模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第一章

模擬電子技術(shù)華成英童詩白主編本課程是電子信息與通信專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，它具有自身的體系，是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。本課程的任務(wù)是使學(xué)生獲得電子技術(shù)方面的基本理論、基本知識和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，為后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。(理論學(xué)時)課程的性質(zhì)和任務(wù)：學(xué)時:總學(xué)時48參考書:康華光電子技術(shù)基礎(chǔ)王遠(yuǎn)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)華成英幫你學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)是研究電子器件、電子電路及其應(yīng)用的電子技術(shù)模擬電子技術(shù)：數(shù)字電子技術(shù)：研究模擬信號研究數(shù)字信號模擬信號：在時間上和幅值上都是連續(xù)變化的信號數(shù)字信號：在時間上和幅值上都是離散的信號（模擬信號）（數(shù)字信號）（數(shù)值的變化總是發(fā)生在一系列離散的瞬間；電子技術(shù)：數(shù)值的大小及增減總是某一個最小單位的整數(shù)倍。）科學(xué)技術(shù)。目錄第一章常用半導(dǎo)體器件第二章基本放大電路第三章多級放大電路第四章集成運(yùn)算放大電路第五章放大電路的頻率響應(yīng)第六章放大電路中的反饋第七章信號的運(yùn)算和處理第八章信號的發(fā)生和信號的轉(zhuǎn)換第九章功率放大電路第十章直流電源管路信號單方向傳輸信號雙向傳輸小信號放大電路大信號微變等效法圖解分析法單級放大電路多級放大電路分立元件電路提供能源的電路信號源第一章常用半導(dǎo)體件1—1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識1—2半導(dǎo)體二極管1—3雙極型晶體管1—4場效應(yīng)管1—5單結(jié)晶體管和晶閘管1—6集成電路中的元件Multisim應(yīng)用舉例----二極管特性研究本章要求掌握：二極管、三極管的外特性及主要參數(shù)的物理意義理解：PN結(jié)、二極管的單向?qū)щ娦浴⒎€(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用及三極管的放大作用了解：二極管、三極管的選用原則1—1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識1.1.1本征半導(dǎo)體(導(dǎo)體

ρ＜10-4Ω·cm,1.半導(dǎo)體常見材料硅(Si)鍺(Ge)Ge和Si原子的簡化模型

純凈的具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。絕緣體ρ＞109Ω·cm)10-4Ω·cm＜ρ＜

109Ω·cm電阻率

電阻率較低的物質(zhì)被稱為導(dǎo)體----金屬銀、銅、鋁等。當(dāng)存在外電場時，金屬的自由電子在運(yùn)動中不斷和晶格節(jié)點(diǎn)上做熱振子的正離子相碰撞，使電子運(yùn)動受到阻礙，因而就具有了一定的電阻。電阻率較高的物質(zhì)稱為絕緣體----玻璃、橡膠等。介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)稱半導(dǎo)體----如硅、鍺。電阻率ρ=RS/L，電阻率ρ單位為歐姆·米

2.特性:3.本征半導(dǎo)體晶體結(jié)構(gòu)本征半導(dǎo)體晶體結(jié)構(gòu)示意圖共價鍵結(jié)合力強(qiáng)本征半導(dǎo)體導(dǎo)力弱熱敏性、光敏性、摻雜性晶體中原子的排列方式4.本征域半導(dǎo)焰體中誘的兩舉種載佳流子熱力表學(xué)零秋度籠（T誘=0彩K）兵,勾本征咱半導(dǎo)話體不芽導(dǎo)電常溫喝（T趣=3盛00樂K）熱激媽發(fā)：共價烘鍵中筍的價應(yīng)電子能量自由任電子空穴+(+)(-)在電伯場的排作用策下空穴俯運(yùn)動污：價電玻子填捎補(bǔ)空伐穴的米運(yùn)動晶體爸共價粘鍵結(jié)勿構(gòu)平媽面示淚意圖圖1丟.1餡.2驅(qū)本征圣半導(dǎo)億體中虹的自寺由電贈子和勺空穴+4+4+4+4+4+4+4+4+4空穴自由端電子圖1圾.1澡.4妙自由躲電子藏進(jìn)入皇空穴震產(chǎn)生殺復(fù)合批運(yùn)動復(fù)合奶：自由抽電子草和空竿穴相辱遇溫度T一定,ni（自朝由電李子濃尖度）T↑→=pi(空待穴濃辨度）ni↑=pi↑半導(dǎo)鍋體由同于熱醫(yī)激發(fā)耕而不述斷產(chǎn)配生電其子空固穴對朗，那厲么，款電子施空穴弄對是銜否會倍越來棗越多萌，電郵子和闊空穴燈濃度犁是否沈會越渡來越耍大呢？+4+4+4+4+4+4+4+4+4雜質(zhì)緒半導(dǎo)刷體在本辣征半勝導(dǎo)體槽中摻虛入少鼠量合畢適的旦雜質(zhì)猾元素趙所形深成的粱半導(dǎo)替體。1.漆N型蟻半導(dǎo)與體圖1冠.1浴.5寬N訪型半價導(dǎo)體(si驅(qū)、Ge文中加龜入5大價元爽素）施主同雜質(zhì)喂：自身斬成為應(yīng)帶正電亂的離準(zhǔn)子（電知子型苗半導(dǎo)裳體）符號宗：提供俘一個自由乘電子，+4+4+4+4+4+4+4+4+4摻入宇五價綠原子少數(shù)雜載流籮子（棕簡稱少子）。N型半農(nóng)導(dǎo)體雜質(zhì)計半導(dǎo)抵體中坐仍有埋本征懇激發(fā)粗產(chǎn)生沸的少柜量電贊子空園穴對尖,自由躍電子畜的數(shù)繳目高頑，故房誠導(dǎo)電死能力飽顯著叨提高撿。其中薯的電子稱為周多數(shù)組載流啄子（掃簡稱多子），空穴稱為在N型半長導(dǎo)體泰中自由勺電子沒數(shù)等于正離并子數(shù)和空穴攔數(shù)之和蘿，自由工電子挖帶負(fù)趙電，悅空穴壺和正謙離子菜帶正罵電，器整塊意半導(dǎo)粘體中爽正負(fù)電壟荷量公相等癥，保茶持電中樹性。2.P型烏半導(dǎo)盤體圖1青.1休.6淹P梳型半些導(dǎo)體(si壇、Ge借中加梨入3別價元抱素）受主膚雜質(zhì)槍：自身突成為松帶負(fù)電切的離吩子（空園穴型章半導(dǎo)呀體）符號顆：提供菜一個空穴，摻入悼三價舟原子+3+4+4+4+4+4+4+4+4+4+3N型筑半導(dǎo)跡體P型滋半導(dǎo)先體自由萍電子遼（摻抄雜形士成）→多子←空穴疏（摻蛙雜形講成）空穴顛（熱鏟激發(fā)吳形成姿）→←自由悠電子嘉（熱華激發(fā)棗形成）少子呈電舉中性1.蓬1.扮3PN什結(jié)在一波塊完隙整的保本征熊硅（灣或鍺狗）片刺上，墨用不構(gòu)同的渣摻雜燥工藝一邊拋形成躬N型費(fèi)半導(dǎo)餡體，亡一邊悠形成堂P型斷半導(dǎo)慚體，責(zé)在這捷兩種錯半導(dǎo)密體交界計面附野近形軋成的逼一個疲特殊欣性質(zhì)慶的薄淋層，尊稱為殃P(guān)N顯結(jié)。1.PN肥結(jié)的盼形成綜上似所述管：漂移仇運(yùn)動聞：在電圓場作鋒用下田，載敢流子鵝的運(yùn)擊動。沿→漂移彩電流擴(kuò)散悠運(yùn)動肚：同類耕載流六子由紗于濃販度差巡壽引起賓的運(yùn)負(fù)動?？　鷶U(kuò)散扭電流正(負(fù)嫁)電荷在電場作用冊下，順(逆施)電場方向爛運(yùn)動?xùn)|。內(nèi)電場少子盤的漂煮移運(yùn)漫動P型半綱導(dǎo)體N型半鞏導(dǎo)體內(nèi)電崖場越售強(qiáng)，謎漂移材運(yùn)動賊越強(qiáng)服，而括漂移猛使空諒間電忍荷區(qū)爆變薄源。擴(kuò)散控的結(jié)授果使闖空間唐電荷妻區(qū)變君寬。－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++－－－－－－－－空間始電荷段區(qū)P(府N)腹區(qū)中娃同類憲載流羞子濃倘度差多子作的擴(kuò)安散產(chǎn)生太空間咽電荷矛區(qū)（籮內(nèi)電撥場）促進(jìn)咱少子研漂移擴(kuò)散肢與漂綁移運(yùn)允動達(dá)駐到態(tài)平催衡時們，P佩N結(jié)期形成阻止2.PN愿結(jié)的蘇單向碎導(dǎo)電仙性（1肢）P惑N結(jié)板外加萍正向么電壓來（正叔向偏刃置）圖結(jié)扁加正辜向電匯壓導(dǎo)唉通外電裂場與像內(nèi)電太場相獻(xiàn)反→內(nèi)電重場被品削弱→擴(kuò)散＞漂移→I(正薦向電晃流）→PN攪結(jié)呈藝低阻聞值→PN烈結(jié)導(dǎo)倉通（正帆電荷在電惜場作肥用下鞏，順電場賴方向蹦運(yùn)動館，形啟成電它流的踏方形爺與運(yùn)晃動方膚向一防致作；負(fù)電閱荷在電夾場作輩用下，逆電場里方向以運(yùn)動雄，形脈成電硬流的報方形膠與運(yùn)稅動方秘向相瀉反。報）相關(guān)創(chuàng)知識PN痕結(jié)含變窄外電場I內(nèi)電場PN－－－－－－－－－－－－－－－－－－+++++++++++++++++++–（2稼）PN砌結(jié)外勇加反禮向電奇壓（犬反向沾偏置快）圖1嚷.1遭.9繭P哀N結(jié)加究反向貝電壓建時截檢止外電鋼場與慚內(nèi)電乒場相眠同→內(nèi)電安場增餅強(qiáng)→漂移＞擴(kuò)散→IR(反絕向電仍流）→PN爪結(jié)呈歷高阻示值→PN蔑結(jié)截般止PN夠結(jié)正濕偏時免導(dǎo)通揀，反煌偏時腐截止外電場內(nèi)電場PN+++－－－－－－+++++++++－－－－－－－－－++++++－－－–+內(nèi)電場PN+++－－－－－－+++++++++－－－－－－－－－++++++－－－IRPN田結(jié)求變寬PN府結(jié)的顫單向潮導(dǎo)電烏性3.PN渴結(jié)電涂流方行程u為P諸N結(jié)啞兩端俱電壓IS為反駕向飽修和電辛流UT為溫苦度的羅電壓燈當(dāng)量域,常免溫下華T=傍30瓦0K膽時，UT≈2榜6m責(zé)V4.PN獻(xiàn)結(jié)的姐伏安只特性圖1情.1頑.1萌0商PN結(jié)的應(yīng)伏安職特性正向乖特性收：反向辰特性殃：u＜0效時，i≈-Is擊穿丸特性勉：＞U(B凱R)時，︱i︱↑電擊甚穿齊納扎擊穿璃：雪崩竄擊穿鬼：低電嫂壓(睡高摻嚷雜)高電既壓(丹低摻無雜)熱擊嘩穿具有滅可逆?zhèn)跃哂屑槠茐奈⑿?.PN廁結(jié)的玩電容存效應(yīng)（1遼）勢壘盆電容（圖壤1.誘1.炭11斜P鎖N結(jié)的休勢壘是電容亮）勢壘翅電容處（Cb）：PN撤結(jié)外廳加電孫壓變業(yè)化時絹，引希起耗視盡層摟寬窄脆變化（空間眼電荷鮮區(qū)電荷豬量的獸變化竄）所憂等效震的電辰容。平衡亦少子押：PN換結(jié)平完衡狀嶼態(tài)下業(yè)的少盲子。非平舅衡少工子：P(季N)廊區(qū)中汽擴(kuò)散途到對舅方區(qū)域中背的空暴穴（業(yè)自由盲電子專）npo表示錢P區(qū)耀平衡擇電子饅濃度①→u=u1③→u＜u1②→u＞u1擴(kuò)散驅(qū)區(qū)內(nèi)，電貌荷的帖積累汪和釋縣放結(jié)電街容Cj=Cd+Cb一般揭在1狐PF頂左右6.PN幣結(jié)等斥效電星路rdCj(2晚)擴(kuò)散鐘電容圖1.1.12P區(qū)少子濃度分布曲線過程種與電未容器驗(yàn)充、暮放電扯過程同相同葬，這種電容閥效應(yīng)稱為擴(kuò)散格電容(Cd)。1—拖2姻半導(dǎo)秩體二虹極管1.墓2.甚1半導(dǎo)恒體二筑極管餃結(jié)構(gòu)顆及類金型1.二極果管：由P悔N結(jié)紀(jì)外加激管殼追和引肌線構(gòu)臺成。2.二極惡管類民型：按材痕料分維為硅和鍺二極貍管按結(jié)弟構(gòu)分吹為點(diǎn)接容觸型面接蜂觸型平面征接觸兇型陰極引線陽極引線二氧化硅保護(hù)層P型硅N型硅金屬觸絲陽極引線N型鍺片陰極引線外殼

(a)陰極陽極(d)

符號D鋁合金小球N型硅陽極引線PN結(jié)金銻合金底座陰極引線(b)(c嶼)二極察管的強(qiáng)伏安壟特性伏安突特性少：通過壘二極枕管的祥電流稀與二猛極管籮兩端史電壓頭之間仙的關(guān)況系曲緞線。圖1改.2訂.3掩二若極管玻的伏孫安特派性1.正向弓特性行:u＜Uon厲，i=0外加清電壓稻不足修以克幟服內(nèi)給電場活的作孫用u＞Uon綢，Uon開啟興電壓瓦（硅每0.棵5V離，鍺羅0.犧1V弱）UD導(dǎo)通耐電壓剛（硅完0.附6~半0.到8V貌，鍺支0.扶2~懸0.樂3V校）2.反向詞特性＜U(B慘R)時，I≈壓IS（反緩映熱傍穩(wěn)定井性）及；3.擊穿紅特性＞U(B虎R)時，I↑4.溫度榜對伏豎安特展性的緣瑞影響T↑惰→宏少子懲濃度限增加記→為什怕么？PN間結(jié)變舞窄→勢壘蘋電位耳差U0↓→在相巴同u的作岸用下→正個向特室性左持上移債，反向貴特性唉右下督移。1.穴2.捕3二極屋管的麻主要陷參數(shù)（1斯）最大再整流厲電流IF指二聞極管無長期臺運(yùn)行摔時允原許通儀過的棕最大鈴正向足平均剝電流警。I≤IF（2牢）最高宵反向辟工作長電壓URM：二極欲管工回作時輛允許支外加壓的最褲大反比向電登壓。URM≤1妻/2祖U(B惰R)（3療）反向孕電流IR(IS)：二極鎮(zhèn)管未效擊穿靜時的著電流罪。（4怪）最高制工作填頻率fM：指二漠極管兄的上聞限頻普率。f＜fM其值袖越小江單向銜導(dǎo)電鼠性（娘熱穩(wěn)牛定性的）越搭好。1.漲2.篇4二極香管的福等效吧電路二極涂管是銜一種鄙非線軋性器討件，籍因而壤二極論管電礦路應(yīng)琴采用習(xí)非線平性的敞分析號方法費(fèi)。模型箭分析倆法簡單寧模型澤，便炮于近估似估熔算。復(fù)雜嚇模型揚(yáng)，為飲利用撞程序謝借助缸計算蜘機(jī)解鹽題提輛供基恢礎(chǔ)。（注：模趨型是之指二錦極管袖正向渴特性飼的建失模，蜻反向痕特性娃電流I≈0陰,二受極管李視為棄開路山）1.缸由伏破安特管性折叮線化蘿得到銳的等渴效電槳路圖1掉.2就.4加由朋伏安越特性醬折線另化得貧到的易等效挨電路理想莖模型u遠(yuǎn)大四于UDUD=0恒壓賣降模代型折線瓜化?？拘虸≥燙1m愛A2.二極雄管的援微變刪等效羨電路（小妻信號擴(kuò)模型酒）圖1磚.2紗.7注二眼極管浸的微饞變等掙效電資路圖穩(wěn)壓譯二極朵管是一速種由硅材料飼制成謠的面識接觸顯型二克極管根，簡稱稅為穩(wěn)爐壓管境。1.穩(wěn)壓視管的以伏安握特性圖1.2.10穩(wěn)壓管的伏安特性和等效電路穩(wěn)壓凍原理哄：在反矮向擊志穿區(qū)析，注1：穩(wěn)戶壓管折工作鳳時，打?yàn)榉雌蚱粗脿钫n態(tài)，堵電路僚中必幼須串料接限佩流電宵阻，禽一般都與負(fù)更載并聯(lián)凍。注2∶穩(wěn)周壓管吉可以悉串聯(lián)錫使用狂，一把般不交能并董聯(lián)使消用，墾因?yàn)楹敛⒙?lián)錫有時謹(jǐn)會因末電流奶分配塘不勻壟而引矮起管震子過死載損達(dá)壞。2.穩(wěn)壓絲式管的測主要悄參數(shù)1)穩(wěn)定繁電壓UZ在規(guī)坡定電屬流下愁穩(wěn)壓點(diǎn)管的幫反向虛擊穿管電壓元。2)穩(wěn)定鹽電流IZ和最蹦大穩(wěn)養(yǎng)定電侍流IZMIZ指穩(wěn)炕壓管彈工作覽在穩(wěn)貫壓狀帽態(tài)時秘的參烈考電兩流，IZ=Izm大in碼.IZM是穩(wěn)語壓管若允許鉤通過適的最板大反饅向電悶流。蝴當(dāng)穩(wěn)們壓管席工作晃電流I＜IZ3)動態(tài)楊電阻rZrZ越小宋(ΔIZ越大證)，量穩(wěn)壓剛性能大越好肯。4)額定漸功耗稿PZMPZM=UZ翻×IZM孫，正常走工作東時PZ＜PZM一般搞為幾燈歐~灶幾十躬?dú)W5）溫度躲系數(shù)PZM是保園證管奮子不福發(fā)生捆熱擊百穿的辛極限止值時，才沒有睛穩(wěn)壓象效果滴；正棟常工峰作時框，IZ＜I＜IZM。1.發(fā)光誤二極貢管（授LE乎D）2.光電框二極羊管將電寶能轉(zhuǎn)搞換成姻光能火的特俊殊二早極管工作逢時加俊正向夕電壓嚴(yán)，典文型電狂流1龍0m森A將光簡能轉(zhuǎn)困換成源電能畝的特飯殊二商極管工作仆在反央向狀散態(tài)iuo無光照照度增強(qiáng)1.負(fù)2.膽6其它某類型怠二極餓管1—蝕3擁雙丑極型膽晶體蘆管(B既JT東)類型：按頻輪率分貪（高半、低畫頻管被）;按功籌率分臭（大毅、小螺功率予管）籃;按材座料分價（硅誘、鍺既管）著;按結(jié)扁構(gòu)分遵（N兆PN賺、P傳NP厘管）束。圖1.3.1晶體管的幾種常見外形晶體碌管結(jié)居構(gòu)及眠符號（圖備1.禾3.枯2尋晶體美管的調(diào)結(jié)構(gòu)里和符論號）(1燃)c箏、e妨能否蜘互換些？內(nèi)部臉條件發(fā)射渴區(qū)高廁濃度饒摻雜繞區(qū)基區(qū)紋很薄莊低濃弱度摻卵雜區(qū)集電迅結(jié)面億積大（2顛）由袋兩個壘PN懶結(jié)組爺成的回三極促管是柿否具熱有單知向?qū)与娦蕴疲?.習(xí)3.漏2晶體值管的剖電流它放大扛作用1.晶體里管內(nèi)醋部載牢流子內(nèi)的運(yùn)籍動圖1躁.3排.3頌晶震體管抹內(nèi)部丙載流眼子運(yùn)劣動與隔外部旁電流外部鎮(zhèn)條件發(fā)射證結(jié)正除偏集電弦結(jié)反赤偏VCC＞VBB(1含)怨發(fā)射許區(qū)自鄰由電果子向雀基區(qū)挽擴(kuò)散→射蒸極電流盟(IE)（2浸）自俯由電現(xiàn)子在冠基區(qū)謹(jǐn)?shù)臄U(kuò)排散與取復(fù)合→基奧極電流鋸(IB)（3龜）集事電區(qū)漆收集乖基區(qū)鑄的非南平衡竿少子→集叔電極電流蛙(IC)2.晶體駛管的翅電流坊分配NNP內(nèi)內(nèi)（晶體他管一聚旦制它成，挑從e曾區(qū)發(fā)橫射的盼電子涉到達(dá)咸c區(qū)比的比逮例也撿就定夕了，浪此比磁例3.晶體率管的爆共射枝電流忌放大酷系數(shù)共射然直流梳電流忍放大雖系數(shù)反映脅IB對IC的控紋制作樣用反向豎飽和釘電流一般驅(qū)：ICE蝕O=(1+β)ICB搬O穿透溪電流稱為坐電流倉放大縣系數(shù)姓。）4.晶體耕管的侮電流博放大慘作用圖1.3.4基本共射放大電路→←當(dāng)△uI=0竟時ICIB當(dāng)△uI≠0厲時→→+△尚iB+△滴iC（一匆般為錯幾十厘~朱幾愧百）共射交流電流葵放大范系數(shù)共基電流興放大墾系數(shù)輸入喪回路輸出折回路1.或3.瘦3晶體書管的領(lǐng)共射極特性辭曲線BJ益T各攜電極捕電壓可與電適流之議間的雅關(guān)系退曲線茶，稱退為伏山安特吉性曲園線。1.輸入政特性松曲線│圖1.3.5晶體管的輸入特性曲線①uCE=0聽時，②uCE↑＞0，特性疫曲線右移貞。uBE一定求，隨棚著uCE↑→集電筋區(qū)收丟集載事流子草的能遇力增辟強(qiáng)→iB↓它是出BJ及T內(nèi)傘部載匙流子衣運(yùn)動麻的外維部表度現(xiàn)。三極語管相飽當(dāng)于虧兩個戲并聯(lián)攏的二雨極管貓；2.輸出遲特性榜曲線│圖1.3.6晶體管的輸出特性曲線（1脾）截巴止區(qū)艷：IB=0孕,iC≤ICE鴉O→無放葉大作處用；（發(fā)射涉結(jié)反柄偏，處集電貸結(jié)反門偏）（2尤）放青大區(qū)裙：曲線歌平坦鮮部分（發(fā)射印結(jié)正點(diǎn)偏，爽集電辟結(jié)反耳偏）（3主）飽活和區(qū)眼：各特命性曲困線拐君點(diǎn)連怎線左剪側(cè)部揉分（發(fā)射電結(jié)正繡偏，疏集電以結(jié)正腎偏）uCE較小械，工程幟上：uBE=uCE→臨界吊飽和uBE＞uCE→過飽懼和UCE爛S=0尾.3碌ViC基本廣不隨IB變化鐵,而隨uCE↑→飽和增加圈的現(xiàn)掛象1.逃3.遭4晶體賀管主美要參臣數(shù)1.電流等放大補(bǔ)系數(shù)2)共發(fā)回射極引交流已電流乘放大普系數(shù)β1)共發(fā)方射極稈直流蜂電流服放大買系數(shù)這是茅指靜張態(tài)(澇無輸宵入信湯號)屋時的桶電流歌放大付系數(shù)扮，其頑定義錫為這是曬指動雁態(tài)(束有輸卷入信啄號)萍時的慌電流劍放大襖系數(shù)平，其嫌定義藝為UCE=常拐量IB=020A40A60A80A100A36IC/mA1234UCE/V9120Q1Q2在Q1點(diǎn)，沸有由Q1和Q2點(diǎn)，擾得一般丹：2.極間百反向摘電流1)c、b遞極間正反向明飽和捆電流ICBO指e絨極開叼路，c、b書間加罵上一止定的塌反向焰電壓惜時的膊反向候電流(如慢同P段N結(jié)亡的反許向電尺流)混。其枕測試賞電路崖如圖天(a旬)所返示。2)c、e斧極間辰反向塔穿透告電流ICEO指b陳極開呆路，c、e汗間加續(xù)上一候定的寄反向無電壓姻時的c極電輸流。T一寨定時社，ICB艦O為一諷常數(shù)ICE繳O=(塔1+β)ICB尿OICB臥O、ICE降O越小加，管囑子質(zhì)恢量越捆好其測覺試電鉆路如朝圖(齡b)烈所示甩。A+–ECAICEOIB=0+–ICBO3.極限灘參數(shù)2)最大嶼集電吃極耗架散功殲率PCM1)最大倘集電恒極電爺流ICMICM是指職BJ死T的首參數(shù)庸變化戶不超堂過允倘許值網(wǎng)時，c極允足許的種最大克電流閑。（使微用時配，若iC＞ICM，管脫子不父僅性斃能會稀下降之，甚寺至可喬能會旗燒壞礙。）這是若指c結(jié)上堆允許脂耗散泄的最盈大功券率，圖1.3.7晶體管的極限參數(shù)3）極間慢反向塵擊穿買電壓指晶汪體管某一輩電極期開路泄時，另偽外UCB渠O＞UCE愈O壓，叼超過白此值背管子躲會發(fā)沸生擊餡穿現(xiàn)政象。兩個月電極劉間所織允許繩加的惱最高起反向嬸電4.特征占頻率fT使β↓=鞠1所器對應(yīng)鍬的信部號頻喬率。1.尾3.班5溫度褲對晶我體管眼特性露及參滔數(shù)的襯影響ICB瞧O↑β↑UBE↓圖1.3.8溫度對晶體管輸入特性的影響圖1.3.9溫度對晶體管輸出特性的影響1—岔4綁場蘇效應(yīng)豈管（F咸ET馬)場效斃應(yīng)管適：利用稻輸入母回路棉的電尋場效憲應(yīng)控緞制輸獎出回在路電始流的煙一種遠(yuǎn)半特點(diǎn)借：輸入兆電阻竄高1牛07~1雞012Ω噪聲艷低、熱穩(wěn)主定性笨好、抗輻償射能時力強(qiáng)牢、功見耗小飼。類型風(fēng)：結(jié)型悉場效彼應(yīng)管題（J補(bǔ)FE革T)絕緣鉤柵型尊場效械應(yīng)管吃（M滋OS煌FE紹T）單極妖型晶餡體管（僅比靠半李導(dǎo)體刑中多廟數(shù)載已流子欄導(dǎo)電憐）電壓穩(wěn)型控制跟元件導(dǎo)體茫器件涌。1.駛4.涼1結(jié)型母場效風(fēng)應(yīng)管1.JFET境的結(jié)蜻構(gòu)和唇符號圖1誘.4榴.1泊結(jié)靜型場縫效應(yīng)麥管的井結(jié)構(gòu)貴和符皺號源極漏極柵極圖1.4.2N溝道結(jié)型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)示意圖導(dǎo)電證溝道+2.工作趨原理PN亮結(jié)空巷間電倦荷區(qū)爸(即隆耗盡撤層)說的寬拘度是顆隨著哨加在境PN黑結(jié)上禾的反向艘電相關(guān)急知識圖1.4.3uDS＝0時uGS對導(dǎo)電溝道的控制作用(a)uGS=0(c)uGS≤UGS(off)

(b)uGS(off)

＜uGS＜0(a付)uGS=0焰,(b列)UGS問(off躬)＜uGS＜0，UGS敢(off堪)夾斷配電壓P+壓的大恩小而械變化謙的。惕反向圈電壓語越大拍，耗見盡層漆越寬編；反禿之，炊則越穴窄。便JF殺ET就是等利用附PN肯結(jié)的苗這個庸性質(zhì)辦，通鳥過改豆變柵撿壓uGS來改既變溝較道電鋸阻，夜進(jìn)而搶改變s、謀d極尺間的瘦電流iD。(c壇)uGS≤UGS卸(off條)（1故）當(dāng)uDS=0，uGS對溝蔥道的跑控制名作用溝道貸變窄溝道蘋夾斷溝道燃最寬夸,iD=0（2割）uGS為UGS亦(off)＜uGS＜0診中某睬一定刪值時萄，uDS對漏懲極電汪流的正影響uGD=uGS-uDS圖1.4.4UGS(off)<uGS<0且uDS>0的情況(a)uGD＞UGS(off）(b)uGD=UGS(off）(c)uGD＜UGS(off)當(dāng)uDS=0兆,uGD=uGS，溝恰道等途寬，iD=0當(dāng)(a遠(yuǎn))uDS↑＞舞0,使溝道各點(diǎn)禁電位很不等蛙，且著不等該寬(b唇)uDS↑→uGD=uGS–uDS=UGS息(off)溝道預(yù)夾斷(c儲)uDS↑↑掠→uGD＜UGS青(off)，夾全斷區(qū)疏延長（3袍）uGD＜UGS訪(off)，uGS對iD的控潤制作險用當(dāng)uDS一定劑時，溉改變uGS→iD隨之拘變化P+→iD↑違＞0綜上難所述使，可每得J付FE駕T導(dǎo)疲電的奶如下甜幾個值特性漂：②在uDS不變掀的情劇況下靠，uGS的微民小變運(yùn)化可餐以引樸起iD比較套大的薦變①瞧因?yàn)镚、臺S極間跨加反無向偏第電壓藍(lán)，兩魂個P+N結(jié)截舞止，勾柵極晨電流iG≈0廉，故虜JF仔ET住的輸入歸電阻江很大?；抗史Q招FE渴T為電壓帶型控制忌元件金。③與胡BJ援T相構(gòu)類似圖，當(dāng)潮漏極飛接上憑負(fù)載遍電阻RD后，肅在RD上可星以得到放葡大了畜的變協(xié)化電鋒壓。3.結(jié)型贊場效博應(yīng)管系特性廈曲線1)輸出行特性物曲線常數(shù)圖1.4.5場效應(yīng)管的輸出特性(1蒸)可概變電防阻區(qū)辯（非造飽和兩區(qū)）閣：預(yù)夾齡斷軌耕跡：帳指各慣條曲榜線上落使uDS=是uGS–恭uGS(off)的點(diǎn)套連接威而成快。因uGD=安uGS–荷uDS當(dāng)uGD=急uGS(off)uDS較小uGS一定浴，→iD→rDS為一役常數(shù)uDS↑uGS改變宵，→rDS隨之鍛改變（2冶）恒賓流區(qū)傾（飽逼和區(qū)地）：uGD＜UGS趙(off)uGS一定洽，iD幾乎夾不隨uDS變化uDS一定性，iD隨uGS變化（3少）夾酬斷區(qū)：uGS＜uGS(off)，iD≈0已知蘆輸出視特性掩繪制菜轉(zhuǎn)移吩特性圖1.4.6場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線常數(shù)uGS=0時，床產(chǎn)生禿預(yù)夾鑰斷點(diǎn)互的電村流。IDS秤S飽和肉漏極就電流碑：2)轉(zhuǎn)移湊特性產(chǎn)曲線在恒脂流區(qū)球內(nèi)，1.愉4.俊2絕緣薯柵型圾場效在應(yīng)管分（M療OS是管)MO伍S管的工名作原獻(xiàn)理建零立在紗半導(dǎo)傭體表件面場距效應(yīng)怒現(xiàn)象疑的基總礎(chǔ)上鏡。MO熱S管uGS=0禮時，張就存呈在導(dǎo)例電溝信道(iD≠0戰(zhàn))uGS=0屋時，失不存早在導(dǎo)藝電溝揪道(iD=0碗)耗盡填型：增強(qiáng)羊型：1.N溝甲道增載強(qiáng)型估MO虹S管

圖1.4.7N溝道增強(qiáng)型MOS管結(jié)構(gòu)示意圖及增強(qiáng)型MOS的符號1)投結(jié)構(gòu)障：金護(hù)屬(這Al而)—棄氧化題物(嫌SI搜O2)—友半導(dǎo)煉體所謂緩表面兄場效莖應(yīng)是指谷半導(dǎo)條體表命面有仿電場授作用悶時，丙表面匪載流茄子濃度發(fā)洋生變同化的炒現(xiàn)象輪。(P薯型S愉i)舍三層背結(jié)構(gòu)軌。2)工作預(yù)原理兩個頁N+區(qū)與瓣P(guān)區(qū)獄三者米間形法成兩套個背刷靠uDS＝0醬時，uGS對導(dǎo)枯電溝輝道的賀影響①uGS=0(G界、S稻極間狀短路方)：PN+結(jié)處棉于反襯偏，賢故漏者極電執(zhí)流iD≈0第，管助子截重止。背的嫩PN+結(jié)，倘如圖畜所示啦。這時濟(jì)不管uDS的極術(shù)性如月何，禮總會辛有一自個BSGVDDDN+N+PPN+結(jié)PN+結(jié)P型襯底圖1.4.8uDS＝0時uGS對導(dǎo)電溝道的影響第一文種情窮況，途0＜uGS＜UGS豪(t童h)，第二祖種情襖況，uGS↑≥UGS店(t慈h)，②uGS＞0嶺：uDS=0述。這里油的UGS坊(th椅)為開剛啟電啟壓，柵極斜和襯販底相違當(dāng)于宮充有議絕緣掏介質(zhì)駛的平板電言容器獻(xiàn)。UGS勝(t德h)＞0欺，其徒值約撈為2鉗V~10傾V。在P斤型硅港表面港形成失一個殊電子圍薄層→D、彼S間溝移道形準(zhǔn)成。uGS越大判，溝道鹽愈厚穩(wěn)，溝聽道電宋阻愈議小。uGS＞UGS遇(t爐h)的某若一值濫時，uDS對iD的影欲響圖1.4.9uGS為大于UGS(th)的某一值時uDS對iD的影響(a)uDS＜uGS-uGS(th)

(b)uDS=uGS-uGS(th)

(c)uDS＞uGS-uGS(th)

①uDS＜uGS-uGS桿(t害h)，②uDS=uGS-uGS疊(t扶h)，③uDS＞uGS-uGS堂(t細(xì)h)，iD＞0總，溝通道不頑等寬叉。溝道播預(yù)夾殊斷。夾斷疲區(qū)延蝴長。3）特性沉曲線其與電億流方亦程圖1.4.10N溝道增強(qiáng)型MOS管的特性曲線(a)轉(zhuǎn)移特性(b)輸出特性在恒凱流區(qū)景，2.N溝歷道耗涉盡型厚MO團(tuán)S圖1.4.11N溝道耗盡型MOS管結(jié)構(gòu)示意圖及符號同增野強(qiáng)型爐區(qū)別業(yè)：這種病管子需在制拐造時踐已在舍Si拋O2絕緣場層中旅摻入片了大添量的釣正離賠子，即使糟在uGS=0攝時，濁NM卸OS桑管也筍能在uDS的作銹用下功，產(chǎn)啟生漏雷極電慌流iD=IDS錢S。若uGS＜0廉，則石削弱貧了正工離子躍的作礎(chǔ)用，iD將減翁??；若uGS＞0取，則逢增強(qiáng)獸了正堆離子豬的作傳用，iD增加陪。當(dāng)uGS下降芝到uGS=UGS枕(of燃f)(＜頓0)挖，導(dǎo)州電溝騙道消藝失，iD≈0正離轎子會豈把電竹子吸釣引到警表面沿，形招成原攀始的陷電子姑溝道炭(N累溝道字)，序如圖摩示。1.仗4.黨3場效都應(yīng)管再的主豪要參表數(shù)1)直流疾參數(shù)(1險)夾搭斷電蘇壓UGS(of走f)：(3靠)飽子和漏倚極電晨流IDS凈S：(4告)直云流輸松入電贈阻RGS：(2惜)開法啟電悠壓UGS(th)：這是帳指uDS一定棒時，iD與uGS的微捉變量適之比豈，即2)交流案參數(shù)(1頌)低頻丟跨導(dǎo)悼(或賀稱互坐導(dǎo))gm（由桑于iG≈0輝，故RGS很高禁，一常般大聚于1績07Ω。趟）這是煮指uDS一定興，使iD↓某逃一規(guī)碎定值雜(0久或5猛μ辛A)漲的uGS。這是相指uDS一定冶，使iD↑某倍一規(guī)皆定值件（5瞎μA扯)的uGS。這是餅指uGS=0燥，產(chǎn)編生預(yù)把夾斷主（uDS≥|UGS淘(of挪f)|）廟時的iD。uGS與iG之比話的比押值。gm反映崖了uGS對iD的控打制能佩力，a.通過貝計算午式求尿?qū)髠沙鰜砟慈绾闻d求gmb.通過然作圖容法估法算出存來3)極限愿參數(shù)(1垂)漏竄極最兆大耗幟散功債率PDM、漏估極最扁大允杜許電漁流IDM，同豎BJ槐T的PCM、ICM類同(2貴)擊澡穿電伐壓：①擊穿拘電壓U(B虛R)萬DS指uDS增大中到使iD開始赴急劇鬧增加旬，發(fā)紫生雪的崩擊輛穿時劫的uDS值。暢使用繞時uDS不②擊穿籃電壓U(B欺R)正GS指G頌、S伴間P+N結(jié)吵的反慶向擊嬸穿電從壓。腹若UGS超過告此值擠，P+N結(jié)呈將被名擊穿虹。一般南，G唯與S騎和G絹與D礦間之疾電容Cgs和Cgd約為削1p專F~海3p撲F，泳D與結(jié)S之言間(2丈)極屈間電凝容:具體轟方法童為：渠當(dāng)在轉(zhuǎn)移沾特性勢曲線刻上求時，gm是工診作點(diǎn)Q處的棟斜率誕；當(dāng)在輸出敏特性優(yōu)曲線例上求時，能超怠過此桃值。電容聾Cds約為許0.柴1p律F~叉1p趟F。兩種覺方式交來控鴉制導(dǎo)捏電溝梅道的擴(kuò)寬窄卻，以圣改變副漏極危電流iD的大距小。①M(fèi)糠OS塞管與裙JF扮ET管雖澆然都月是利猶用電糠場的小強(qiáng)弱毯來改長變導(dǎo)擋電溝惜道的咬寬窄侍，但采駝用的匙方式醉不同況：J隙FE荒T是哥通過博PN騙結(jié)反奴偏時命產(chǎn)生呈的耗刷盡層冒大小協(xié)；MO舅S管薯是通熄過絕狗緣柵污在外君加電豪壓作婆用下高感應(yīng)葬電荷為的多販少。辜采用嫌這樣綜上剖所述恢：②M恢OS炊FE魯T的威符號符號浮中D橫、S偽間的連線表示囑導(dǎo)電溝道的性可質(zhì)。熔其具姐體③灣S、役D極慘的互涂換性通常板MO鼻S管隆在使拌用時爸，S叮、D聾極可拋以互搶換，但有晚些管拌子在叔出廠霸時，貪源極恰S與細(xì)襯底泉B已松被連鐮好，這奔些管濤子就求不能舉隨便褲交換蹦S極觸和D碎極了肢。④緊符號唇中各享電極她的符簡號，表模示正壺常工心作是增養(yǎng)強(qiáng)型惠；實(shí)繡線表萌示有識原始床溝道鞭，是爆耗盡挎型。表示劑方法盡為：憐虛線象(三愿個短敲線)區(qū)表示捉無原建始溝用道，時各熔電極絞要求辭的電象源極漢性。斃其電蜓流方不向是塊指靜態(tài)殊時的彎實(shí)際噴電流攪方向步。圖1復(fù).4秘.4憂場效勵應(yīng)管污的符砍號及釘特性iD=0iD≠0增強(qiáng)開型MO雙S耗盡幣強(qiáng)型FE沙TuGS辟(t艷h)＞0恨為N讓溝道uGS雪(t紗h)＜瞞0為厘P溝墾道uGS=0iD=Idm栗ax→J辛FE津TiD≠Idm繼ax→M位OSuGS猶(off)＞0刮為P孔溝道uGS她(off)＜據(jù)0為申N溝斯道uGS廳(off)＞0贏為P謊溝道uGS蕩(off)＜貌0為梯N溝友道1.妙2.愈7二極乒管應(yīng)走用舉里例[例罵1今]試判喬斷圖柜中二彈極管培是截掘止還顆是導(dǎo)燥通，訪并求UAO(設(shè)肆二極產(chǎn)管為語理想斥二極照管）D1D2OA12V6V3K(d)AOD3K15V12V(b)6V12VODA3K(a)D1AOD215V12V3K(c)分析慨：從宗電路老中斷岔開二喉極管誤，求梳出二初極管徐原位勿置處弱陽、乓陰極朵之間兆的電捷壓。劇若u＞UD(0售),俗則二村極管聯(lián)導(dǎo)通慚；反痕之，宿二極脈管截吩止。解:(a)(b)D截泄止、UAO=-意12忌V(c)D1導(dǎo)通叮、知D2截止崇,UAO=0(d)D2優(yōu)先款導(dǎo)通獅、使若兩調(diào)二極丈管陽就、陰痕極之桃間的棵電壓叛均滿遍足u＞UD(0欠)，四則u大的孟二極遲管優(yōu)焰先導(dǎo)焦通×運(yùn)×+u月-UAO=-白6VD導(dǎo)出通、D1截止預(yù),UAO=-暮6V[例掘2]電路疤及輸夏入電豪壓ui的波旱形如跨圖所貝示，甚畫出鐘輸出兄電壓uo的波伙形。uo波形朱如圖廣(籃c)愉所示診。圖二極管雙向限幅電路(a)電路；(b)波形(a)解：專①當(dāng)ui＞+治10倡V時便：uo=+雁10混V。②當(dāng)ui＜-揚(yáng)10懲V時允：uo=-匆10脊V。③當(dāng)叫-1兵0V憂＜ui≤+押10論V時韻：uo=ui。uo

/Vowt-1驗(yàn)010ui/Vowt-2020(b)D1正偏霉導(dǎo)通宗（短收路）尼，D2反偏飽截止喊（側(cè)開路房誠），D1反偏層截止似（開泉路）溉，D2正偏亞導(dǎo)通槽（短阻路）幫，D1、D2均反想偏開智路，[例看3]已知修穩(wěn)壓頂管的狗穩(wěn)壓柄值UZ=6分V,沸穩(wěn)定酒電流予的最使小值Izm水in=5調(diào)mA例,求圖尖示電遍路中釣的U01、U02。分析潑：法一贏、邪斷開宿穩(wěn)壓堪管，附求U0若U0≥UZ→匪U0=UZU0＜UZ→500Ω2KΩ(a)2KΩ2KΩ(b)解：DZ工作社在穩(wěn)希壓狀脊態(tài)(a縫)(b鋸)DZ工作給在反扇向偏匯置狀偉態(tài)U01=6結(jié)VU02=5得V法二蒸：設(shè)民穩(wěn)壓鈴管工細(xì)作在任穩(wěn)壓昏狀態(tài)(a末)(b種)工作混在反累向偏障置狀敞態(tài)，鑰無穩(wěn)業(yè)壓作喬用U02=5泉VU01=6嗚V[例踏4]用萬弱用表叮分別全測得勝某放蓋大電錘路中斧三極攝管三麗個管瞞腳對跪地電陷位分權(quán)別為V1=-取7V寶，V2=-略2V糧，V3=-緒2.稻7V脈。試船判斷辛此三薦極管菠的類屋型？扎由何呆種材蟻料制但成？橫三個依管腳祥對應(yīng)體電極田。PPNNP肅N:盒Vc＞Vb＞VeNNPcbePN載P:網(wǎng)Vc＜Vb＜Ve（1）候無論隱是N膜PN辟還是解PN債P型假三極啟管，炕基極芒電位沾居中刻間電鉛位，狼確定燭基極b確定e極，理同時沈判斷下是硅廟（鍺耕）材搶料（3膨）滿第三局管腳部為c極（4斤）UCE＞0峽,為沈NP屑N型掌，UCE＜0賓,為知PN哭P型貢。分析曉：解：替遵循醬上述劫規(guī)則嗚，3→強(qiáng)b，（2巴）2捆→e桑,1→唯cuCE=-構(gòu)5V臺,uBE=-婚0.間7V征,管子僑為P杯NP鍵硅管