电子技术电工电子技术件PPT学习教案VIP

1、会计学1电子技术电工电子技术件电子技术电工电子技术件2第六章 常用半导体器件PN结的单向导电性绝缘栅场效应管的特点晶体管的电流放大作用、特性、参数和分析方法二极管的伏安特性、参数和分析方法主要内容注意:从“使用”的角度出发，了解半导体器件的外部特性，学习使用方法。第1页/共85页36-1 PN结的单向导电性PN结是构成各种半导体器件的基础与核心PN结最基本、最主要的性质是一.半导体的导电特性单向导电性搀杂性在纯净的半导体材料中,掺入微量的某些元素(例如百万分之一),就可以使其导电能力增加几十万乃至几百万倍。硅、锗、硒和砷化镓及其它金属氧化物、硫化物等。 常用的半导体材料导电能力介于导体和绝缘体

2、之间。热敏性、光敏性、磁敏性等。性质第2页/共85页4硅（Si）和锗（Ge） (一)本征半导体共价键结构本征半导体 高度纯净、晶体结构完整、排列整齐的半导体空间三维菱形结构SiSiSiSiSiSiSiSiSi平面图表示4价元素 第3页/共85页5(二)本征激发 本征半导体导电特性（1）本征激发 环境温度升高，半导体受到热激发产生。两种载流子自由电子 带负电空穴 带正电电子空穴对(2)电子和空穴都可以在电场的作用下定向运动,形成电流。具有两种载流子是半导体材料导电性能的重要特征。(3)在常温下,本征激发产生的电子空穴对浓度低,半导体的导电能力差。随着外界温度的升高，电子空穴对浓度增大，半导体的导

3、电能力相应增加。第4页/共85页6二.两种杂质半导体根据掺入杂质的不同，杂质半导体有两种。 在本征半导体中掺入某些微量杂质元素,即可使其导电能力显著增强，这种半导体称为杂质半导体。（一）N型半导体掺入5价微量元素,如磷(P),形成N型半导体。电子载流子 多数载流子空穴载流子 少数载流子在N型半导体中电子载流子 浓度极高，而由本征激发产生的空穴载流子浓度低，二者相差十分悬殊。第5页/共85页7（二）P型半导体掺入微量3价元素 如硼(B),形成P型半导体。电子载流子 少数载流子空穴载流子 多数载流子在P型半导体中空穴载流子 浓度极高，而由本征激发产生的电子载流子浓度低，二者相差十分悬殊。三.PN结

4、的单向导电性用专门的制造工艺在同一块半导体晶片上,在一侧形成 P型半导体 区,另一侧N型半导体区,在这两个区的交界处就形成了一个PN 结。pNPN结PN结呈现高阻状态第6页/共85页8(一)外加正偏电压 P区接电源正极,N区接电源负极。PN结的单向导电性外加不同极性的电压时, PN结的导电能力相差极为悬殊。IFPN结呈现低电阻，在外电路产生很大的正向电流IF。正向导通电流 P区N区。PN结处于正向导通状态。PNE第7页/共85页9（二） 外加反偏电压 P区接电源负极,N区接电源正极。PN结在反偏电压作用下，形成反向电流R。但此时PN结呈现极高电阻，反向电流R 0。PN结截止。IR0注意：反向电

5、流IR对温度变化敏感，温度增高,IR显著加大。EPN第8页/共85页10阳极阴极VDPN阳极阴极几种二极管的外形塑料封装小功率二极管金属封装大功率二极管第9页/共85页11 阳极引线阴极引线PN结N型锗片金属铝触丝点接触型二极管特点:结面积小,能够承受的电压较低,只允许通过较小的正向电流。工作频率高，可达100MHz以上。二极管按结构分类多用于小功率整流、通讯技术中的检波、数字电路中的开关元件。国产检波二极管2AP系列和开关二极管2AK系列。第10页/共85页12面接触型二极管底座金锑合金N型硅片铝合金小球PN结阳极引线阴极引线特点:结面积大,允许通过工作频率低。多用于低频整流。国产硅二极管2

6、CP系列和2CZ系列。较大的正向电流。新型片状二极管注意：使用二极管首先要认清它的正负极，外加电压的极性不能接错。第11页/共85页13流过 二极管的电流与其端电压的关系(一)正向特性二极管阳极（P区）接电源正极，阴极（N区）接电源负极。控制死区200100300-0.010.30.6-25-50I / mAU / V0+ U II = f（U）。死区电压 硅管 0.40.5V 锗管 0.2V左右正常工作时的正偏电压硅管 0.60.7V锗管 0.3V左右第12页/共85页14(二)反向特性反向特性0-0.01200I / mAU / V1003000.30.6-25-50AB二极管阳极（P区）

7、接电源负极，阴极（N区）接电源正极。 U I 反向击穿 AB段 失去单向导电性造成二极管永久性损坏反向饱和电流 少子形成 越小越好对温度变化十分敏感。第13页/共85页15锗管的伏安特性0I / mAU / V0.20.4 40 80510150.10.2锗二级管的伏安特性控制死区200100300-0.010.30.6-25-50I / mAU / V0AB硅二极管的伏安特性第14页/共85页16PN结加正偏电压：PN结所处的状态称为正向导通。特点：PN结正向电流大，PN结电阻小,管压降低U0。相当于开关闭合。PN结加反偏电压：PN结所处的状态称为反向截止。特点：反向饱和电流极小，近似为零。

8、PN结电阻极大,近似为。相当于开关断开。三.理想二极管 PN结的单向导电性+-U+-UIU0理想二极管伏安特性第15页/共85页17由五部分组成第一部分 阿拉伯数字“2”，表示二极管第二部分 汉语拼音字母，表示二极管的材料和极性A N型锗材料BP型锗材料C N型硅材料BP型硅材料第三部分 汉语拼音字母，表示二极管的类型 例如是P普通管（小信号管）、Z是整流管、W是稳压管、K是开关二极管等第16页/共85页18第四部分 汉语拼音字母，表示二极管的序号不同序号二极管的特性和参数不同第五部分 汉语拼音字母，表示二极管的规格号不同规格号的二极管只是个别参数有所不同型号举例2AP12AP10 2CZ53

9、 2CZ57表示二极管的特性是选择和正确使用二极管的依据第17页/共85页191.最大整流电流IF 最大整流电流是指二极管长时间使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。实际使用中,工作电流超过最大整流电流IF,将使管子温升过高,烧坏PN结。以上两个参数表示二极管承受正向导通电流和反向电压的能力，从使用的角度出发，应该越大越好。2.最高反向工作电压UR 它是保证二极管不被反向击穿所能承受的反向峰值电压。一般是反向击穿电压的一半左右。第18页/共85页203.最大反向电流IRM 它是指二极管加上最高反向工作电压时的反向电流值，IRM越小,二极管的单向导电性越好。产品举例2AP8 N型锗材料，普通

10、管（点接触型）。IF = 35mA UR = 10V 最高工作频率f = 150MHz 主要用于检波和小功率整流。2CZ53M N型硅材料，整流二极管（面接触型）。IF = 0.3A UR = 100V UF 1V 最高工作频率f = 1kHz 第19页/共85页21选用二极管的原则 要求正向平均电流大、反向工作电压高、反向电流小且热稳定性好（如整流电路中的二极管），以选用面接触型硅二极管为好，如2CZ 、2DZ系列产品。要求正向平均电流小、但要求工作频率高且正向导通电压较低（如检波、小功率整流电路中的二极管），宜选用点接触型锗二极管，如2AP系列产品。例题 例题6-1IVDE1E2RE1=1

11、2V、E2=4V、R=4k，判断二极管导通还是截止，计算电流I。第20页/共85页22解：判断二极管是否导通的方法VD接入后，正向偏置，导通。断开二极管,分别计算阳极与阴极接线端的电位VA和VB 。若VAVB ，接入二极管后导通。若VAVB ，则接入二极管后截止。电位 VA= E1 = 12VVB = E2 = 4VE2E1RBA以两个电源的公共点作为电位参考点VD作为理想二极管处理mA2104412321REEIE2E1RBAI第21页/共85页23五.二极管应用电路举例（一）整流 将交流电转换为脉动的直流电tu0tu0(二)箝位与隔离箝位 利用二极管的正向导通作用将电路中某点电位强行固定为

12、某一确定值隔离 利用二极管的反向截止作用割断两部分电路之间的联系第22页/共85页24例题 例题6-2分别计算以下三种情况下的Y点电位VY和电流IA、IB、IR。（1）VA = VB = 0VVDA和VDB均承受正偏电压导通, YY= 0V。Y点电位被钳制为零箝位。解：VDA和VDB均作为理想二极管处理。mA54. 108. 32121mA08. 3109 . 312RBA3RIIII电流AR=3.9k12VIRIAIBYVDAVDB第23页/共85页25（2）VA = +3V、VB = 0VDVB承受的正偏电压高，率先导通，使得VY = 0V。mA08. 3109 . 3123RB IIIA

13、 = 0电流R=3.9k12VABIRIAIBYVDAVDB3V箝位作用VY = 0V,使VDA反偏、截止，使输入端A与输出端Y断开、隔离二极管的隔离作用。第24页/共85页26（3）VA = VB = +3VDVA和DVB承受相同的正偏电压同时导通A31. 2109 . 33123RIY点电位 VY = +3V电流mA16. 131. 22121RBAIII（三）限幅 限制输出电压的幅度IRIAIBR=3.9k12VABYVDAVDB3V第25页/共85页27例题6-3 电路和输入信号ui波形如图所示,对应画出输出信号uo波形。解： 当ui Us时，VD正偏导通，等效电路如图示。+uiuoR

14、VD+Us输出uo = Us，被限幅tUsui0UmtUsuo0uo+uiRVD+Us第26页/共85页28+uiuoRVD+UstUsuo0tUsui0Um当ui Us时，VD反偏截止，等效电路如图示。+uiuoRVD+Us输出uo = ui第27页/共85页296-3 稳压二极管稳压二极管的作用和特点：利用反向击穿特性实现稳定电压的作用。工作在反向击穿状态 使用时，必须在电路中加入限流电阻，使流过稳压二极管的电流数值在允许的范围内。 用特殊工艺制作的面接触型硅半导体二极管。特殊二极管 发光二极管、光电二极管、稳压二极管等。U0I伏安特性曲线工作在反向击穿状态。阳极阴极V DZ+-图形符号U

15、第28页/共85页30U0I一. 稳压二极管的主要参数稳压二极管的反向击穿特性十分陡直,当电流在大范围内变化(IZ),对应的电压(UZ),变化很小。AUZIZ1. 稳定电压UZ反向击穿区正常工作范围内某一确定点(如A点)所对应的端电压。不同型号的稳压管具有不同的稳压值,同一型号稳压管的稳压值也略有差别。如2CW58稳定电压是反向电流为5mA时所对应的端电压此时UZ= 9.210.5V第29页/共85页31 2. 最大耗散功率PZM和最大稳定电流IZmax稳压管正常工作时允许消耗的最大功率PZM=UZIZmax PZM由最大稳定电流IZmax决定,使用中不得超过。如2CW58 IZmax =23

16、mAPZM=UZIZmax=10.50.023=0.24W (0.25W)U0AIUZIZmax实际工作时，稳压管消耗的功率超过PZM 将使稳压管温升过高,造成永久性损坏。+-UZIZ第30页/共85页323. 动态电阻rz衡量稳压管稳压性能优劣的指标之一。rz是稳压管在反向工作区内电压变化量UZ与电流变化量IZ的比值，即ZZZIUr动态电阻越小，反向击穿特性曲线越陡，稳压性能越好。稳压管的rz都比较小， 2CW58在电流IZ=5mA时,动态电阻rz = 25。U0AIIZUZ一般为几欧姆至几十之间欧姆。第31页/共85页334.温度系数u 表示稳定电压受环境温度变化影响的参数。定义：环境温度

17、变化1C引起稳定电压的相对变化量。TUUzzU温度系数u 越小越好。一般稳压二极管稳定电压Uz高于6V的，温度系数u 为正值；稳定电压Uz低于6V的，温度系数u 为负值。Uz = 6V左右的，稳定电压Uz受环境温度变化的影响最小。第32页/共85页34双向稳压二极管2DW7简介结构示意 如图所示。122两个Uz数值相同的稳压二极管反向串联组成。其中，一个反向工作，具有正的温度系数；另一个正向工作具有负的温度系数。二者配合，有温度补偿作用。VDzRU2+Ui+典型应用电路输出稳定电压U2=（ Uz+ UD）U2= UzUD为稳压二极管的正向管压降， Uz UD0.6V。可近似认为第33页/共85

18、页35二.简单应用举例引起电压不稳定的原因是交流电源电压的波动和负载电流 的变化,引起整流输出的直流电压变化。下面分析在这两种情况下的稳压作用。RLRIIZVDZIL+Uo+UI限流电阻RL不变输出直流电压I=IZ+ILUo=UIIR 当交流电源电压增加而使整流输出电压UI随着增加时，负载电压Uo也要增加。 Uo即为稳压管两端的反向电压。第34页/共85页36 当交流电源电压增加而使整流输出电压UI随着增加时，负载电压Uo也要增加。Uo即为稳压管两端的反向电压。负载电压Uo稍有增加时，稳压管的电流IZ就显著增加，因此限流电阻R上的压降增加，以抵偿UI的增加，从而使Uo保持近似不变。RLRIIZ

19、VDZIL+Uo+UIU0AIIZUZI=IZ+ILUo=UIIRUIUoUZIZIIR Uo第35页/共85页37输出直流电压Uo=UIIRI=IZ+ILUI不变, RL变化RLILIIRUOUZIZIIRUO而下降。只要 Uo下降一点，稳压管电流IZ就显著减小，使通过电阻R的电流I和电阻上的电压回降,近似保持不变，因此负载电压 Uo也就近似稳定不变。当电源电压保持不变， UI不变,而负载电阻RL减小,电流IL增大，电流I增大,电阻R上的压降增大。负载电压Uo因RLVDZILRIIZ+Uo+UI第36页/共85页38二极管是否具有稳压作用? 若UI=2.5V UO=?硅二极管正向导通电压0.

20、7V UO=0.7+ 0.7=1.4V限流电阻的作用思考练习UO=6+0.7=6.7V稳压二极管VDZ的稳定电压UZ=6VVD是硅二极管输出电压Uo=?第37页/共85页39塑料封装小功率管金属封装小功率管金属封装大功率管电流放大作用根据结构的不同,晶体管分为两种类型NPN型和PNP型第38页/共85页40B集电极C发射极E集电结集电区发射结发射区基区基极PNNNPN型发射极E集电结集电区发射结发射区基区基极PPN集电极CBPNP型第39页/共85页41晶体管的结构特点 (1)基极尺寸极薄(m数量级),占整个晶体管尺寸的百分之一以下。(2)发射区和集电区虽为同一类型的杂质半导体,但它们的搀杂浓

21、度相差悬殊:发射区的搀杂浓度远大于集电区的搀杂浓度。(3)集电结的面积大,发射结的面积小。注意:发射极E和集电极C不能对调使用第40页/共85页42晶体管的分类按内部结构的不同分为NPN型和PNP型 硅管多为NPN型 锗管多为PNP 型 BECBECNPN型PNP型ICIEIBICIBIE硅管 受温度变化影响小，工作稳定按半导体材料的不同 硅管和锗管 在自动控制设备中广泛应用图形符号和电流方向第41页/共85页43按功率的不同 小功率管和 大功率管功率小于0.5W的是小功率管,大于1W的是大功率管,介于二者之间的是中功率管。按工作频率的不同 低频管和 高频管工作频率低于3MHz的是低频管，高于

22、3MHz的是高频管。按用途的不同 电压放大管、功率放大管、开关管等。 晶体管型号的命名 由5部分组成第一部分 阿拉伯数码3,表示三极管第42页/共85页44型号举例 3AX51、3BX81、3CG14、3DG6、3AD50等。第二部分 汉语拼音字母,表示三极管的材料和极性APNP型、锗材料BNPN型、锗材料CPNP型、硅材料DNPN型、硅材料第三部分 汉语拼音字母,表示三极管的类别X低频小功率管G高频小功率管D低频大功率管A高频大功率管第四部分 阿拉伯数字表示的三极管的序号第五部分 汉语拼音字母表示的该三极管的规格号第43页/共85页45二.晶体管的电流放大作用晶体管实现电流放大作用必须具备的

23、外部条件晶体管的发射结正偏 集电结反偏UBE 0UCB 0即 VC VB VEUEB 0UBC 0即 VE VB VC+-UBE+-UCB-+UEB+UBC-BECBECNPN型PNP型pppNNN第44页/共85页46(一)实验电路 NPN型晶体管基极回路 共发射极电路电源UCCUB使发射结正偏 集电结反偏（二）实验操作改变电位器RB的阻值 UBE变化 IB变化 IC变化IB变化IC和IE变化晶体管的电流放大作用集电极回路 IE变化BRBUBIBAEICUCCIECmAmABR第45页/共85页47IBmA 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10ICmA0.001 0.74 1

24、.50 2.25 3.05 3.85IEmA0.001 0.76 1.54 2.31 3.13 3.95晶体管的电流放大作用UBBRBRBIBAEICUCCIECmAmA第46页/共85页48(三)分析实验数据 结论 (1)每一组数据说明三个电极的电流符合KCLIBmA 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10ICmA0.001 0.74 1.50 2.25 3.05 3.85IEmA0.001 0.76 1.54 2.31 3.13 3.95(2)电流IE、IC比IB大得多 以第3组数据为例5 .3704.05 .1BCIIICIE IBIE = IB + ICBECICIEIB

25、第47页/共85页49（3）基极电流的微小变化引起集电极电流的显著变化晶体管的电流放大作用放大微弱电信号IBmA 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10ICmA0.001 0.74 1.50 2.25 3.05 3.85IEmA0.001 0.76 1.54 2.31 3.13 3.955 .3702. 075. 004. 006. 05 . 125. 2BCII以第三组数据变化到第四组数据为例第48页/共85页50三.晶体管的特性曲线表示各极电流与极间电压的关系是了解晶体管特性和分析晶体管工作状态的重要依据共射极放大电路（一）共射极组态输入特性曲线NPN型硅管输入特性曲线正常工

26、作时 VCVBVEUCE1V即可使集电结反偏CE)(BEBUUfI常数IBA0 .40.8UBEV206040800UCE1V所有的输入特性曲线几乎重合BRBUBIBAEICUCCIECmAmABR第49页/共85页51死区电压 硅管 0.40.5V 锗管 0.2V线性工作范围 晶体管正常工作时的正偏电压硅管 0.60.7V 锗管 0.20.3VIB与UBE之间是非线性关系IBA0 .40.8UBEV206040800UCE1V控制死区(二)共射极组态输出特性曲线BRBUBIBAEICUCCIECmAmABR基极电流IB为常数，集电极电流IC与集电极发射极电压UCE的关系B)(ECCIUfI常

27、数第50页/共85页52输出特性曲线族4UC EVICmA132036912100AIB = 0 20A40A60A80A第一.每一条曲线的变化规律 例如: IB=40A该段近似为陡直的直线。恒流特性段 UCE1V 后，UCE增加，IC几乎不再增加。 特性曲线近似平行于水平轴,表现为恒流特性。起始段 UCE1V IC随UCE增加近似成正比,线性增加，IC第51页/共85页53IB的数值增加,曲线上移，组成一组输出特性曲线。第二.整个输出特性分为三个区1.放大区条件:发射结正偏 集电结反偏截止区UCEVICmA1320436912100AIB= 020A40A60A80A饱和区放大区ICEOEB

28、C+-0.60.7V+-UCE1V第52页/共85页54放大区截止区UCEVICmA1320436912100AIB= 020A40A60A80A饱和区特点:电流放大作用要改变IC，只能用改变IB的办法达到。表现为IB对IC的控制作用 即电流放大作用每一条曲线表现为恒流,即IC与UCE无关。第53页/共85页55IB以等差值规律变化，对应的特性曲线是一组间距基本 相等的平行线，它们之间的间距就体现了基极电流对集电极电流的控制和放大作用。例如保持UCE = 6V不变，调节IB由40A增大为60A对应的IC由1.5mA增大为2.25mA。UCEVICmA截止区1320436912100AIB= 0

29、20A40A60A80A饱和区放大区1.52.25ICEO第54页/共85页56UCEVICmA截止区1320436912100AIB= 020A40A60A80A饱和区放大区1.52.25ICEOIB=6040=20AIC=2.251.5=0.75mA基极电流的微小变化IB引起集电极电流IC的显著变化ICIB5 .37102075. 03BCII第55页/共85页57ICmAIB= 0UCEV截止区1320436912100A20A40A60A80AICEO2.截止区由于IB0 表明发射结反偏 集电结亦反偏。穿透电流ICEO 基极断开（IB=0），集-射极之间加上一定值的UCE时,集电极-发

30、射极的电流。ICEO 由少子形成，近似为零。但ICEO随温度增加而显著增加，使晶体管工作不稳定。特点E-CBUBE0+-UCE1VICEO第56页/共85页58晶体管的开关作用IB=0、ICEO 0开关断开ICmAIB= 0UCEV截止区1320436912100A20A40A60A80AICEOE-CBUBE0+-UCE1VICEO0IB=0CEB第57页/共85页59UCEVICmA1320436912100AIB= 020A40A60A80A饱和区ICEO3.饱和区特点发射结正偏,集电结亦为正偏。ECBUBE0.7V+-UCE0.7V晶体管失去放大作用。晶体管的开关作用。 深度饱和时,U

31、CES0 。 等效为开关闭合CEB第58页/共85页60（一） 电流放大系数 表示表示BCII利用输出特性曲线可以计算出 。UCEVICmA1320436912100AIB= 020A40A60A80A放大区1.52.25ICEO5 .371040105 . 1635 .3710601025. 263第59页/共85页61BCIIUCEVICmA1320436912100AIB= 020A40A60A80A放大区1.52.25ICEO在放大区约为几十至一百左右利用输出特性曲线，可以计算出5 .3710)4060(10) 5 . 125. 2(63第60页/共85页62 （二）集-射极反向饱和电

32、流ICEO （穿透电流） （三） 集电极最大允许电流 ICM （四）集-射反向击穿电压 U(BR)CEO极限参数使用中不得超过 （五） 集电极最大允许耗散功率 PCM晶体管工作时，集电极消耗的电功率CCECIUPBCEIC-+UCEIBIB=0ICEOUCC输出特性曲线中IB=0(基极开路)曲线所对应的集电极电流即为ICEOICEO是失控电流,越小越好。第61页/共85页63+10.75V10V10.3V+0.7V06V例题:某放大电路中的晶体管各极电位如图所示,判断管子工作在何种状态。-1.3V-1V- 6V+0.3V0- 6V放大饱和放大截止第62页/共85页64例题:某晶体管输出特性如图

33、示根据输出特性曲线计算值IB= 0UCEVICmA3960612160A80A241840A120A200A4解:取UCE=12V,做图5010)80120(10)46(63BCII第63页/共85页65五.晶体管小信号电路模型(一)为什么要建立晶体管小信号电路模型？线性元件解析计算(图解分析)UBIBICIEBRBEUCCCRC注意:晶体管小信号电路模型只对电流、电压变化量（ IB 、 IC 、 UBE 、 UCE ）等效。非线性元件第64页/共85页66ICUCEIB-+UBE+-BCEEEEBIBUBE+-+UCE-小信号电路模型CIC（二）可能性对交流变化量（动态）等效特性曲线中都有一

34、段近似为线性段之间具有线性正比关系电流、电压变化量电信号幅度较小，在该线性段工作，电流变化量与电压变化量之间就存在确定的线性正比关系。第65页/共85页67IBUBE0QUBEIB在输入特性的直线范围，rbe是常数，能够用来表示 IB与 UBE之间的关系。这样，晶体管基极与发射极之间就可以用晶体管的输入电阻rbe等效代替。基射极间 IB与UBE的关系 BEIUB常数BBEbeIUr晶体管的输入电阻Q点附近近似直线,各点斜率相同第66页/共85页68UCEIC+-CEIBBEIBUBErbe+-UCEVICmA3960612160A80A241840A120A200A在输出特性的放大区内，IC与

35、UCE无关，只受IB控制。IC=IB因此，集-射极之间可以用一个电流源等效代替。该电流源受IB控制，称为受控电流源。UCE与IC的关系由输出特性曲线决定其变化量之间的关系第67页/共85页69等效的意义 对晶体管三个电极以外的电路等效。 对极间电压与电流的变化量之间等效。(mA)mV26)1(300EbeIr式中IE是工作点Q对应的发射极电流ICUCEIB-+UBE+-BCEEBEIBUBErbe+-UCEIC+-CEIB第68页/共85页70功能: FET），也是一种放大元件,用来放大微弱电信号。双极型晶体管是IBIC=IB 场效应晶体管其输入端只需要控制电压,而不存在控制电流。双极型晶体管

36、中参与导电的载流子既有多子，又有少子,即有两种载流子（电子和空穴），故称双极型晶体管（ BJT）。场效应晶体管中参与导电的载流子只有多子电子或空穴,是一种单极性器件，故又称单极型晶体管。第69页/共85页71FET的分类结型场效应管（较少应用)(JFET)N沟道P沟道N沟道P沟道增强型耗尽型绝缘栅场效应管(MOSFET)输入电阻高、温度稳定性好、抗干扰、抗辐射能力强、功耗小、制作工艺简单、适宜大规模集成。第70页/共85页72一.绝缘栅场效应晶体管的基本结构和工作原理(一)N沟道增强型绝缘栅场效应晶体管 应用较广 1.基本结构掺杂浓度低的P型硅衬底两个高掺杂浓度的N区 - 铝电极： 源极S和漏

37、极D二氧化硅（SiO2）薄层（厚约0.1m)NN源极S栅极G漏极DP型硅衬底衬底引线BSiO2薄层绝缘栅极G (铝电极)衬底引线B绝缘栅场效应晶体管金属-氧化物-半导体场效应管(MOSFET)第71页/共85页732.工作原理栅-源极电压UGS对漏极电流ID的控制作用漏极DP型硅衬底源极S衬底引线B栅极GN+N+栅-源极间短路, UGS= 0,无论源-漏极间加入何种极性的电压,漏极电流 ID = 0。因为在源-漏极间存在两个背靠背的PN结。SDNNP第72页/共85页74漏极DP 型 硅 衬底源极S衬底引线B栅极GN+N+第二.漏-源极间加入正向电压。(UDS0)欲使漏-源极间导通，产生漏极电流ID，必