2022年《模拟电子电路基础》-童诗白教案

1、精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -教师教案课程名称：模拟电路基础授课学时： 4授课班级：任课教师：教师职称：助教老师所在系别：微电子技术系电子科技高校成都学院教务处精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -课程名称模拟电路基础授课专业班级集成电路设计与集成系统修课课程编号课程类型人数必修公共基础课 ；学科基础课 ； 专业核心课 选修专业选修 ；任选课（）；公选课 ；理论课 ；实践课 授课方式考核方式及成

2、果构成课堂讲授为主（ ）；试验为主（）；自学为主（）；专题争论为主（）；其他：考试 考查成果构成及比例：是否采纳是多媒体授课是否采纳否双语教学学时安排讲授 56 学时； 试验 0 学时；上机0 学时； 习题 8 学时；课程设计0 学时教材名称作者出版社及出版时间模拟电子技术基础第四版华成英童诗白高等训练出版社出版社，参考书目模拟电路分析与设计基础模拟电子技术基础模拟电路基础吴援明，唐军康华光刘光祜， 饶妮妮科学出版社高等训练出版社出版社电子科技高校出版社，授课时间第 1 周 第 16 周精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 2 页，共 11 页 - - - - - -

3、- - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -目录第一章常用半导体器件4第 01 讲 半导体基础学问4第 02 讲 半导体二极管5第 03 讲 双极型晶体管7第 04 讲 场效应管8本章小节10精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -第一章常用半导体器件一、教学内容及要求 （ 按节或学问点安排学时，要求反映学问的深度、广度，对学问点的把握程度（明白、懂得、把握、敏捷运用），技能训练、才能培育的要求等

4、）本章重点叙述半导体器件的结构原理、外特性、主要参数及其物理意义，工作状态或工作区的分析；第一介绍构成 PN 结的半导体材料、 PN 结的形成及其特点；其后介绍二极管、稳压管的伏安特性、电路模型和主要参数以及应用举例；然后介绍两种三极管（BJT 和 FET）的结构原理、伏安特性、主要参数以及工作区的判定分析方法；二、本章学时安排本章分为 4 讲，每讲 2 学时；第 01 讲 半导体基础学问本讲重点1. PN结的单向导电性；2. PN结的伏安特性；本讲难点1. 半导体的导电机理: 两种载流子参加导电；2. 掺杂半导体中的多子和少子3. PN结的形成；教学组织过程用多媒体演示半导体的结构、导电机理

5、、PN结的形成过程及其伏安特性等，便于懂得和把握；主要内容1. 半导体及其导电性能依据物体的导电才能的不同，电工材料可分为三类：导体、半导体和绝缘体；半导体可以定义为导电-3-9性能介于导体和绝缘体之间的电工材料，半导体的电阻率为10 10cm；典型的半导体有硅Si 和 锗 Ge以及砷化镓GaAs等；半导体的导电才能在不同的条件下有很大的差别：当受外界热和光的作用时，它的 导电才能明显变化；往纯洁的半导体中掺入某些特定的杂质元素时，会使它的导电才能具有可控性；这些特殊的性质打算了半导体可以制成各种器件；2. 本征半导体的结构及其导电性能本征半导体是纯洁的、没有结构缺陷的半导体单晶；制造半导体器

6、件的半导体材料的纯度要达到99.9999999% ，常称为“九个9”，它在物理结构上为共价键、呈单晶体形状；在热力学温度零度和没有外 界激发时 , 本征半导体不导电；3. 半导体的本征激发与复合现象当导体处于热力学温度0K 时，导体中没有自由电子；当温度上升或受到光的照耀时，价电子能量增高，有的价电子可以摆脱原子核的束缚而参加导电，成为自由电子； 这一现象称为本征激发（也称热激发） ；因热激发而显现的自由电子和空穴是同时成对显现的，称为电子空穴对；游离的部分自由电子也可能回到空穴中去，称为复合；在肯定温度下本征激发和复合会达到动态平稳，此时， 载流子浓度肯定，且自由电子数和空穴数相等；4. 半

7、导体的导电机理自由电子的定向运动形成了电子电流，空穴的定向运动也可形成空穴电流，因此，在半导体中有自由电子和空穴两种承载电流的粒子（即载流子），这是半导体的特殊性质；空穴导电的实质是: 相邻原子中的价电子（共价键中的束缚电子）依次填补空穴而形成电流；由于电子带负电，而电子的运动与空穴的运动方向相反，因此认为空穴带正电；5. 杂质半导体掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体；杂质半导体是半导体器件的基本材料；在本征半导体中掺入五价元素（如磷） ，就形成N 型（电子型）半导体；掺入三价元素（如硼、镓、铟等）就形成P 型（空穴型）半导体；杂质半导体的导电性能与其掺杂浓度和温度有关，掺杂浓度越大、温度越高

8、，其导电才能越精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -强；在 N 型半导体中，电子是多数载流子，空穴是少数载流子；多子（自由电子）的数量正离子数少子（空穴）的数量在 P 型半导体中，空穴是多数载流子，电子是少数载流子；多子（空穴）的数量负离子数少子（自由电子）的数量6. PN结的形成及其单向导电性半导体中的载流子有两种有序运动：载流子在浓度差作用下的扩散运动和电场作用下的漂移运动；同 一块半导体单晶上形成P 型和 N型半导体区域，在这两个区

9、域的交界处，当多子扩散与少子漂移达到动态平稳时，空间电荷区（亦称为耗尽层或势垒区）的宽度基本上稳固下来，PN结就形成了；当 P 区的电位高于N 区的电位时，称为加正向电压（或称为正向偏置），此时， PN结导通，出现低电阻，流过mA级电流，相当于开关闭合；当 N 区的电位高于P 区的电位时，称为加反向电压（或称为反向偏置），此时， PN结截止，出现高电阻，流过 A 级电流，相当于开关断开；PN结是半导体的基本结构单元，其基本特性是单向导电性：即当外加电压极性不同时，PN结表现出截然不同的导电性能；PN 结加正向电压时，出现低电阻，具有较大的正向扩散电流；PN 结加反向电压时，出现高电阻，具有很小

10、的反向漂移电流；这正是PN 结具有单向导电性的详细表现；7. PN结伏安特性iPN结伏安特性方程：uUI SeT1式中： I s 为反向饱和电流；UT 为温度电压当量，当T300K 时， U T 26mVu当 u0 且 u >>U T 时， iI S eU T，伏安特性呈非线性指数规律；当 u 0 且 u>> U T 时， iI S0 ，电流基本与u 无关； 由此亦可说明PN结具有单向导电性能；PN结的反向击穿特性：当 PN结的反向电压增大到肯定值时，反向电流随电压数值的增加而急剧增大；PN结的反向击穿有两类：齐纳击穿和雪崩击穿；无论发生哪种击穿，如对其电流不加以限制，

11、都可能造成PN结的永久性损坏；8. PN结温度特性当温度上升时， PN结的反向电流增大，正向导通电压减小；这也是半导体器件热稳固性差的主要缘由；9. PN结电容效应PN结具有肯定的电容效应，它由两方面的因素打算: 一是势垒电容CB ，二是扩散电容CD，它们均为 非线性电容；势垒电容是耗尽层变化所等效的电容；势垒电容与PN结的面积、空间电荷区的宽度和外加电压等因素有关；扩散电容是扩散区内电荷的积存和释放所等效的电容；扩散电容与PN结正向电流和温度等因素有关；PN结电容由势垒电容和扩散电容组成；PN结正向偏置时，以扩散电容为主；反向偏置时以势垒电容为主；只有在信号频率较高时，才考虑结电容的作用；第

12、 02 讲 半导体二极管本讲重点1. 二极管的伏安特性、单向导电性及等效电路（三个常用模型）；2. 稳压管稳压原理及简洁稳压电路；3. 二极管的箝位、限幅和小信号应用举例；本讲难点1. 二极管在电路中导通与否的判定方法，共阴极或共阳极二极管的优先导通问题；2. 稳压管稳压原理；教学组织过程用多媒体演示二极管的结构、伏安特性以及温度对二极管特性的影响等，便于懂得和把握；二极管的箝位、限幅和小信号应用举例可以启示争论；精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 5 页，共 11 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - -

13、- - - -主要内容1. 半导体二极管的几种常见结构及其应用场合在 PN 结上加上引线和封装，就成为一个二极管；二极管按结构分为点接触型、面接触型和平面型三大类；点接触型二极管PN结面积小，结电容小，常用于检波和变频等高频电路；面接触型二极管PN结面积 大，结电容大，用于工频大电流整流电路；平面型二极管PN 结面积可大可小，PN结面积大的，主要用于 功率整流；结面积小的可作为数字脉冲电路中的开关管；2. 二极管的伏安特性以及与PN结伏安特性的区分半导体二极管的伏安特性曲线如P7 图 1. 9 所示，处于第一象限的是正向伏安特性曲线，处于第三象限的是反向伏安特性曲线；1）正向特性：当V 0，即

14、处于正向特性区域；正向区又分为两段：（ 1）当 0 V U on 时，正向电流为零，U on 称为死区电压或开启电压；（ 2）当 VU on 时，开头显现正向电流，并按指数规律增长；2）反向特性：当V 0 时，即处于反向特性区域；反向区也分两个区域：（ 1）当 VBR V 0 时，反向电流很小，且基本不随反向电压的变化而变化，此时的反向电流也称反向饱和电流I S ；（ 2）当 VVBR 时，反向电流急剧增加，VBR 称为反向击穿电压；从击穿的机理上看，硅二极管如| VBR | 7 V 时，主要是雪崩击穿；如VBR 4 V 就主要是齐纳击穿，当在 4 V 7V 之间两种击穿都有，有可能获得零温度

15、系数点；3）二极管的伏安特性与PN结伏安特性的区分：二极管的基本特性就是PN结的特性；与抱负PN结不同的是， 正向特性上二极管存在一个开启电压Uon；一般， 硅二极管的Uon=0.5 V 左右，锗二极管的Uon=0.1V 左右；二极管的反向饱和电流比PN结大；3. 温度对二极管伏安特性的影响温度对二极管的性能有较大的影响，温度上升时，反向电流将呈指数规律增加，硅二极管温度每增加8，反向电流将约增加一倍；锗二极管温度每增加12，反向电流大约增加一倍；另外，温度上升时，二极管的正向压降将减小，每增加1，正向压降UD 大约减小2mV，即具有负的温度系数；4. 二极管的等效电路（或称为等效模型）1）抱

16、负模型：即正向偏置时管压降为0，导通电阻为0；反向偏置时，电流为0，电阻为；适用于信号电压远大于二极管压降时的近似分析；2）简化电路模型：是依据二极管伏安特性曲线近似建立的模型，它用两段直线靠近伏安特性，即正向导通时压降为一个常量Uon；截止时反向电流为0；3）小信号电路模型：即在微小变化范畴内，将二极管近似看成线性器件而将它等效为一个动态电阻r D ；这种模型仅限于用来运算叠加在直流工作点Q上的微小电压或电流变化时的响应；5. 二极管的主要参数1）最大整流电流I ：二极管长期工作答应通过的最大正向电流；在规定的散热条件下，二极管正向平均电流如超过此值，就会因结温过高而烧坏；2）最高反向工作电

17、压UBR ：二极管工作时答应外加的最大反向电压；如超过此值，就二极管可能因反向击穿而损坏；一般取UBR 值的一半；3）电流 I R：二极管未击穿时的反向电流；对温度敏锐；IR 越小，就二极管的单向导电性越好；4）最高工作频率fM ：二极管正常工作的上限频率；如超过此值，会因结电容的作用而影响其单向导电性；6. 稳压二极管（稳压管）及其伏安特性稳压管是一种特殊的面接触型半导体二极管，通过反向击穿特性实现稳压作用；稳压管的伏安特性与一般二极管类似，其正向特性为指数曲线；当外加反压的数值增大到肯定程度时就发生击穿，击穿曲线很陡，几乎平行于纵轴，当电流在肯定范畴内时，稳压管表现出很好的稳压特性；7.

18、稳压管等效电路稳压管等效电路由两条并联支路构成：加正向电压以及加反向电压而未击穿时，与一般硅管的特性相同；加反向电压且击穿后，相当于抱负二极管、电压源Uz 和动态电阻r z 的串联；如P16 图 1.18 所示；8. 稳压管的主要参数1）稳固电压UZ ：规定电流下稳压管的反向击穿电压；精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -2）最大稳固工作电流I ZMAX和最小稳固工作电流IZMIN ：稳压管的最大稳固工作电流取决于最大耗散功率，即 PZm

19、ax =U ZI Zmax ；而 I zmin 对应 UZmin ；如 IZ IZmin ，就不能稳压；3）额定功耗PZM ： PZM UZ IZMAX， 超过此值，管子会因结温升太高而烧坏；4）动态电阻rZ ： rz =VZ /IZ ，其概念与一般二极管的动态电阻相同，只不过稳压二极管的动态电阻是从它的反向特性上求取的；RZ 愈小，反映稳压管的击穿特性愈陡，稳压成效愈好；5）温度系数 ：温度的变化将使U Z 转变，在稳压管中，当U Z 7 V 时， UZ 具有正温度系数，反向击穿是雪崩击穿；当U Z 4 V 时， UZ 具有负温度系数，反向击穿是齐纳击穿；当4 V VZ 7 V 时，稳压管可

20、以获得接近零的温度系数；这样的稳压二极管可以作为标准稳压管使用；9. 稳压管稳压电路稳压二极管在工作时应反接，并串入一只电阻；电阻有两个作用：一是起限流作用，以爱护稳压管；二是当输入电压或负载电流变化时，通过该电阻上电压降的变化，取出误差信号以调剂稳压管的工作电流，从而起到稳压作用；10. 特殊二极管与一般二极管一样，特殊二极管也具有单向导电性；利用PN 结击穿时的特性可制成稳压二极管，利用发光材料可制成发光二极管，利用PN结的光敏特性可制成光电二极管；第 03 讲 双极型晶体管本讲重点1. BJT 电流放大原理及其电流安排关系式；2. BJT 的输入、输出特性；3. BJT 三种工作状态的判

21、定方法；本讲难点1. BJT 放大原理及电流安排关系式；2. BJT 三种工作状态的判定方法；教学组织过程用多媒体演示三极管的结构、输入与输出特性以及温度对三极管特性的影响等，便于懂得和把握；三极管工作状态、电位和管型的判定方法可以启示争论；主要内容1. 晶体管的主要类型和应用场合双极型晶体管BJT 是通过肯定的工艺，将两个PN结接合在一起而构成的器件，是放大电路的核心元件，它能掌握能量的转换，将输入的任何微小变化不失真地放大输出，放大的对象是变化量；BJT 常见形状有四种，分别应用于小功率、中功率或大功率，高频或低频等不同场合；2. BJT 具有放大作用的内部条件和外部条件1） BJT 的内

22、部条件为：BJT 有三个区（发射区、集电区和基区）、两个PN结（发射结和集电结） 、三个电极（发射极、集电极和基极）组成；并且发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，基区厚度很小；2） BJT 放大的外部条件为：发射结正偏，集电结反偏；3. BJT 的电流放大作用及电流安排关系晶体管具有电流放大作用；当发射结正向偏置而集电结反向偏置时，从发射区注入到基区的非平稳少子中仅有很少部分与基区的多子复合，形成基极电流，而大部分在集电结外电场作用下形成漂移电流I C，表达出 I B对的 I C掌握作用；此时，可将I C 看成电流I B 掌握的电流源；三个重要的电流安排关系式：IEI B ICIC IB ICE

23、O IBIC IEICBO IE4. 晶体管的输入特性和输出特性晶体管的输入特性和输出特性说明各电极之间电流与电压的关系；现以共射电路为例说明；1）共射输入特性：iB f uBE V CE=常数如 P24 图 1.26 所示；输入特性曲线分为三个区：死区、非 线性区和线性区；其中vCE =0V 的那一条相当于发射结的正向特性曲线；当vCE 1V 时，特性曲线将会向右略微移动一些；但vCE 再增加时，曲线右移很不明显；曲线的右移是三极管内部反馈所致，右移不明显精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - -精品word 名

24、师归纳总结 - - - - - - - - - - - -说明内部反馈很小；2）共射输出特性：iCf uCEi B =常数如 P25 图 1.27 所示，它是以i B 为参变量的一族特性曲线；对于其中某一条曲线，当vCE=0 V 时， iC=0；当 vCE 微微增大时， i C 主要由 vCE 打算；当vCE 增加到使集电结反偏电压较大时，特性曲线进入与vCE 轴基本平行的区域这与输入特性曲线随vCE 增大而右移的缘由是一样的 ；因此，输出特性曲线可以分为三个区域：饱和区、截止区和放大区；3）晶体管工作在三种不同工作区外部的条件和特点工作状态NPN型PNP型特点截止状态放大状态饱和状态E 结、

25、 C 结均反偏 VB VE、VBVCE 结正偏、 C结均反偏 VC VB V EE 结、 C 结均正偏VB VE、VB VCE 结、 C 结均反偏 VB VE、VB VCE 结正偏、 C 结均反偏 VC VB V EE 结、 C 结均正偏VB VE、VB VCI C 0I C I BV CE V CES5. 晶体管的主要参数1）直流参数 1共射直流电流放大系数：=（I C I CEO）/ IB IC/I B2 共基直流放大系数：=（I C I CBO） /I E IC/IEvCEconst ，在放大区基本不变；明显与之间有如下关系：= I C/IE=I B / 1+I B=/ 1+3 穿透电流

26、 ICEO：ICEO =（ 1+）I CBO ；式中 I CBO 相当于集电结的反向饱和电流；2）沟通参数1共射沟通电流放大系数 ： =IC/IBvCEconst ，在放大区值基本不变；(2) 共基沟通放大系数： =I C/IEU CBconst当 I CBO 和 ICEO 很小时，、，可以不加区分；(3) 特点频率fT ：三极管的值不仅与工作电流有关，而且与工作频率有关；由于结电容的影响，当信号频率增加时，三极管的将会下降；当下降到 1 时所对应的频率称为特点频率；3）极限参数和三极管的安全工作区（ 1）最大集电极电流I CM ：当集电极电流增加时，就要下降，当值下降到线性放大区值的 70

27、30时，所对应的集电极电流称为最大集电极电流I CM ；至于值下降多少，不同型号的三极管，不同的厂家的规定有所差别；可见，当IC ICM 时，并不表示三极管会损坏；（ 2） 最大集电极耗散功率PCM ： PCM = i CuCE ；对于确定型号的晶体管，PCM 是一个定值；当硅管的结温大于150、锗管的结温大于70时，管子的特性明显变坏，甚至烧坏；（ 3）极间反向击穿电压：晶体管某一级开路时，另外两个电极之间所答应加的最高反向电压，即为极间反向击穿电压，超过此值管子会发生击穿现象；极间反向电压有三种：UCBO、UCEO和 UEBO；由于各击穿电压中 UCEO值最小，选用时应使其大于放大电路的工

28、作电源VCC；（ 4）三极管的安全工作区：由PCM 、ICM 和击穿电压VBRCEO 在输出特性曲线上可以确定四个区：过损耗区、过电流区、击穿区和安全工作区；使用时应保证三极管工作在安全区；如P28 图 1.29 所示；6. 温度对晶体管特性及参数的影响1）温度对反向饱和电流的影响：温度对I CBO和 I CEO等由本征激发产生的平稳少子形成的电流影响特别严峻；2）温度对输入特性的影响：当温度上升时， 正向特性左移； 当温度变化1时，UBE 大约下降2 2.5mV，UBE 具有负温度系数；3）温度对输出特性的影响温度上升时，由于 I CEO和 增大，且输入特性左移，导致集电极电流I C增大，输

29、出特性上移；总之，当温度上升时，I CEO和 增大，输入特性左移，最终导致集电极电流增大；第 04 讲 场效应管本讲重点1. MOS管结构原理；精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -2. MOS管的伏安特性及其在三个工作区的工作条件；本讲难点：1.MOS管各工作区的工作条件；教学组织过程本讲以老师讲授为主；用多媒体演示FET的结构原理、输出与转移特性等，便于同学懂得和把握；FET的工作区、管型的判定方法可以启示争论；主要内容1. 效应管及

30、其类型效应管 FET 是一种利用电场效应来掌握其电流大小的半导体器件；依据结构不同可分为两大类：结型场效应管（ JFET）和金属氧化物半导体场效应管（MOSFET简称 MOS管）；每一类又有N 沟道和 P 沟道两种类型；其中MOS管又可分为增强型和耗尽型两种；2. N 沟道增强型MOS管结构N 沟道增强型MOSFET 基本上是一种左右对称的拓扑结构，它是在 P 型半导体上生成一层SiO2 薄膜绝缘层，然后用光刻工艺扩散两个高掺杂的N 型区，从 N 型区引出两个电极，漏极D ，和源极 S；在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅极G；P 型半导体称为衬底，用符号B 表示；由于这种MOS 管在

31、 VGS=0V 时 ID =0；只有当U GS UGSth 后才会显现漏极电流，所以称为增强型MOS管；如 P42 图 1.44所示；3. N 沟道增强型MOS管的工作原理 1）夹断区工作条件U GS=0 时， D 与 S 之间是两个PN结反向串联，没有导电沟道，无论D 与 S 之间加什么极性的电压，漏极电流均接近于零；当0 UGSU GSth 时， 由柵极指向衬底方向的电场使空穴向下移动，电子向上移动，在 P 型硅衬底的上表面形成耗尽层，仍旧没有漏极电流；工作条件UGS> U GSth 时，栅极下P 型半导体表面形成N 型导电沟道 反型层 ，如 D、S 间加上正向电压后可产生漏极电流I

32、 D；如 uDS uGS- U GSth，就沟道没夹断， 对应不同的uGS，ds 间等效成不同阻值的电阻，此时，FET 相 当 于 压 控 电 阻 ；3）恒流区（或饱和区）工作条件当 uDS=uGS- U GSth 时，沟道预夹断；如uDS uGS -UGSth ，就沟道已夹断，iD 仅仅打算于uGS，而与 uDS 无关；此时，i D 近似看成uGS 掌握的电流源，FET相当于压控流源；可见，对于N 沟道增强型MOS管，栅源电压VGS对导电沟道有掌握作用，即U GS> UGSth 时，才能形成导电沟道将漏极和源极沟通；假如此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流ID；当场效应管工作在恒流区时

33、，利用栅源之间外加电压uGS 所产生的电场来转变导电沟道的宽窄，从而掌握多子漂移运动所产生的漏极电流I D；此时，可将ID 看成电压uGS 掌握的电流源；4. N 沟道耗尽型MOSFETN 沟道耗尽型MOSFET是在栅极下方的SiO2 绝缘层中掺入了大量的金属正离子，所以当UGS=0 时，这些正离子已经感应出反型层，形成了沟道；如P45 图 1.48 所示；于是，只要有漏源电压，就有漏极电流存在；当 UGS 0 时，将使 ID 进一步增加； UGS 0 时，随着 UGS 的减小漏极电流逐步减小，直至ID=0；对 应 I D=0 的 U GS 称为夹断电压，用符号U GSoff 表示，5. P

34、沟道增强型和耗尽型MOSFET 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；这犹如双极型三极管有NPN 型和 PNP 型一样；6. 场效应管的伏安特性场效应三极管的特性曲线类型比较多，依据导电沟道的不同以及是增强型仍是耗尽型可有四种转移特性曲线和输出特性曲线，其电压和电流方向也有所不同；以增强型N 沟 MOSFET为例，输出特性： iD f uDS UGS =常数 反映 UGSU GSth 且固定为某一值时，U DS 对 I D 的影响；转移特性： iD f uGS UDS =常数 反映 UGS 对漏极电流的掌握关系；输出

35、特性和转移特性反映了场效应管工作的同一物理过程，因此， 转移特性可以从输出特性上用作图法一一对应地求出；场效应管的输出特性可分为四个区：夹断区、可变阻区、饱和区（或恒流区）和击穿区；在放大电路中，场效应管工作在饱和区；7. 场效应管的主要参数：1） 直流参数精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -（ 1）开启电压UGSth ：开启电压是MOS 增强型管的参数，栅源电压小于开启电压的肯定值，场效应管不能导通；（ 2）夹断电压U GSoff ：

36、夹断电压是耗尽型FET 的参数，当U GS=UGSoff 时，漏极电流为零；（ 3）饱和漏极电流IDSS：I DSS 是耗尽型FET 的参数，当U GS=0 时所对应的漏极电流；（ 4）直流输入电阻RGS（DC ）：FET 的栅源输入电阻； 对于 JFET，反偏时 RGS 约大于 107 ；对于 MOSFET ，RGS 约是 1091015 ； 沟通参数（ 1）低频跨导gm：低频跨导反映了栅压对漏极电流的掌握作用，这一点与电子管的掌握作用特别相 像； gm 可以在转移特性曲线上求取，单位是mS毫西门子 ；（ 2）级间电容： FET 的三个电极间均存在极间电容；通常 Cgs 和 Cgd 约为 1

37、 3pF, 而 Cds 约为 0.1 1pF；在高频电路中，应考虑极间电容的影响；极限参数（ 1）最大漏极电流IDM ：是 FET正常工作时 漏极电流 的上限值；（ 2）漏 - 源击穿电压UBRDS：FET进入恒流区后，使iD 突然增大的 uDS 值称为漏源击穿电压， uDS 超过此值会使管子烧坏；（ 3）最大耗散功率PDM ：可由 PDM = VDS I D 打算，与双极型三极管的PCM 相当；8. 场效应管FET 与晶体管BJT 的比较1） FET 是另一种半导体器件，在FET 中只是多子参加导电，故称为单极型三极管；而一般三极管参 与导电的既有多数载流子，也有少数载流子，故称为双极型三极

38、管（BJT）；由于少数载流子的浓度易受温度影响，因此，在温度稳固性、低噪声等方面FET优于 BJT；2） BJT 是电流掌握器件，通过掌握基极电流达到掌握输出电流的目的；因此，基极总有肯定的电流， 故 BJT 的输入电阻较低；FET 是电压掌握器件，其输出电流取决于栅源间的电压，栅极几乎不取用电流，914因此， FET的输入电阻很高，可以达到10 0 ；高输入电阻是FET的突出优点；3） FET 的漏极和源极可以互换使用，耗尽型MOS管的栅极电压可正可负，因而FET 放大电路的构成比 BJT 放大电路敏捷；4） FET 和 BJT 都可以用于放大或作可控开关；但FET 仍可以作为压控电阻使用，可以在微电流、低电压条件下工作，且便于集成；在大规模和超大规模集成电路中应用极为广泛；本章小节本章第一介绍了半导体的基础学问，然后阐述了半导体二极管、晶体管（BJT）和场效应管（FET ）的工作原理、特性曲线和主要参数；现将各部分归纳如下：1. 杂质半导体与PN 结本征半导体中掺入不同的杂质就形成N 型半导体和