模电-单极型半导体三极管及其电路分析word版本.ppt

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1、模电-单极型半导体三极管及其电路分析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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

2、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

3、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

4、T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

5、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/mAUGS(th)OuDS/ViD/mAuGS=8V6V4V2VOuDS/ViD/mA–2V–4V–6V–8VuGS

6、=－–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二、工作原理为耗尽型FET为得到很大的输入电阻，所加栅源电压要保证PN结反偏。三、伏安特性N沟道结型FETP沟道结型FETOuDS/ViD/mAuGS=0V-1V-2V-3VUGS(off)

7、IDSSuGS/ViD/mA–3OuGS/ViD/mAO3UGS(off)IDSSOuDS/ViD/mA3V2V1V0VuGS=－当工作于放大区时,例2.3.1有四种场效应管，其输出特性或饱和区转移特性分别如图所示，试判断它们各为何种类型管子？对增强型管，求开启电压UGS(th)；对耗尽型管，求夹断电压UGS(off)和饱和漏极电流IDSS。例2.3.1解：N沟道DMOS管UGS(off)=-4V，IDSS＝2mAP沟道EMOS管UGS(th)=-2V例2.3.1解续：N沟道结型场效应管UGS(off)=-4V，IDSS＝4mAN沟道DMOS管UGS(of

8、f)=-4V，IDSS＝2mA作业：3.直流输入电阻RGS指漏源间