由案例谈专利侵权案件的审理-复审委员会

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1、接面場效電晶體的特性與參數JFET偏壓歐姆區接面場效電晶體8-18-28-38-4MOSFET的特性與參數MOSFET偏壓絕緣閘雙極電晶體故障檢修8-68-78-88-9金屬氧化物半導體電晶體8-58-1接面場效電晶體基本結構(BasicStructure)圖8-1兩種JFET類型的基本結構圖。基本工作原理(BasicOperation)圖8-2n通道JFET的偏壓。VGS對通道的影響圖8-3VGS對通道寬度、阻抗及汲極電流的影響(VGG＝VGS)。JFET符號(JFETSymbols)圖8-48-2接面場效電晶體的特性與參數汲極特性曲線(DrainCharacteristicCurv

2、e)圖8-5在VGS＝0時，顯示出夾止電壓的JFET集極特性曲線。VGS＝0V時，JFET的操作情形，它形成從原點到崩潰點的汲極特性曲線。圖8-6在VGS＝0V時，用來畫出特性曲線的幾個JFET測量值。圖8-6(續)在VGS＝0V時，用來畫出特性曲線的幾個JFET測量值。夾止現象圖8-7VGS往更負的方向增加的情況下，夾止現象發生時的VDS值將越低。VGS控制ID圖8-8JFET截止狀態圖8-9p通道JFET的偏壓圖8-10例題8-1圖8-11中JFET的VGS(off)＝－4V且IDSS＝12mA。試求當VGS＝0V，元件工作於定電流區的最小VDD值？圖8-11例題8-1解既然VGS

3、(off)＝－4V，VP＝4V。要讓JFET工作於定電流區最小VDS值為VGS＝0V時的定電流區中汲極電阻的電壓降為將克希荷夫定律應用在汲極電路上。這是要讓元件工作於定流區且VDS＝VP所需的VDD。JFET通用轉換特性(JFETUniversalTransferCharacteristic)互導曲線(transconductancecurve)圖8-12n通道JFET的通用轉換特性曲線。平方律(squarelaw)的特性JFET轉換特性曲線的外形近似拋物線，可以大概表示成稱呼JFET和MOSFET為平方律元件(square-lawdevices)平方律(squarelaw)的特性圖8

4、-13由n通道JFET汲極特性曲線(垂直軸右方，綠色曲線)畫出轉換特性曲線(垂直線左方，藍色曲線)。例題8-3圖8-14中2N5459的JFET特性資料表顯示IDSS的典型值是9mA，VGS(off)的最大值是－8V。運用這些數據計算VGS＝0V、－1V及－4V時的汲極電流。例題8-3解當VGS＝0V時，當VGS＝－1V，運用公式8-1解出ID。當VGS＝－4V時，JFET特性資料表圖8-14JFET特性資料表圖8-14(續)JFET順向互導(JFETForwardTransconductance)是當汲極對源極的電壓保持固定，改變一定的閘極對源極電壓△VGS時，所產生的汲極電流變化量

5、△ID。它是以比值表示，單位是西門(siemens,S)。JFET順向互導(JFETForwardTransconductance)圖8-15偏壓點VGS改變，gm隨著改變。轉換特性曲線一般的特性資料表都會提供在VGS＝0V時量測的gm值(gm0)。例如，2N5457JFET的特性資料表就記載著，當VDS＝15V，gm0(gfs)的最小值是1000mho(mho與siemens(S)是相同的單位)。決定gm0後，我們可以利用下列公式，求得轉換特性曲線上任一點的gm近似值：轉換特性曲線利用IDSS和VGS(off)計算gm0例題8-4圖8-14中2N5457JFET特性資料表記載有下列

6、數據：IDSS的典型值為3.0mA，VGS(off)最大值是－6V，且gfs(max)＝5000S。運用這些數據計算當VGS＝－4V時的順向互導及ID。例題8-4解gm0＝gfs＝5000S。運用公式8-2計算gm。其次運用公式8-1計算當VGS＝－4V時的ID。輸入電阻與電容(InputResistanceandCapacitance)例題8-5某個JFET當VGS＝－20V時IGSS＝－2nA。試求輸入阻抗。例題8-5解交流汲極-源極間的電阻(ACDrain-to-SourceResistance)8-3JFET偏壓1.自給偏壓2.分壓器偏壓3.電流源偏壓自給偏壓(Self-B

7、ias)FET偏壓最常用的方式圖8-16JFET自偏壓電路(所有FET的IS＝ID)。自給偏壓(Self-Bias)例題8-6試求圖8-17中電路的VDS和VGS。電路中JFET的各內部參數gm、VGS(off)及IDSS，導致汲極電流ID約為5mA。如果改為另一顆JFET，即使同型號也不一定產生相同結果，這是因為內部參數變化的緣故。圖8-17例題8-6解所以，既然VG＝0V，設定JFET自給偏壓電路的Q-點(SettingtheQ-Point