。的值。( (2) )夾斷電壓夾斷電壓 VP 在在VDS 為定值的條件下,耗盡型場效晶體管為定值的條件下,耗盡型場效晶體管 ID 減小到近于減小到近于零時(shí)零時(shí) VGS 的值。的值。( (3) )飽和漏極電流飽和漏極電流 IDSS 耗盡型場效晶體管工作在飽和區(qū)且耗盡型場效晶體管工作在飽和區(qū)且 VGS
31、= 0 時(shí),所對應(yīng)時(shí),所對應(yīng)的漏極電流。的漏極電流。 ( (4) )直流輸入電阻直流輸入電阻 RGS 柵源電壓柵源電壓 VGS 與對應(yīng)的柵極電流與對應(yīng)的柵極電流 IG 之比。之比。場效晶體管輸入電阻很高,結(jié)型管一般在場效晶體管輸入電阻很高,結(jié)型管一般在 107 以以 上;上;絕緣柵管則更高,一般在絕緣柵管則更高,一般在 109 以上。以上。 2交流參數(shù)交流參數(shù)( (1) )跨導(dǎo)跨導(dǎo) gmVDS 一定時(shí),漏極電流變化量一定時(shí),漏極電流變化量 ID 和引起這個(gè)變化的柵和引起這個(gè)變化的柵源電壓變化量源電壓變化量 VDS 之比。它表示了柵源電壓對漏極電流的之比。它表示了柵源電壓對漏極電流的控制能力???/p>
32、制能力。( (2) )極間電容極間電容場效晶體管三個(gè)電極之間的等效電容場效晶體管三個(gè)電極之間的等效電容 CGS、CGD、CDS,一般為幾個(gè)皮法,結(jié)電容小的管子,高頻性能好。一般為幾個(gè)皮法,結(jié)電容小的管子,高頻性能好。3極限參數(shù)極限參數(shù)( (1) )漏極最大允許耗散功率漏極最大允許耗散功率 PDMID 與與 VDS 的乘積不應(yīng)超過的極限值。的乘積不應(yīng)超過的極限值。( (2) )漏極擊穿電壓漏極擊穿電壓 V(BR) DS漏極電流漏極電流 ID 開始劇增時(shí)所加的漏源間的電壓。開始劇增時(shí)所加的漏源間的電壓。二、場效晶體管的特點(diǎn)二、場效晶體管的特點(diǎn)場效晶體管與普通三極管比較表場效晶體管與普通三極管比較表
33、項(xiàng)項(xiàng) 目目器器 件件 名名 稱稱晶體三極管晶體三極管場場 效效 應(yīng)應(yīng) 管管極型特點(diǎn)極型特點(diǎn)雙雙 極極 型型單單 極極 型型控制方式控制方式電電 流流 控控 制制電電 壓壓 控控 制制類類 型型PNP 型、型、NPN 型型N 溝道、溝道、P 溝道溝道放大參數(shù)放大參數(shù) = 50 200gm= 1 000 5 000 A/V輸入電阻輸入電阻102 104 107 1015 噪噪 聲聲較較 大大較較 小小熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性差差好好抗輻射能力抗輻射能力差差強(qiáng)強(qiáng)制造工藝制造工藝較較 復(fù)復(fù) 雜雜簡單、成本低簡單、成本低工程應(yīng)用工程應(yīng)用場效晶體管使用常識場效晶體管使用常識結(jié)形場效晶體管的柵源電壓必須使結(jié)形場效晶體管的柵源電壓必須使 PN 結(jié)反偏,不能接反。結(jié)反偏,不能接反。因結(jié)型場效晶體管的源極及漏極通常制成對稱的,所以因結(jié)型場效晶體管的源極及漏極通常制成對稱的,所以原極和漏極可以調(diào)換使用。原極和漏極可以調(diào)換使用。絕緣柵場效晶體管中,有的產(chǎn)品將徹底絕緣柵場效晶體管中,有的產(chǎn)品將徹底引出引出( (有四個(gè)管有四個(gè)管腳腳) ),此時(shí)源極和漏極可以互換使用,但有的產(chǎn)品在制造此時(shí)源極和漏極可以互換使用,但有的產(chǎn)品在
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025年度鋼結(jié)構(gòu)工程裝配式建筑產(chǎn)業(yè)政策研究與咨詢合同
- 2025年度購房貸款擔(dān)保服務(wù)協(xié)議書
- 2025年度股東變更及二零二五年度股權(quán)轉(zhuǎn)讓與客戶關(guān)系維護(hù)協(xié)議
- 二零二五年度酒吧連鎖店加盟經(jīng)營合同
- 二零二五年度網(wǎng)絡(luò)安全公司員工解除勞動合同標(biāo)準(zhǔn)模板
- 二零二五年度私人房產(chǎn)買賣與房產(chǎn)交易全程顧問服務(wù)合同
- 2024藥店連鎖品牌店員勞動合同范本3篇
- 2025版土地資源整合與開發(fā)合同協(xié)議書范本3篇
- 二零二五版民營醫(yī)院科研合作與成果轉(zhuǎn)化合同4篇
- 2025版圖書批發(fā)市場加盟與銷售合作協(xié)議3篇
- 2024年高考語文備考之??甲骷易髌罚ㄏ拢褐袊F(xiàn)當(dāng)代、外國
- 《裝配式蒸壓加氣混凝土外墻板保溫系統(tǒng)構(gòu)造》中
- T-CSTM 01124-2024 油氣管道工程用工廠預(yù)制袖管三通
- 2019版新人教版高中英語必修+選擇性必修共7冊詞匯表匯總(帶音標(biāo))
- 新譯林版高中英語必修二全冊短語匯總
- 基于自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊推理系統(tǒng)的游客規(guī)模預(yù)測研究
- 河道保潔服務(wù)投標(biāo)方案(完整技術(shù)標(biāo))
- 品管圈(QCC)案例-縮短接臺手術(shù)送手術(shù)時(shí)間
- 精神科病程記錄
- 閱讀理解特訓(xùn)卷-英語四年級上冊譯林版三起含答案
- 清華大學(xué)考博英語歷年真題詳解
評論
0/150
提交評論