初三理化生3三极管课件

1、3 三极管、场效应管及其电流源电路3.1 晶体管三极管3.2 场效应管3.3 电流源电路3 三极管、场效应管及其电流源电路3.1 晶体管三极管33.1 晶体三极管3.1.1 晶体管的结构和符号3.1.2 晶体管电流的可控性3.1.3 晶体管的共射输入、输出特性3.1.4 温度对晶体管特性的影响3.1.5 主要参数3.1.6 复合管3.1 晶体三极管3.1.1 晶体管的结构和符号3.1.2 3.1.1 三极管的结构和符号多子浓度高多子浓度很低，且很薄面积大晶体管有三个极、三个区、两个PN结。小功率管中功率管大功率管为什么有孔？ 3.1.1 三极管的结构和符号多子浓度高多子浓度很低，且3.1.2

2、晶体管电流的可控性1、 电流可控是如何实现的？从两个独立的理想二极管一个正偏，一个反偏。来理解.3.1.2 晶体管电流的可控性1、 电流可控是如何实现的？2、晶体管内部载流子传输过程扩散运动形成发射极电流IE复合运动形成基极电流IB漂移运形成集电极电流IC少数载流子的运动因发射区多子浓度高使大量电子从发射区扩散到基区因基区薄且多子浓度低，使极少数扩散到基区的电子与空穴复合因集电区面积大，在外电场作用下大部分扩散到基区的电子漂移到集电区基区空穴的扩散？2、晶体管内部载流子传输过程扩散运动形成发射极电流IE少数载直流电流放大系数交流电流放大系数为什么基极开路集电极回路会有穿透电流？节点电流方程：i

3、EiBiC定义：3、受控电流的数学表达：受控电流：考虑反向电流的影响：集电结反向电流穿透电流直流电流放大系数交流电流放大系数为什么基极开路集电极回路会有4、三极管的开关作用受控电流源4、三极管的开关作用受控电流源3.1.3 晶体管的共射输入特性和输出特性为什么UCE增大曲线右移？ 对于小功率晶体管，UCE大于1V的一条输入特性曲线可以取代UCE大于1V的所有输入特性曲线。为什么像PN结的伏安特性？为什么UCE增大到一定值曲线右移就不明显了？1、输入特性3.1.3 晶体管的共射输入特性和输出特性为什么UCE增大2、输出特性是常数吗？什么是理想三极管？什么情况下 ?对应于一个IB就有一条iC随uC

4、E变化的曲线。 为什么uCE较小时iC随uCE变化很大？为什么进入放大状态曲线几乎是横轴的平行线？饱和区放大区截止区2、输出特性是常数吗？什么是理想三极管？什么情况下 3、晶体管的三个工作区域 晶体管工作在放大状态时，输出回路电流 iC几乎仅仅决定于输入回路电流 iB；即可将输出回路等效为电流 iB 控制的电流源iC 。状态UBEICUCE截止UonICEOVCC放大 UoniB uBE饱和 UoniB uBE3、晶体管的三个工作区域 晶体管工作在放大状态时，输3.1.4 温度对晶体管特性的影响3.1.4 温度对晶体管特性的影响3.1.5 BJT的主要参数1. 电流放大系数 (2) 共发射极交

5、流电流放大系数 =IC/IBvCE=const (1) 共发射极直流电流放大系数 =（ICICEO）/IBIC / IB vCE=const 当ICBO和ICEO很小时， 、 ，可以不加区分。3.1.5 BJT的主要参数1. 电流放大系数 (2) 2. 极间反向电流 (1) 集电极基极间反向饱和电流ICBO 发射极开路时，集电结的反向饱和电流。 (2) 集电极发射极间的反向饱和电流ICEO ICEO=（1+ ）ICBO 2. 极间反向电流 (1) 集电极基极间反向饱和电流IC(1) 集电极最大允许电流ICM(2) 集电极最大允许功率损耗PCM 3. 极限参数(3) 反向击穿电压几个击穿电压有如

6、下关系 V(BR)CBOV(BR)CEOV(BR) EBO(1) 集电极最大允许电流ICM(2) 集电极最大允许功4. 温度对BJT参数的影响(1) 温度对ICBO的影响温度每升高10，ICBO约增加一倍。 (2) 温度对 的影响温度每升高1， 值约增大0.5%1%。 (3) 温度对反向击穿电压V(BR)CBO、V(BR)CEO的影响温度升高时，V(BR)CBO和V(BR)CEO都会有所提高。 4. 温度对BJT参数的影响(1) 温度对ICBO的影响温度3.1.6 复合管复合管的组成：多只管子合理连接等效成一只管子。 不同类型的管子复合后，其类型决定于T1管。目的：增大，减小前级驱动电流，改变

7、管子的类型。3.1.6 复合管复合管的组成：多只管子合理连接等效成一只管讨论一1、分别分析uI=0V、5V时T是工作在截止状态还是导通状态；2、已知T导通时的UBE0.7V，若当uI=5V，则在什么范围内T处于放大状态，在什么范围内T处于饱和状态？ 通过uBE是否大于Uon判断管子是否导通。临界饱和时的讨论一1、分别分析uI=0V、5V时T是工作在截止状态还是导讨论二由图示特性求出PCM、ICM、U（BR）CEO、。2.7iCuCE=1V时的iC就是ICMU（BR）CEO讨论二由图示特性求出PCM、ICM、U（BR）CEO、。23.2 场效应管FET3.2.1 场效应管分类和特点3.2.2 绝

8、缘栅场效应管MOS3.2.3 结型场效应管JFET3.2.4 FET主要参数3.2 场效应管FET3.2.1 场效应管分类和特点3.2P沟道耗尽型P沟道P沟道N沟道增强型N沟道N沟道（耗尽型）FET场效应管JFET结型MOSFET绝缘栅型耗尽型：场效应管没有加偏置电压时，就有导电沟道存在增强型：场效应管没有加偏置电压时，没有导电沟道1. 场效应管的分类：3.2.1 场效应管分类和特点P沟道耗尽型P沟道P沟道N沟道增强型N沟道N沟道（耗尽型）F3.2.2 绝缘栅场效应管MOSSiO2绝缘层衬底耗尽层空穴高参杂1、ENMOS的结构与符号符号栅极源极漏极衬底符号中的箭头方向表示什么？3.2.2 绝缘

9、栅场效应管MOSSiO2绝缘层衬底耗尽层空穴2、 ENMOS的工作原理在预夹断处：vGD=vGS-vDS =VT在预夹断处：vDS=vGS- VT 栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用 漏-源电压对导电沟道宽度的影响作用2、 ENMOS的工作原理在预夹断处：vGD=vGS-vD3、受控电流方程及V-I 特性曲线是vGS2VT时的iD 1） 饱和电流（恒流区）Kn为电导常数，单位：mA/V22）转移特性3）输出特性 为什么必须用转移特性描述VGS对iD的控制作用？3、受控电流方程及V-I 特性曲线是vGS2VT时的iD 4、DNMOS的工作原理及特性曲线1） DNMOS结构与符号2）转移特性3）输

10、出特性夹断电压4、DNMOS的工作原理及特性曲线1） DNMOS结构与符号3.2.3 结型场效应管JFET1、 结构 与符号 符号导电沟道源极栅极漏极结构示意图 场效应管有三个极：源极（s）、栅极（g）、漏极（d），对应于晶体管的e、b、c；有三个工作区域：截止区、恒流区、可变电阻区，对应于三极管的截止区、放大区和饱和区。3.2.3 结型场效应管JFET1、 结构 与符号 2、 DNJFET的工作原理在预夹断处：vGD=vGS-vDS =VP在预夹断处：vDS=vGS- VP 2、 DNJFET的工作原理在预夹断处：vGD=vGS-v3、 受控电流方程A.转移特性 4、 V-I 特性曲线 是v

11、GS0时的iD Kn为电导常数，单位：mA/V23、 受控电流方程A.转移特性 4、 V-I 特性曲线 是g-s电压控制d-s的等效电阻B.输出特性预夹断轨迹，uGDUGS（off）可变电阻区恒流区iD几乎仅决定于uGS击穿区夹断区（截止区）夹断电压IDSSiD 不同型号的管子UGS（off）、IDSS将不同。低频跨导：g-s电压控制d-s的等效电阻B.输出特性预夹断轨迹，uGD讨论一 在合适的外加电压下，每只管子的电流都有合适的通路，才能组成复合管。判断下列各图是否能组成复合管讨论一 在合适的外加电压下，每只管子的电流都有合适的通路3.2.4 FET的主要参数一、直流参数1、 开启电压VT

12、（增强型参数）2、 夹断电压VP （耗尽型参数）3、 饱和漏电流IDSS （耗尽型参数）4、 直流输入电阻RGS （1091015 ）二、交流参数 1、 输出电阻rds 3.2.4 FET的主要参数一、直流参数1、 开启电压VT三、极限参数 1、 最大漏极电流IDM 2、 最大耗散功率PDM 3、 最大漏源电压V（BR）DS 4、 最大栅源电压V（BR）GS 二、交流参数 2、 低频互导gm 三、极限参数 1、 最大漏极电流IDM 2、 最大耗散功率P3.3 电流源电路 3.3.1 BJT电流源电路3.3.2 FET电流源1、 镜像电流源2、 微电流源3、组合电流源1、 JFET电流源2、 MOSFET镜像电流源3、 MOSFET多路电流源3.3 电流源电路 3.3.1 BJT电流源电路3.33.3.1 BJT电流源电路1、镜象电流源T0 和 T1 特性完全