三极管及场效应管原理讲解

三轻管及堤效雁管原能解大堆：- 三怪管舆堤效愿管的简介三推管舆堤效底管的工作原三推管舆堤效底管的潺别三推管舆堤效底管辨噤雁用一 三枢管舆堤效雁管的^介1.三惨管的神介半尊体三枢管又摺晶体三枢管，M摺晶髓管.它是由三坑半尊体歪成，年成微PN、待，即集t#^＜射#，塞待3微食枢，分可是集食枢,基枢，金射枢，如下圈所示:B

BB3基楹,C畚集^楹,E><射^半暮体三十亟管TRANSISTORTest#Description1hFEForward-currenttransferratio2VBEBaseemittervoltage(seealsoAppendixF)3IEBOEmittertobasecutoffcurrent4VCESATSaturationvoltage5ICBOCollectortobasecutoffcurrent6ICEOCollectortoemitercutoffcurrentICER,withbasetoemiterloadICEX,reversebias,orICESshort(seealsoAppendixF)7BVceoBreakdownvoltage,collectortoemitter,bVcerwithbasetoemiterload,BVcexreversebias,orBVcesshort(seealsoAppendixF)8BVcboBreakdownvoltage,collectortobase9BVeboBreakdownvoltage,emittertobase10VbesatBaseemittersaturationvoltage堤效雁管筒介埸技愿管又秤属-氧化物-半暮体埸效愿管，也就是我哗通常所MOS(MetalOxideSemiconductor)管.埸技愿管是-彳重由阿入信耽宅壁控制其阿出点大小的半暮体埸技愿管,是宅壁控制器件,阿入如旦非常高.埸技愿管分3:、罕型埸技愿管(JFET)和藉、琴栅型埸技愿管(IGFET)、罕型埸技愿管JEFTTest#、罕型埸技愿管JEFTTest#1vgsoff2lDss3bvdgo4IGSS5IDGO6IDOFF7bvgss8vdsonDescriptionGatetosourcecutoffvoltage.Zerogatevoltagedraincurrent.Draintogatebreakdownvoltage.Gatereversecurrent.Draintogateleakage.Draincut-offcurrent.Gatetosourcebreakdownvoltage.Draintosourceon-statevoltage.、待型堤效愿管有dN、待型堤效愿管有dN型和P型浅道植，食符映如下d 、待型堤效愿管有三枢:珊枢源枢十亟、待型堤效愿管有微 PN、待，在栅源枢上加-定竟型，在堤效愿管R部育形成一微尊如至道，耆d,s枢膺加上一定^型成，食就可以您浅道中述,即通^源t型改建尊食浅道食阻,滑说封枢食的控制.,浩型堤效底管的主要4我Tt型UDS（off）,耆UDS等于某一微定值（10v）,使Id等于某一微微小t （如50uA）成，栅源枢膺所加的UGS即＞4Tt型.UDS（off）-般31〜10V.嶷和枢t Ids：耆Ugs=0匿，堤效愿管金生孑真由T成的悟t.直峋入如旦Rgs.低朋跨尊GM源馨穿t型 U（br）ds栅源馨穿t型U（br）gs最大耗散功 Pdm、弩簿栅型堤效愿管是由屠氧化物和半尊体歪成,故摺3MOSFET,M棒MOS管，其工作原似於、待型堤效愿管MOSFETTest# MOSFETTest# DescriptionVGSTHIDssIDSxThresholdvoltagZerogatevoltagedraincurrent.withgatetoSourcereversebias.

3BVDssDraintoSourcebreakdownvoltage.4VDSONDraintoSourceon-statevoltage.IGSSF5GatetoSourceleakagecurrentforward.6IGSSRGatetoSourceleakagecurrentreverse.7VFDiodeforwardvoltage.8VGSFGatetoSourcevoltage(forward)requiredforspecifiedInatspecifiedVos.(seeSISQAppendixF)9VGSRGatetoSourcevoltage(reverse)requiredforspecifiedIDatspecifiedVDS.(seealsoAppendixF)10VDSONOn-statedraincurrent11VGSONOn-stategatevoltage符映和枢性dV iD—iDgbg+* —•1 ►b+ss(1)增魅型NMOS(2)增魅型PMOSiDiD_g -—•g •• • Bt ——►Bs s*— «(3)耗壹型NMOS(4)耗壹型PMOS暮簿栅型坍效庵管主要BVDsIDMSX(肆敦食型)源＜?t型BVDsIDMSX(肆敦食型)最大枢食隅值食型Vgs

暮通如旦Ron跨尊(互尊)(GM)最高工作溥♦通随膺TON和雇唆T成膺二三怪管舆堤效愿管的工作原三推管的工作原1.(1)NPN (2)pnp(3)购入特性曲'貌v三推管的工作原1.(1)NPN (2)pnp(3)购入特性曲'貌vbe三枢管的三植憩:放大放大*餐射、罕正偏，集七罕反偏，E1>E2,即NPN型三枢管Vc>Vb>Ve,PNP型三枢管Vc<Vb<Ve,三枢管扇于放大惹.由于Ic=6Ib,即Ic受Ib控制，而Ic的t能是由t源提供的，此融Ube=0.6~0.7V(NPN硅管)截止

IbW0的*域柄截止*,UBE<0.5V成，三枢辟始截止，>截止可靠，常使UBEW0,即餐射、罕偏或反偏(NPN管VbWVe,PNP型三枢管VbMVe),截止吃集七罕也反向偏置(NPN管Vb<Vc,PNP型三枢管Vb>Vc).镣和耆VCE<VBE,即集宅、罕正向偏置(Vb<Vc),装射、罕正向偏置(Vb>Ve)吃三枢管扇于箭和*.箭和型UCE(sat),小功硅管UCE(sat)=0.3V,玮管UCE(sat)\0.1V.1.主要共装射枢直宅放大系6—,即Hfe,6TC/IB共装射枢交宅放大系6 .6=AIC/AIB集宅枢，基枢反向箭和宅 ICBO集定枢,装射枢反向箭和宅 ICEO,即穿透t集定枢最大允^功耗PCM集t枢最大允^tICM集t枢,基枢反向擎穿t型U(BR)CBO装射枢,基枢反向擎穿t型U(BR)CBO集t枢,装射枢反向擎穿t型U(BR)CBO2.堤效愿管的工作原2.1结型埸效雁管场效应晶体三极管是由一种载流子导电的、用输入电压控制输出电流的半导体器件。从参与导电的载流子来划分，它有自由电子导电的N沟道器件和空穴导电的P沟道器件。N构道

N构道N沟道场效应管工作时，在栅极与源极之间加负电压，栅极与沟道之间的pn结为反偏。在漏极，源极之间加一定正电压，使N沟道中的多数载流子（电子）由源极向漏极漂移，形成iD。iD的大小受vgs的控制。P沟道场效应管工作时，极性相反，沟道中的多子为空穴。2.2别色#彖栅型埸效雁管N^道N^道别色#彖栅型埸效雁管栅源电压vgs对iD的控制作用当yGS<0时，PN结反偏，耗尽层变厚，沟道变窄，沟道电阻变大，ID减小；VGS更负，沟道更窄，ID更小；直至沟道被耗尽层全部覆盖，沟道被夹断，ID§0。这时所对应的栅源电压vGS称为夹断电压匕。漏源电压VDS对iD的影响在栅源间加电压VGS＞VP，漏源间加电压vDSo则因漏端耗尽层所受的反偏电压为yGD=yGS-yDS，比源端耗尽层所受的反偏电压UGS大，(如:^都=-2乂VDS=3V,VP=-9V,则漏端耗尽层受反偏电压为-5V，源端耗尽层受反偏电压为-2V)，使靠近漏端的耗尽层比源端厚，沟道比源端窄，故vDS对沟道的影响是不均匀的，使沟道呈楔形。当vDS增加到使vGD=vGS-vDS=匕时，在紧靠漏极处出现预夹断点，伏安特性曲线①输出特性曲线)"恒流区：(又称饱和区或放大区)特点:(1)受控性：输入电压vGS控制输出电流(2)恒流性：输出电流孔基本上不受输出电压，DS的影响。用途:可做放大器和恒流源。条件:(1)源端沟道未夹断V」＜VJ(2)源端沟道予夹断V」＜匕V特点：(1)当vGS为定值时，八是vDS的线性函数，管子的漏源间呈现为线性电阻，且其阻值受vGS控制。(2)管压降vDS很小。用途：做压控线性电阻和无触点的、闭合状态的电子开关条件：源端与漏端沟道都不夹断 IVGSI<IVp|IVdsI<|Vgs-V」夹断区用途：做无触点的、接通状态的电子开关条件：整个沟道都夹断IVGSI>IVpI击穿区当漏源电压增大到IVDSI=IV(BR)DSI时，漏端PN结发生雪崩击穿，使孔剧增的区域。其值一般为(20-50)V之间。由于Vgd=Vgs-Vds故vGS越负，对应的匕就越小。管子不能在击穿区工作②转移特性曲线Df广/Df广/(VGS"C/dC^b^/Av)=侦/dv)=g^ns)二三怪管舆堤效雁管的潺别晶体管是电流控制元件；场效应管是电压控制元件晶体管参与导电的是电子一空穴，因此称其为双极型器件;

场效应管是电压控制元件，参与导电的只有一种载流子，因此称其为单级型器件。四三檄管横成F9雷路OUTINYGND四三檄管横成F9雷路OUTINYGND3.晶体管的输入电阻较低，一般102-104W；场效应管的输入电阻高，可达109~1014W三槌管堤效雁管结构与分类NPN型PNP型结型N沟道P沟道绝缘栅增强型N沟道P沟道耗尽型N沟道P沟道载流子多子扩散少子漂移多子漂移输入量电流输入电压输入控制电流控制电流源电压控制电流源噪声较大较小温度特性受温度影响较大较小，且有零温度系数点输入电阻几十到几千欧姆几兆欧姆以上静电影响不受静电影响易受静电影响集成工艺不易大规模集成适宜大规模,超大规模集成

+5VGND

五相^雷路^例檄不重名不胃: LUXEMBURG不良现象：80NODISPLAY技有Vcore;14.318不振,ICS不工作)分析思路：根撮以上的不良现象，我仍首要做的就是判■斤出冏题黑占来,依撮intel主板的工作原理,ICS正常工作前，其16®(VTT_PWRGD*PD)＞通遏Q5C1.R5C8莹寸VCCP迤行采檬值测,看其是否。虹如圄1),如VCCPOK,Q5C1的基橡舄1.0V,Q5C1^通,A#B位舄LOW,ICS^始工作,因舄没

有VCCP,A#K的雷位拉不到LOW,所以ICS不工作.由此可以判■斤出冏题黑占不在ICS商里其只是被重力停止工作耒值测前此黠亲高籍平JCS虐驰等待肤熊。漫有正堂工作U6B1GK_41QE看VCCP»»,量测其雷路所有MOS管都OK,但ADP3418K的3胎"如圈2a)(VREG_ILIMIT庵位舄高雷平(3.3V),没有拉低，查看其上一例俞入雷路，它是®®-fi220K的雷阻R1F31直接速到U1F1的15胎"如圈2b)，更换U1F1仍MSES出，量测其上—伽俞入信号虎箴说U1F1的11®(VTT_PWRGD)(H2b)的输入SE舄LOW其是值测V_FSB_VTT是否正常工作.

C4B03谜GMltiI』 \ 二 「5I山 C4B03谜GMltiI』 \ 二 「5I山 LIMIT此肿席低琶平付效，在木fir作箭君高雷丰i富我励君低■霄平膨U4E1固始勤作一VDCPJW_FWW3D1u1〕R1FW〉R1F31221K<249K1%<1%CH(CH翊I402岛TEHW8VF^G_PVW1_G_DRV_H_Cn酬7UREG_5W1_3UT1口丁F3III?BwnFHF5VREO-PWIvl!_□_CF?V_LC4Q7i—inoonp留俱7CDVIC3WU1留口MH2MCIPWW3MIXiUTviaMlFEimTtvrFBMSQOMP?.uFWGD7MDCEDOIf□EATL&UWRIDBJEFFULV^ADJuur正常工作畤，此黑占的■«位量V_FSB_VTT的斯奥雷路(d3)