2.2 单极型三极管.ppt

1、,第2章 半导体三极管,重点难点,思考练习,2.2 单极型三极管,课程引入：,1.什么是单极型三极管？,2.单极型三极管与双极型三极管有什么区别？,课程引入,教学目标,教学内容,重点难点,思考练习,教学目标：,1.了解场效应管的结构与符号,2.理解场效应管的工作原理,第2章 半导体三极管,2.2 单极型三极管,课程引入,教学目标,教学内容,3.了解场效应管的主要参数,重点难点,思考练习,重点难点：,1.场效应管的结构特点,2.场效应管的特性曲线和基本参数,第2章 半导体三极管,2.2 单极型三极管,课程引入,教学目标,教学内容,重点难点,思考练习,第2章 半导体三极管,2.2 单极型三极管,课

2、程引入,教学目标,教学内容,一、MOS场效应管,绝缘栅型场效应管 MOSFET。分为： 增强型 N沟道、P沟道 耗尽型 N沟道、P沟道,重点难点,思考练习,第2章 半导体三极管,2.2 单极型三极管,课程引入,教学目标,教学内容,一、MOS场效应管,1、N沟道增强型MOS管,（1）结构,4个电极：漏极D，源极S，栅极G和衬底B,重点难点,思考练习,第2章 半导体三极管,2.2 单极型三极管,课程引入,教学目标,教学内容,一、MOS场效应管,栅源电压uGS的控制作用,（2）工作原理,当uGS=0V时 管子截止。,当uGS0V时 纵向电场将靠近栅极下方的空穴向下排斥耗尽层。,重点难点,思考练习,第

3、2章 半导体三极管,2.2 单极型三极管,课程引入,教学目标,教学内容,一、MOS场效应管,再增加UGs 纵向电场将P区少子电子聚集到P区表面形成导电沟道，如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流id。,开启电压（UT）刚刚产生沟道所需的栅源电压UGS。,特性： uGS UT，管子截止， uGS UT，管子导通。 uGS 越大，沟道越宽，在相同的漏源电压uDS作用下，漏极电流ID越大。,重点难点,思考练习,第2章 半导体三极管,2.2 单极型三极管,课程引入,教学目标,教学内容,一、MOS场效应管,转移特性曲线： iD=f(uGS)uDS=const,可根据输出特性曲线作出移特性曲线。 例1：

4、作uDS=10V的一条转移特性曲线：,UT,重点难点,思考练习,第2章 半导体三极管,2.2 单极型三极管,课程引入,教学目标,教学内容,一、MOS场效应管,一个重要参数跨导gm：,gm=iD/uGS uDS=const (单位mS) gm的大小反映了栅源电压对漏极电流的控制作用。,重点难点,思考练习,第2章 半导体三极管,2.2 单极型三极管,课程引入,教学目标,教学内容,一、MOS场效应管,2、N沟道耗尽型MOS管,重点难点,思考练习,第2章 半导体三极管,2.2 单极型三极管,课程引入,教学目标,教学内容,特点： 当uGS=0时，就有沟道，加入uDS，就有iD。 当uGS0时，沟道增宽，

5、iD进一步增加。 当uGS0时，沟道变窄，iD减小。,一、MOS场效应管,夹断电压（UP）沟道刚刚消失所需的栅源电压uGS,重点难点,思考练习,第2章 半导体三极管,2.2 单极型三极管,课程引入,教学目标,教学内容,一、MOS场效应管,3、P沟道耗尽型MOS管,P沟道MOSFET的工作原理与N沟道MOSFET完全相同，只不过导电的载流子不同，供电电压极性不同而已。这如同双极型三极管有NPN型和PNP型一样。,重点难点,思考练习,第2章 半导体三极管,2.2 单极型三极管,课程引入,教学目标,教学内容,二、结型场效应管（以N沟道为例）,1、结构 两个PN结夹着一个N型沟道。 三个电极：g栅极

6、d漏极 s源极,2、符号：,重点难点,思考练习,第2章 半导体三极管,2.2 单极型三极管,课程引入,教学目标,教学内容,二、结型场效应管（以N沟道为例）,3、工作原理,（1）栅源电压对沟道的控制作用,夹断电压UP使导电沟道完全合拢（消失） 所需的栅源电压uGS。,在栅源间加负电压uGS ，令uDS =0 当uGS=0时，导电沟道最宽。 当uGS时，沟道电阻增大。 当uGS到一定值时 ，沟道会完全合拢。,重点难点,思考练习,第2章 半导体三极管,2.2 单极型三极管,课程引入,教学目标,教学内容,二、结型场效应管（以N沟道为例）,（2）漏源电压对沟道的控制作用,在漏源间加电压uDS ，令uGS

7、 =0 当uDS=0时， iD=0。,uDSiD 沟道变窄,当uDS ,使uGD=uGS- uDS=UP时，预夹断。,uDS再，预夹断点下移。,预夹断前， uDSiD 。 预夹断后， iDSiD 几乎不变。,重点难点,思考练习,第2章 半导体三极管,2.2 单极型三极管,课程引入,教学目标,教学内容,4、特性曲线,二、结型场效应管（以N沟道为例）,（1）输出特性曲线： iD=f（ uDS ）uGS=常数,输出特性曲线分为四个区：,（a）可变电阻区（预夹断前), iD = gm uGS（放大原理）,（b）恒流区（预夹断后),（c）夹断区（截止区）,（d）击穿区,重点难点,思考练习,第2章 半导体

8、三极管,2.2 单极型三极管,课程引入,教学目标,教学内容,可变电阻区,恒流区,击穿区,截止区,二、结型场效应管（以N沟道为例）,重点难点,思考练习,第2章 半导体三极管,2.2 单极型三极管,课程引入,教学目标,教学内容,（2）转移特性曲线： iD=f（ uGS ）uDS=常数,二、结型场效应管（以N沟道为例）,例：作uDS=10V的一条转移特性曲线。,重点难点,思考练习,第2章 半导体三极管,2.2 单极型三极管,课程引入,教学目标,教学内容,三、场效应管的主要参数,1. 开启电压UT 栅源电压小于开启电压的绝对值, 场效应管不能导通。,2.夹断电压UP 当uGS=UP时,漏极电流为零。,3.饱和漏极电流IDSS 当uGS=0时所对应的漏极电流。,4.输入电阻RGS 结型场效应管:RGS大于107 MOS场效应管: RGS可达1091015。,5.低频跨导gm