模电单极型半导体三极管及其电路分析.ppt

《模电单极型半导体三极管及其电路分析.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2.3单极型半导体三极管及其电路分析2.3.1MOS场效应管的结构、工作原理及伏安特性2.3.2结型场效应管的结构、工作原理及伏安特性2.3.3场效应管的主要参数2.3.4场效应管基本应用电路及其分析方法场效应管概述场效应管概述场效应管FET(FieldEffectTransistor)优点：(2)噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、工艺简单、功耗小、宜大规模集成。(1)输入阻抗高(1071015，IGFET可高达1015)类型金属－氧化物－半导体型（MOSFET型即Metal－Oxide－SemiconductortypeFieldEffectTransistor）结型（J

2、FET型即(JunctionFieldEffectTransistor)N沟道P沟道N沟道P沟道增强型耗尽型增强型耗尽型一、N沟道增强型MOSFET1.结构与符号2.3.1MOS场效应管的结构、工作原理及伏安特性简称NEMOS管栅极绝缘，所以输入电阻很高，输入电流为零2.工作原理（1)uGS对输出电流iD的控制作用a.uGS=0时，无导电沟道。b.给uGS加正电压，当uGSUGS(th)时，栅极表面层形成导电沟道开始形成导电沟道所需的栅源电压称为开启电压（UGS(th)）2.工作原理（1)uGS对输出电流iD的控制作用a.uGS=0时，无导电沟道。b.给uGS加正电压，当uGS

3、UGS(th)时，栅极表面层形成导电沟道c.增大uGS，则导电沟道加宽。开始形成导电沟道所需的栅源电压称为开启电压（UGS(th)）改变uGS可控制导电沟道的宽窄，从而控制输出电流iD的大小。（2）uDS对输出电流iD的控制作用DS间的电位差使沟道呈锥形，靠近漏极端的沟道最窄。（2）uDS对输出电流iD的控制作用DS间的电位差使沟道呈锥形，靠近漏极端的沟道最窄。当uGD=UGS(th)时，漏极附近反型层消失，称为预夹断。（2）uDS对输出电流iD的控制作用DS间的电位差使沟道呈锥形，靠近漏极端的沟道最窄。当uGD=UGS(th)时，漏极附近反型层消失，称为预夹断。继续增大uGS

4、时，预夹断点向源极移动。（2）uDS对输出电流iD的控制作用预夹断发生之前：uDSiD因为预夹断发生之前沟道电阻近似为常数（2）uDS对输出电流iD的控制作用预夹断发生之前：uDSiD因为预夹断发生之后：uAS为常数，且A、S间的沟道电阻近似为常数预夹断发生之后：uDSiD不变(1)输出特性uDSuGSUGS(th),已预夹断。压控恒流特性、放大特性3.伏安特性uDS

5、)转移特性当EMOS管工作于放大区时，电流方程为uGS=2UGS(th)时的iD值饱和区时，为一族重叠曲线二、N沟道耗尽型MOSFET二、N沟道耗尽型MOSFET二、N沟道耗尽型MOSFET1.结构、符号与工作原理制造时在Sio2绝缘层中掺入正离子，故在uGS=0时已形成沟道。改变uGS可控制导电沟道的宽窄，当uGSUGS(off)时，沟道全夹断。简称NDMOS管1.结构、符号与工作原理制造时在Sio2绝缘层中掺入正离子，故在uGS=0时已形成沟道。改变uGS可控制导电沟道的宽窄，当uGSUGS(off)时，沟道全夹断。栅源电压为零时存在原始导电沟道的场效应管称为耗尽型场效应

6、管；无原始导电沟道，只有在uGS绝对值大于开启电压uGS(th)绝对值后才能形成导电沟道的，称为增强型场效应管耗尽型场效应管导电沟道全夹断时对应的的栅源电压称为夹断电压（UGS(off)）。二、N沟道耗尽型MOSFET2.伏安特性夹断电压饱和漏极电流当DMOS管工作于放大区时，uGS取正、负、零都可以，因此使用更方便。夹断电压饱和漏极电流P沟道增强型P沟道耗尽型SGDBSGDB三、P沟道MOSFET结构对偶N沟道增强型N沟道耗尽型SGDBP型衬底N+N+SDGBSGDBiDiDiDiDMOSFET伏安特性的比较N沟道耗尽型MOSFETN沟道增强型MOSFET2uGS/ViD/mA

7、UGS(th)OuDS/ViD/mAuGS=8V6V4V2VOuDS/ViD/mA–2V–4V–6V–8VuGS=－–2OuGS/ViD/mAUGS(th)OuDS/ViD/mAuGS=2V0V-2V-4VUGS(off)IDSSuGS/ViD/mA–4OuGS/ViD/mAO4UGS(off)IDSSOuDS/ViD/mA4V2V0V–2VuGS=－P沟道耗尽型MOSFETP沟道增强型MOSFETNJFETPJFET一、结构与符号2.3.2结型场效应管的结构、工作原理及伏安特性