晶體三極管課件

模擬電子技術機電工程系楊景林PPT

威海職業(yè)技術學院晶體三極管及其應用模塊二模塊二、晶體三極管及其應用晶體管之父威廉·肖克利,美國科學家、和巴丁、布拉頓三人共同獲得1956年諾貝爾物理學獎

2.1晶體管三極管的認知多子濃度高多子濃度很低，且很薄面積大晶體管有三個極、三個區(qū)、兩個PN結。小功率管中功率管大功率管為什么有孔？一、半導體三極管的種類和作用IB(mA)IC(mA)IE(mA)00.010.020.030.040.05<0.010.561.141.742.332.91<0.010.571.161.772.372.96晶體管電流測量數(shù)據mAAVVmAICECIBIERB+UBE+UCEEBCEB3DG100二、三極管的放大作用2、2熟悉晶體三極管的工作原理圖2.3.三極管的結構平面型(NPN)NecNPb二氧化硅基區(qū)：最薄，摻雜濃度最低發(fā)射區(qū)：摻雜濃度最高發(fā)射結集電結BECNNP基極發(fā)射極集電極一、晶體三極管結構簡介集電結面積大NPN型晶體管PNP型晶體管CE發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)集電結發(fā)射結NNP基極發(fā)射極集電極BCE發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)P發(fā)射結P集電結N集電極發(fā)射極基極BNNCEBPCETBIBIEIC符號BECPPNETCBIBIEIC符號圖2.3二、三極管的電流分配與放大作用

擴散運動形成發(fā)射極電流IE，復合運動形成基極電流IB，漂移運動形成集電極電流IC。少數(shù)載流子的運動因發(fā)射區(qū)多子濃度高使大量電子從發(fā)射區(qū)擴散到基區(qū)因基區(qū)薄且多子濃度低，使極少數(shù)擴散到基區(qū)的電子與空穴復合因集電區(qū)面積大，在外電場作用下大部分擴散到基區(qū)的電子漂移到集電區(qū)基區(qū)空穴的擴散beceRcRb

三極管的電流分配關系IEpICBOIEICIBIEnIBnICnIC=ICn+ICBO

IE=ICn+IBn+IEp

=IEn+IEp一般要求ICn在IE中占的比例盡量大。而二者之比稱直流電流放大系數(shù)，即一般可達0.95~0.99電流分配：

IE＝IB＋IC

IE－擴散運動形成的電流

IB－復合運動形成的電流

IC－漂移運動形成的電流穿透電流集電結反向電流直流電流放大系數(shù)交流電流放大系數(shù)為什么基極開路集電極回路會有穿透電流？2.電流放大規(guī)律晶體管的共射電流放大系數(shù)1）定義：共射直流電流放大系數(shù)2）定義：共射交流電流放大系數(shù)容易證明：共基直流電流放大系數(shù)3）定義：共基直流電流放大系數(shù)4）定義：共基交流電流放大系數(shù)容易證明：或(14-13)三.1、輸入特性曲線UCE1ViB(A)uBE(V)204060800.40.8UCE=0VUCE=0.5V0死區(qū)電壓硅管0.5V鍺管0.1V

工作壓降

硅管UBE0.6~0.7V鍺管UBE0.2~0.3V2、輸出特性圖2.7

三極管的輸出特性曲線IC

/mAUCE

/V100μA80μA60μA40μA20μAIB=0O510154321劃分三個區(qū)：截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)。截止區(qū)放大區(qū)飽和區(qū)放大區(qū)

1.截止區(qū)IB≤0的區(qū)域。兩個結都處于反向偏置。

IB=0時，IC=ICEO。

硅管約等于1A，鍺管約為幾十~幾百微安。截止區(qū)截止區(qū)回答問題？β是常數(shù)嗎？什么是理想晶體管？什么情況下?對應于一個IB就有一條iC隨uCE變化的曲線。為什么uCE較小時iC隨uCE變化很大？為什么進入放大狀態(tài)曲線幾乎是橫軸的平行線？飽和區(qū)放大區(qū)截止區(qū)晶體管的三個工作區(qū)域

晶體管工作在放大狀態(tài)時，輸出回路的電流iC幾乎僅僅決定于輸入回路的電流iB，即可將輸出回路等效為電流iB

控制的電流源iC

。狀態(tài)uBEiCuCE截止＜UonICEOVCC放大≥UonβiB≥uBE飽和≥Uon＜βiB≤uBE例:=50，USC

=12VRB

=70k，RC

=6k當USB

=-2V，2V，5V時，晶體管處于何種工作狀態(tài)？解：當USB

=-2V時：ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIB=0，IC=0截止當USB

=2V時：放大當USB

=5V時：ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBE

飽和IC最大飽和電流一、晶體三極管的主要參數(shù)

直流參數(shù)：、、ICBO、ICEOc-e間擊穿電壓最大集電極電流最大集電極耗散功率，PCM＝iCuCE安全工作區(qū)

交流參數(shù)：β、α、fT（使β＝1的信號頻率）

極限參數(shù)：ICM、PCM、U（BR）CEO2.3掌握三極管的主要參數(shù)及其基本應用前面的電路中，三極管的發(fā)射極是輸入輸出的公共點，稱為共射接法，相應地還有共基、共集接法。共射直流電流放大倍數(shù)：工作于動態(tài)的三極管，真正的信號是疊加在直流上的交流信號?；鶚O電流的變化量為IB，相應的集電極電流變化為IC，則交流電流放大倍數(shù)為：1.電流放大倍數(shù)和

例：UCE=6V時：IB=40A,IC=1.5mA；IB=60A,IC=2.3mA。在以后的計算中，一般作近似處理：=2.集-基極反向截止電流ICBOAICBOICBO是集電結反偏由少子的漂移形成的反向電流，受溫度的變化影響。(14-23)BECNNPICBOICEO=

(1+)ICBO

IBEIBE

ICBO進入N區(qū)，形成

IBE，即IBE=ICBO根據放大關系，由于IBE的存在，必有電流IBE。集電結反偏有ICBO3.集-射極反向截止電流ICEO(穿透電流)

ICEO受溫度影響很大。ICEO越大三極管的溫度特性越差。（1.）集電極和基極之間的反向飽和電流ICBO（2.）集電極和發(fā)射極之間的反向飽和電流ICEO(a)ICBO測量電路(b)ICEO測量電路ICBOcebAICEOAceb小功率鍺管ICBO約為幾微安；硅管的ICBO小，有的為納安數(shù)量級。

、當b開路時，c和e之間的電流。值愈大，則該管的ICEO也愈大。反向飽和電流的測量電路4.集電極最大電流ICM集電極電流IC上升會導致三極管的值的下降，當值下降到正常值的三分之二時的集電極電流即為ICM。5.集-射極反向擊穿電壓當集---射極之間的電壓UCE超過一定的數(shù)值時，三極管就會被擊穿。手冊上給出的數(shù)值是25C、基極開路時的擊穿電壓U(BR)CEO。6.集電極最大允許功耗PCM集電極電流IC

流過三極管，所發(fā)出的焦耳熱為：PC=ICUCE必定導致結溫上升，所以PC

有限制。PCPCMICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作區(qū)7、特征頻率共射截止頻率fβ---頻率升高β下降，下降到β0的0.707倍時的頻率稱為共射截止頻率，也叫β的截止頻率。β下降到等于1時的頻率為特征頻率fT。即fT＝βf或β＝fT／ffT表示高頻三極管的高頻放大特性。參看教材P52頁圖2011。

溫度對晶體管特性及參數(shù)的影響1.溫度對ICBO的影響溫度每升高100C,ICBO增加約一倍。2.溫度對輸入特性的影響

3.溫度對輸出特性的影響

圖例圖例二、三極管的基本應用-放大電路放大的對象：變化量放大的本質：能量的控制放大的特征：功率放大放大的基本要求：不失真——放大的前提判斷電路能否放大的基本出發(fā)點VCC至少一路直流電源供電輸入輸出參考點-+RB放大元件，工作在放大區(qū)。iC=iB-+uiuo+UCCEBRCC1C2TRses+-RL+-

共發(fā)射極放大電路的組成(15-31)

集電極電源，為電路提供能量，并保證集電結反偏。-+uiuoRB+UCCEBRCC1C2TRses+-RL+-集電極電源：一般為幾伏到幾十伏-+uiuoRB+UCCEBRCC1C2TRses+-RL+-集電極電阻，將變化的電流轉變?yōu)樽兓碾妷?。集電極電阻：一般為幾千歐到幾十千歐作用：使發(fā)射結正偏，并提供適當?shù)撵o態(tài)工作點。基極電源與基極電阻-+uiuoRB+UCCEBRCC1C2TRses+-RL+-基極電阻：一般為幾十千歐到幾百千歐-+uiuoRB+UCCEBRCC1C2TRses+-RL+-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。耦合電容：常為電解電容，有極性。大小為幾F到幾十F+--+-+uiuo+UCCRCC1C2TRses+-RL+-RBRBEB可以省去電路改進：采用單電源供電設置靜態(tài)工作點的必要性

輸出電壓必然失真！設置合適的靜態(tài)工作點，首先要解決失真問題，但Q點幾乎影響著所有的動態(tài)參數(shù)！

為什么放大的對象是動態(tài)信號，卻要晶體管在信號為零時有合適的直流電流和極間電壓？靜態(tài)分析放大電路的組成原則靜態(tài)工作點合適：合適的直流電源、合適的電路參數(shù)。動態(tài)信號能夠作用于晶體管的輸入回路，在負載上能夠獲得放大了的動態(tài)信號。對實用放大電路的要求：共地、直流電源種類盡可能少、負載上無直流分量。1）由放大電路的直流通路確定靜態(tài)工作點bceIBQICQUCEQ圖硅管UBEQ=(0.6~0.8)V鍺管UBEQ=(0.1~0.2)VICQ

IBQUCEQ=VCC–ICQ

RC等效電路法半導體器件的非線性特性使放大電路的分析復雜化。利用線性元件建立模型，來描述非線性器件的特性。

直流模型：適于Q點的分析理想二極管利用估算法求解靜態(tài)工作點，實質上利用了直流模型。輸入回路等效為恒壓源輸出回路等效為電流控制的電流源2）由圖解法求靜態(tài)工作點Q在三極管的輸入、輸出特性曲線上直接用作圖的方法求解放大電路的工作情況。一、圖解法的過程(一)圖解分析靜態(tài)1.先用估算的方法計算輸入回路IBQ、UBEQ。2.用圖解法確定輸出回路靜態(tài)值方法：根據uCE=VCC

-

iCRc式確定兩個特殊點圖解法

應實測特性曲線

輸入回路負載線QIBQUBEQIBQQICQUCEQ負載線1.靜態(tài)分析：圖解二元方程ui=0→

uBE

=UBE

，uCE=UCE，

uo=0？

uCE=UCC－iC

RCui

0→

uBE

=UBE+ui，uCE=UCE+uo，

uo0uitOUBEIBICuBEtOiBtOiCtOuCEtOUCEuotO（3）動態(tài)分析

若參數(shù)選取得當，輸出電壓可比輸入電壓大，且兩者相位相差18002）用微變等效電路發(fā)進行動態(tài)分析圖2.15(a)輸入回路工作情況0.680.72uBEiBtQ000.7t6040200uBE/ViB/μAuBE/ViBUBE

rbe的近似估算公式rbb：基區(qū)體電阻。reb：基射之間結電阻。低頻、小功率管rbb

約為300。UT：溫度電壓當量。c

beiBiCiE查閱手冊基區(qū)體電阻發(fā)射結電阻發(fā)射區(qū)體電阻數(shù)值小可忽略利用PN結的電流方程可求得由IEQ算出在輸入特性曲線上，Q點越高，rbe越??！Ι.三極管的微變等效電路

1.輸入回路iBuBE當輸入信號很小時，可將三極管輸入特性在Q點附近近似線性化。uBEiB對輸入的交流小信號而言，晶體管的輸入回路可用電阻rbe等效。rbe值約幾百歐到幾千歐，手冊中常用hie表示對于小功率三極管：輸入電阻對輸入的小交流信號而言，三極管BE間等效于電阻rbe。becrbeibbeubeubeib威海職業(yè)技術學院對于小功率三極管：rbe的量級從幾百歐到幾千歐。威海職業(yè)技術學院機電工程系楊景林交流負載線直流負載線4.57.5uCE912t0ICQiC

/mA0IB=40μA2060804Q260uCE/ViC

/mA0tuCE/VUCEQiC圖2.15(b)輸出回路工作情況分析2.輸出回路三極管的微變等效電路放大電路的交流等效電路

放大電路的分析方法直流負載線與交流負載線直流負載線交流負載線其中：RL’=RL∥RC圖解法直觀，適合低頻大信號的分析Ⅱ共射放大電路的微變等效電路輸入電阻中不應含有Rs!輸出電阻中不應含有RL!(15-53)1）電壓放大倍數(shù)的計算放大倍數(shù)和負載電阻有關：負載電阻越小，放大倍數(shù)越小。rbeRBRCRL(15-54)Au~1、輸入電阻的定義2）輸入電阻的計算對于信號源來說，放大電路是負載，其等效電阻可以用輸入電阻來表示。(15-55)輸入電阻的計算rbeRBRCRL(15-56)Au~US放大電路對其負載而言，相當于信號源，其內阻就是放大電路的輸出電阻。~roUS'3）輸出電阻的計算1、輸出電阻的定義戴維南等效(15-57)rbeRBRCRL00從等效電路計算放大電路的輸出電阻

在放大電路的微變等效電路中，去掉負載電阻，令ui=0，并在輸出端加電壓求電流。加壓求流法(15-58)Uo1.測量負載電阻開路時的開路電壓。~roUs'2.測量接入負載后的輸出電壓。~roUs'RLUo'步驟：3.計算介紹一種測量方法輸出電阻越小越好等效電路法的步驟(歸納)

1.首先利用圖解法或近似估算法確定放大電路的靜態(tài)工作點Q

。

2.求出靜態(tài)工作點處的微變等效電路參數(shù)

和rbe

。

3.畫出放大電路的微變等效電路。可先畫出三極管的等效電路，然后畫出放大電路其余部分的交流通路。

4.列出電路方程并求解。例：共射放大電路的靜態(tài)分析和動態(tài)分析1）、波形非線性失真在放大電路中，輸出信號應該成比例地放大輸入信號（即線性放大）；如果兩者不成比例，則輸出信號不能反映輸入信號的情況，放大電路產生非線性失真。如果Q設置不合適，信號進入截止區(qū)或飽和區(qū)，則造成非線性失真。為了得到盡量大的輸出信號，要把Q設置在交流負載線的中間部分。（5）放大電路其他性能指標介紹iCuCEuo可輸出最大不失真信號靜態(tài)工作點Q在交流負載線的中間：ibiCuCEuoQ點過低，信號進入截止區(qū)放大電路產生截止失真輸出波形輸入波形ib削頂

適當增加基極電流可消除失真。iCuCEQ點過高，信號進入飽和區(qū)放大電路產生飽和失真ib輸入波形uo輸出波形削底

適當減小基極電流可消除失真。(一)用圖解法分析非線性失真

1.靜態(tài)工作點過低，引起

iB、iC、uCE的波形失真ibui結論：iB

波形失真OQOttOuBE/ViB/μAuBE/ViB/μAIBQ

——截止失真iC

、uCE

(uo

)波形失真NPN管截止失真時的輸出uo波形。uo=

uceOiCtOOQ

tuCE/VuCE/ViC

/mAICQUCEQOIB=0QtOO

NPN管uo波形tiCuCE/VuCE/ViC

/mAuo=

uceib(不失真)ICQUCEQ2.Q點過高，引起

iC、uCE的波形失真—飽和失真2）通頻帶4.最大不失真輸出電壓Uom：交流有效值。

由于電容、電感及放大管PN結的電容效應，使放大電路在信號頻率較低和較高時電壓放大倍數(shù)數(shù)值下降，并產生相移。衡量放大電路對不同頻率信號的適應能力。下限頻率上限頻率5.最大輸出功率Pom和效率η：功率放大電路的參數(shù)下降3dB3）用圖解法估算最大輸出幅度OiB=0QuCE/ViC

/mAACBDE交流負載線輸出波形沒有明顯失真時能夠輸出最大電壓。即輸出特性的A、B

所限定的范圍。

Q盡量設在線段AB的中點。則AQ=QB，CD=DE溫度升高將導致IC

增大，Q上移。波形容易失真。iCuCEOiBQVCCT=20C

T=50C溫度對Q

點和輸出波形的影響2)分壓式偏置放大電路1.靜態(tài)工作點穩(wěn)定的典型電路

直流通路？Ce為旁路電容，在交流通路中可視為短路1.電路組成Ⅰ.穩(wěn)定原理為了穩(wěn)定Q點，通常I1>>IB，即I1≈I2；因此基本不隨溫度變化。設UBEQ＝UBE＋ΔUBE，若UBQ－UBE>>ΔUBE，則IEQ穩(wěn)定。Re的作用T(℃)↑→IC↑→UE↑→UBE↓（UB基本不變）→IB↓→IC↓Re起直流負反饋作用，其值越大，反饋越強，Q點越穩(wěn)定。關于反饋的一些概念：將輸出量通過一定的方式引回輸入回路影響輸入量的措施稱為反饋。直流通路中的反饋稱為直流反饋。反饋的結果使輸出量的變化減小的稱為負反饋，反之稱為正反饋。Re有上限值嗎？IC通過Re轉換為ΔUE影響UBE溫度升高IC增大，反饋的結果使之減?、?靜態(tài)工作點分析估算法:VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–Ⅲ.動態(tài)分析C1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1ReiBiCiEiRuirbe

ebcRcRL++Rb2Rb1RcRb2+VCCRL++uiuoRb1Re有無旁路電容的比較無旁路電容Ce時：有旁路電容Ce時：結論：去掉Ce

后，Au減小、Ri

增大、

RO不變。例2.4+UCCuoRB1RCC1C2RB2CERERLuiuoRB1RCRLuiRB2交流通路UCC＝24v,RB1＝33KΩ,RB2＝10KΩ,RC＝3.3KΩ,RE＝1.5KΩ,R＝5.1KΩβ＝66，設RS＝0。求（1）估算靜態(tài)工作點；（2）畫微變等效電路；（3）分別計算有無Ce時的電壓放大倍數(shù)、輸入輸出電阻，畫出微變等效電路。(15-78)rbeRCRLR'B交流等效電路uoRB1RCRLuiRB2交流通路去掉CE后：交流通路和微變等效電路：rbeRCRLRER'BRB1RCRLuiuoRB2REri’解:估算靜態(tài)工作點因為VBE＝0.7V

VB＝IC≈IE＝VCE≈VCC－Ic(RC+RE)＝24－3.7×(3.3＋1.5)＝6.2V電壓放大倍數(shù)：

Au＝Vo÷Vi

a.

當RE有旁路電容時：輸入電阻：ri＝RB1∥RB2∥rbe＝33∥10∥0.77＝770Ω輸出電阻：ro＝Rc＝3.3kΩb.當RE無旁路電容時：Au＝Vo÷Vi＝

－β(RL∥Rc)／rbe＋(1+β）RE＝－66×（5.1∥3.3）／0.77＋（1＋66）×1.5＝－1.3輸入電阻：ri＝RB1∥RB2∥(rbe＋(1+β)RE＝33∥10∥(0.77＋(1＋66)×1.5＝7.1k輸出電阻：ro＝Rc＝3.3kΩ===

-172無旁路電容CE有旁路電容CE分壓式偏置電路三項指標比較減小提高不變

2.

共集電極放大電路

RB+ECC1C2RERLuiuoRB+ECRE直流通道(1)靜態(tài)分析IBIE折算RB+ECRE直流通道(2)動態(tài)分析RB+ECC1C2RERLuiuoRBRERLuiuo交流通道RBRERLuiuo交流通道rbeRERLRB微變等效電路1.電壓放大倍數(shù)rbeRERLRB（2）動態(tài)分析：1、所以2、輸入輸出同相，輸出電壓跟隨輸入電壓，故稱電壓跟隨器。討論輸出電壓與輸入電壓近似相等，電壓未被放大，但是電流放大了，即輸出功率被放大了。Av2.輸入電阻輸入電阻較大，作為前一級的負載，對前一級的放大倍數(shù)影響較小且取得的信號大。rbeRERLRB3.輸出電阻用加壓求流法求輸出電阻。rorbeRERBRSrbeRERBRS電源置0RB+ECC1C2RERLuiuo例：已知射極輸出器的參數(shù)如下：RB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100，EC=12V求Au、

ri和ro

。設：RS=1k，

求：Aus、ri和ro

。3.RL=1k時，求Au。RB+ECC1C2RERLuiuoRB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100，EC=12VRB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100，EC=12V1.求Au、

ri和ro

rbeRERLRB微變等效電路rbe=2.9k，RS=0rbeRERLRB微變等效電路2.設：RS=1k，求：Aus、ri和roRB=570k，RE=5.6k，RL=5.6k，=100，EC=12Vrbe=2.9k，RS=0RL=1k時3.RL=1k和時，求Au。比較：空載時,Au=0.995

RL=5.6k時,Au=0.990

RL=1k時,Au=0.967RL=時可見：射極輸出器帶負載能力強。射極輸出器的輸出電阻很小，帶負載能力強。ro射極輸出器的輸入電阻很大，從信號源取得的信號大。討論所謂帶負載能力強，是指當負載變化時，放大倍數(shù)基本不變對上例射極輸出器：對上例靜態(tài)工作點穩(wěn)定的放大器(共射放大器):空載時,=0.995RL=5.6k時,=0.990RL=1k時,=0.967空載時,=-186RL=5k時,=-93RL=1k時,=-31討論1、將射極輸出器放在電路的首級，可以提高輸入電阻。2、將射極輸出器放在電路的末級，可以降低輸出電阻，提高帶負載能力。威海職業(yè)技術學院3、基本共基放大電路（1）靜態(tài)分析RcUEQ=-UBE威海職業(yè)技術學院（2）動態(tài)分析

特點輸入電阻小，頻帶寬！只放大電壓，不放大電流！三種接法的比較：空載情況下接法共射共集共基

Au大

小于1

大

Aiβ1＋βαRi

中

大

小

Ro

大

小

大

頻帶窄中寬復習：

圖示電路為哪種基本接法的放大電路？它們的靜態(tài)工作點有可能穩(wěn)定嗎？求解靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的表達式。接法共射共集共基輸入bbe輸出cec三種基本組態(tài)的比較大(數(shù)值同共射電路，但同相)小(小于、近于

1)大(十幾~一幾百)小大(幾十~一百以上)大(幾十~一百以上)電路組態(tài)性能共射組態(tài)共集組態(tài)共基組態(tài)C1C2VCCRb2Rb1+++++__ReCbRLC1Rb+VCCC2RL+Re+++C1Rb+VCCC2RL++++Rc三種基本組態(tài)的比較

頻率響應大(幾百千歐~幾兆歐)小(幾歐~幾十歐)中(幾十千歐~幾百千歐)rce小(幾歐

~幾十歐)大(幾十千歐以上)中(幾百歐~幾千歐)

rbe組態(tài)性能共射組態(tài)共集組態(tài)共基組態(tài)差較好好場效應管與雙極型晶體管不同，它是多子導電，輸入阻抗高，溫度穩(wěn)定性好。結型場效應管JFET絕緣柵型場效應管MOS場效應管有兩種:2.5了解場效應晶體管及其基本應用N基底：N型半導體PP兩邊是P區(qū)G(柵極)S源極D漏極結構結型場效應管:導電溝道一、絕緣柵場效應管1.N溝道增強型場效應管PNNGSDP型基底兩個N區(qū)SiO2絕緣層導電溝道金屬鋁GSDN溝道增強型（2）絕緣柵型場效應管工作原理

uGS增大，反型層（導電溝道）將變厚變長。當反型層將兩個N區(qū)相接時，形成導電溝道。此時對應的VGS稱為開啟電壓VGS（th）=VT。SiO2絕緣層襯底耗盡層空穴高摻雜反型層增強型管大到一定值才開啟在一定VDS下，VGS越大，電場作用越強，導電的溝道越寬，溝道電阻越小，ID就越大，這就是增強型管子的含義。轉移特性曲線ID/mAUDS/VoUGS=1VUGS=2VUGS=3VUGS=4V

輸出特性曲線恒流區(qū)可變電阻區(qū)截止區(qū)無溝道有溝道UGS/VUGS(th)UDS=常數(shù)ID/16mAO開啟電壓UGS(th）特性曲線:進一步分析特性曲線(a)轉移特性(b)漏極特性ID/mAUDS/VO預夾斷軌跡恒流區(qū)擊穿區(qū)可變電阻區(qū)UGS<UT，ID=0；

UGS

≥

UT，形成導電溝道，隨著UGS的增加，ID

逐漸增大。(當UGS>UT

時)三個區(qū)：可變電阻區(qū)、恒流區(qū)(或飽和區(qū))、擊穿區(qū)。UT2UTIDOUGS/VID/mAO圖2.32圖2.322、N溝道耗盡型MOS場效應管P型襯底N+N+BGSD++++++制造過程中預先在二氧化硅的絕緣層中摻入正離子，這些正離子電場在P型襯底中“感應”負電荷，形成“反型層”。即使UGS=0也會形成N型導電溝道。++++++++++++

UGS=0，UDS>0，產生較大的漏極電流；

UGS<0，絕緣層中正離子感應的負電荷減少，導電溝道變窄，ID

減小；

UGS=-UP,感應電荷被“耗盡”，ID

0。UP

稱為夾斷電壓圖2.33N溝道耗盡型MOS管特性工作條件：UDS>0；UGS

正、負、零均可。ID/mAUGS/VOUP(a)轉移特性IDSS圖2.33MOS管的符號SGDB(b)漏極特性ID/mAUDS/VO+1VUGS=0-3V-1V-2V43215101520圖2.33特性曲線場效應管與晶體管的比較晶體管是電流控制元件,場效應管是電壓控制元件。場效應管柵極不取電流，但放大倍數(shù)較低，即垮導較小。雙極型三極管β值較大。場效應管僅多子導電，單極型，溫度穩(wěn)定性好。制造工藝簡單，有利于大規(guī)模集成；

場效應管使用時漏極、源極可以互換。場效應管集成工藝簡單，耗電省，工作電源電壓范圍寬，應用更廣泛。存放管子應將柵源極短路，焊接時烙鐵外殼應接地良好，防止漏電擊穿管子；種類符號轉移特性漏極特性

結型N溝道耗盡型

結型P溝道耗盡型

絕緣柵型

N溝道增強型SGDSGDIDUGS=0V+UDS++oSGDBUGSIDOUT表2-2各類場效應管的符號和特性曲線+UGS=UTUDSID+++OIDUGS=0V---UDSOUGSIDUPIDSSOUGSID/mAUPIDSSO種類符號轉移特性漏極特性絕緣柵型N溝道耗盡型絕緣柵型P溝道增強型耗盡型IDSGDBUDSID_UGS=0+__OIDUGSUPIDSSOSGDBIDSGDBIDIDUGSUTOIDUGSUPIDSSO_IDUGS=UTUDS_o_UGS=0V+_IDUDSo+1、場效應管靜態(tài)工作點的設置方法根據場效應管工作在恒流區(qū)的條件，在g-s、d-s間加極性合適的電源1.基本共源放大電路三、場效應管放大電路

1.自給偏壓電路由正電源獲得負偏壓稱為自給偏壓哪種場效應管能夠采用這種電路形式設置Q點？2.分壓式偏置電路為什么加Rg3?其數(shù)值應大些小些？哪種場效應管能夠采用這種電路形式設置Q點？即典型的Q點穩(wěn)定電路場效應管放大電路的動態(tài)分析近似分析時可認為其為無窮大！根據iD的表達式或轉移特性可求得gm。與晶體管的h參數(shù)等效模型類比：1.場效應管的交流等效模型場效應管的微變等效電路GSD跨導漏極輸出電阻uGSiDuDS很大，可忽略。

場效應管的微變等效電路為：GSDuGSiDuDSSGDugsgmugsudsSGDrDSugsgmugsuds4.場效應管的共源極放大電路一、靜態(tài)分析求：UDS和

ID。設：UG>>UGS則：UGUS而：IG=0所以：UDD=2