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1、(1-1),第八章半导体二极管和晶体管,2022/11/8,(1-1)第八章2022/9/23,(1-2),二、工作原理（以P沟道为例）,UDS=0V时,PN结反偏，UGS越大则耗尽区越宽，导电沟道越窄。,2022/11/8,(1-2)二、工作原理（以P沟道为例）UDS=0V时PGSD,(1-3),ID,UDS=0V时,UGS越大耗尽区越宽，沟道越窄，电阻越大。,但当UGS较小时，耗尽区宽度有限，存在导电沟道。DS间相当于线性电阻。,2022/11/8,(1-3)PGSDUDSUGSNNIDUDS=0V时NNUG,(1-4),P,G,S,D,UDS,UGS,UDS=0时,UGS达到一定值时（夹
2、断电压VP）,耗尽区碰到一起，DS间被夹断，这时，即使UDS 0V，漏极电流ID=0A。,ID,2022/11/8,(1-4)PGSDUDSUGSNNUDS=0时UGS达到一定,(1-5),UGS0、UGDVP时耗尽区的形状,越靠近漏端，PN结反压越大,ID,2022/11/8,(1-5)PGSDUDSUGSUGS0、UG,(1-6),UGSVp且UDS较大时UGDVP时耗尽区的形状,沟道中仍是电阻特性，但是是非线性电阻。,ID,2022/11/8,(1-6)PGSDUDSUGSUGSVp且UDS较大时UG,(1-7),UGSVp UGD=VP时,漏端的沟道被夹断，称为予夹断。,UDS增大则被
3、夹断区向下延伸。,ID,2022/11/8,(1-7)GSDUDSUGSUGSVp UGD=VP时N,(1-8),UGSVp UGD=VP时,此时，电流ID由未被夹断区域中的载流子形成，基本不随UDS的增加而增加，呈恒流特性。,ID,2022/11/8,(1-8)GSDUDSUGSUGSVp UGD=VP时NN,(1-9),三、特性曲线,饱和漏极电流,夹断电压,转移特性曲线一定UDS下的ID-UGS曲线,2022/11/8,(1-9)三、特性曲线UGS0IDIDSSVP饱和漏极电流夹,(1-10),ID,U DS,恒流区,输出特性曲线,0,2022/11/8,(1-10)予夹断曲线IDU DS
4、2VUGS=0V1V3V4,(1-11),N沟道结型场效应管的特性曲线,转移特性曲线,2022/11/8,(1-11)N沟道结型场效应管的特性曲线转移特性曲线UGS0,(1-12),输出特性曲线,N沟道结型场效应管的特性曲线,2022/11/8,(1-12)输出特性曲线IDU DS0UGS=0V-1V-3,(1-13),结型场效应管的缺点：,1. 栅源极间的电阻虽然可达107以上，但在某些场合仍嫌不够高。,3. 栅源极间的PN结加正向电压时，将出现较大的栅极电流。,绝缘栅场效应管可以很好地解决这些问题。,2. 在高温下，PN结的反向电流增大，栅源极间的电阻会显著下降。,2022/11/8,(1
5、-13) 结型场效应管的缺点：1. 栅源极间的电阻虽然可,(1-14),1.5.2 绝缘栅场效应管:,一、结构和电路符号,P型基底,两个N区,SiO2绝缘层,导电沟道,金属铝,N沟道增强型,2022/11/8,(1-14)1.5.2 绝缘栅场效应管:一、结构和电路符号,(1-15),N 沟道耗尽型,予埋了导电沟道,2022/11/8,(1-15)N 沟道耗尽型PNNGSD予埋了导电沟道 GSD,(1-16),P 沟道增强型,2022/11/8,(1-16)NPPGSDGSDP 沟道增强型2022/9/2,1.什么是传统机械按键设计？,传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的开关按键
6、来实现功能的一种设计方式。,传统机械按键设计要点：1.合理的选择按键的类型，尽量选择平头类的按键，以防按键下陷。2.开关按键和塑胶按键设计间隙建议留0.050.1mm，以防按键死键。3.要考虑成型工艺，合理计算累积公差，以防按键手感不良。,传统机械按键结构层图：,按键,开关键,PCBA,1.什么是传统机械按键设计？传统的机械按键设计是需要手动按压,(1-18),P 沟道耗尽型,予埋了导电沟道,2022/11/8,(1-18)P 沟道耗尽型NPPGSDGSD予埋了导电沟道,(1-19),二、MOS管的工作原理,以N 沟道增强型为例,UDS,UGS=0时,ID=0,对应截止区,2022/11/8,
7、(1-19)二、MOS管的工作原理以N 沟道增强型为例PNN,(1-20),UGS0时,感应出电子,VT称为阈值电压,2022/11/8,(1-20)PNNGSDUDSUGSUGS0时UGS足够大,(1-21),UGS较小时，导电沟道相当于电阻将D-S连接起来，UGS越大此电阻越小。,2022/11/8,(1-21)UGS较小时，导电沟道相当于电阻将D-S连接起来,(1-22),当UDS不太大时，导电沟道在两个N区间是均匀的。,当UDS较大时，靠近D区的导电沟道变窄。,2022/11/8,(1-22)PNNGSDUDSUGS当UDS不太大时，导电沟,(1-23),UDS增加，UGD=VT 时，
8、靠近D端的沟道被夹断，称为予夹断。,2022/11/8,(1-23)PNNGSDUDSUGS夹断后，即使UDS 继,(1-24),三、增强型N沟道MOS管的特性曲线,转移特性曲线,2022/11/8,(1-24)三、增强型N沟道MOS管的特性曲线转移特性曲线0,(1-25),输出特性曲线,UGS0,2022/11/8,(1-25)输出特性曲线IDU DS0UGS02022/9,(1-26),四、耗尽型N沟道MOS管的特性曲线,耗尽型的MOS管UGS=0时就有导电沟道，加反向电压才能夹断。,转移特性曲线,2022/11/8,(1-26)四、耗尽型N沟道MOS管的特性曲线耗尽型的MOS,(1-27
9、),输出特性曲线,UGS=0,UGS0,UGS0,2022/11/8,(1-27)输出特性曲线IDU DS0UGS=0UGS0U,(1-28),10.7.2 场效应管放大电路,下图是 场效应管的分压式偏置共源极放大电路,静态时，电阻 RG 中无电流，栅源电压为,式中 UG 为栅极电位。,当有输入信号时，由交流通路可得输出电压为,式中,2022/11/8,(1-28) 10.7.2 场效应管放大电路下图是 场效应管,(1-29),电压放大倍数为,式中的负号表示输出电压和输入电压反向。,放大电路的输入电阻为,放大电路的输出电阻为,2022/11/8,(1-29)SGDRDRG1RGRG2TRL分压
10、式偏置放大电,(1-30),例 1 在分压式偏置共源极放大电路中，已知 UDD = 20 V， RD = 5 k ， RS = 1.5 k , RG1 = 100 k， RG2 = 47 k, RG = 2 M， RL = 10 k，gm = 2 mA/V， ID = 1.5 mA。试求：(1)静态值；(2)电压放大倍数。,解 (1)静态值,(2) 电压放大倍数,2022/11/8,(1-30) 例 1 在分压式偏置共源极放大电路中,(1-31),下图是由场效应管构成的源极输出器，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 1，输入电阻高输出电阻低等特点。,返回,2022/11/8,(1-31)C1+UDDRG1RGRG2TRSC2+源极输,(1-32),第八章结束,2022/11/8,(1-32)第八章2022/9/23,
