电路与模拟5徐淑华

本章学习目标1.理解电子和空穴两种载流子及扩散运动和漂移运动的概念。2.掌握PN结的单向导电性。3.掌握二极管的伏安特性、主要参数及基本应用。4.掌握稳压管的稳压作用、主要参数及应用。5.理解三极管的工作原理、特性曲线、主要参数、放大作用和开关作用。6.会分析三极管的三种工作状态。7.理解场效应管的恒流、夹断、变阻三种工作状态，了解场效应管的应用。15.1半导体基础知识导体：自然界中很容易导电的物质，例如金属。绝缘体：电阻率很高的物质，几乎不导电，如橡皮、陶瓷、塑料和石英等。半导体：导电特性处于导体和绝缘体之间的物质，例如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等半导体的特点当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化。往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使它的导电能力明显改变。25.1.1本征半导体GeSi本征半导体的导电机理纯净的半导体。如：硅和锗1）最外层四个价电子。2）共价键结构+4+4+4+4共价键共用电子对+4表示除去价电子后的原子3共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为束缚电子，常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子，因此本征半导体中的自由电子很少，所以本征半导体的导电能力很弱。形成共价键后，每个原子的最外层电子是八个，构成稳定结构。共价键有很强的结合力，使原子规则排列，形成晶体。+4+4+4+443）在绝对0度和没有外界激发时,价电子完全被共价键束缚着，本征半导体中没有可以运动的带电粒子（即载流子），它的导电能力为0，相当于绝缘体。+4+4+4+44）在热或光激发下，使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子，同时共价键上留下一个空位，称为空穴。+4+4+4+4空穴束缚电子自由电子5在其它力的作用下，空穴吸引临近的电子来填补，这样的结果相当于空穴的迁移，而空穴的迁移相当于正电荷的移动，因此可以认为空穴是载流子。+4+4+4+45）自由电子和空穴的定向运动形成电流6本征半导体的导电机理本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即自由电子和空穴。温度越高

载流子的浓度越高

本征半导体的导电能力越强。本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。归纳

75.2.2杂质半导体杂质半导体使某种载流子浓度大大增加。在本征半导体中掺入某些微量杂质。1）N型半导体在硅或锗晶体（四价）中掺入少量的五价元素磷，使自由电子浓度大大增加。8+4+4+5+4N型半导体多余电子磷原子多数载流子（多子）：电子。取决于掺杂浓度；少数载流子（少子）：空穴。取决于温度。92）P型半导体在硅或锗晶体（四价）中掺入少量的三价元素硼，使空穴浓度大大增加。多数载流子（多子）：空穴。取决于掺杂浓度；少数载流子（少子）：电子。取决于温度。+4+4+3+4空穴硼原子10杂质半导体的示意表示法－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－P型半导体++++++++++++++++++++++++N型半导体11归纳3、杂质半导体中起导电作用的主要是多子。4、N型半导体中电子是多子，空穴是少子；

P型半导体中空穴是多子，电子是少子。1、杂质半导体中两种载流子浓度不同，分为多数载流子和少数载流子（简称多子、少子）。2、杂质半导体中多数载流子的数量取决于掺杂浓度，少数载流子的数量取决于温度。◆◆◆◆121、PN结的形成在同一片半导体基片上，分别制造P型半导体和N型半导体，经过载流子的扩散和漂移，在它们的交界面处就形成了PN结。

因浓度差

多子的扩散运动

由杂质离子形成空间电荷区

空间电荷区形成内电场

内电场促使少子漂移

内电场阻止多子扩散

5.1.3PN结多子的扩散和少子的漂移达到动态平衡13P型半导体－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－N型半导体++++++++++++++++++++++++扩散运动内电场E漂移运动空间电荷区PN结处载流子的运动14扩散的结果是使空间电荷区逐渐加宽。漂移运动P型半导体－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－N型半导体++++++++++++++++++++++++扩散运动内电场EPN结处载流子的运动内电场越强，就使漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。15漂移运动P型半导体－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－N型半导体++++++++++++++++++++++++扩散运动内电场EPN结处载流子的运动所以扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡，相当于两个区之间没有电荷运动，空间电荷区的厚度固定不变。16－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++++++++空间电荷区N型区P型区

PN结17

1）PN结加正向电压时的导电情况外加的正向电压有一部分降落在PN结区，方向与PN结内电场方向相反，削弱了内电场。于是,内电场对多子扩散运动的阻碍减弱，扩散电流加大。扩散电流远大于漂移电流，可忽略漂移电流的影响，PN结呈现低阻性。18

2).PN结加反向电压时的导电情况

外加的反向电压有一部分降落在PN结区，方向与PN结内电场方向相同，加强了内电场。内电场对多子扩散运动的阻碍增强，扩散电流大大减小。此时PN结区的少子在内电场的作用下形成的漂移电流大于扩散电流，可忽略扩散电流，PN结呈现高阻性。

19在一定的温度条件下，由本征激发决定的少子浓度是一定的，故少子形成的漂移电流是恒定的，基本上与所加反向电压的大小无关，这个电流也称为反向饱和电流。20

空间电荷区中没有载流子。

空间电荷区中内电场阻碍多子（P中的空穴、N中的电子）的扩散运动。

P中的电子和N中的空穴（都是少子）数量有限，因此由它们形成的漂移电流很小。

空间电荷区中内电场推动少子（P中的电子、N中的空穴）的漂移运动。归纳21正向特性反向特性◆◆P（+），N（-），外电场削弱内电场，结导通，I正大；I正的大小与外加电压有关；P（-），N（+），外电场增强内电场，结不通，I反很小；I反的大小与少子的数量有关，与温度有关；2、PN结的单向导电性223.PN结的电流方程和伏安特性式中，UT＝kT/q，称为电压温度当量，与温度成正比，T=300K时，UT＝26mV。IS为反向饱和电流电流方程:23uiU(BR)0正向特性：u>0，u↑→i↑，u>>UT时，按指数规律快速增加。反向特性：①u<0，|u|>>UT

时，i≈-IS，恒定不变。

②|u|↑>U(BR)时，|i|急剧增加－反向击穿。PN结的伏安特性244.PN结的电容效应

PN结具有一定的电容效应，它由两方面的因素决定。一是势垒电容CB

，

二是扩散电容CD

。

PN结外加的正向电压变化时，在扩散路程中载流子的浓度及其梯度均有变化，也有电荷的积累和释放的过程，其等效电容称为扩散电容CD。

PN结外加反向电压变化时，空间电荷区的宽度将发生变化，有电荷的积累和释放的过程，与电容的充放电相同，其等效电容称为势垒电容CB。25结电容：若PN结外加电压频率高到一定程度，则失去单向导电性！要考虑其电容特性：PN结正偏时，扩散电容起主要作用；PN结反偏时，势垒电容其主要作用。

结电容不是常量！265.2半导体二极管5.2.1基本结构PN结+

管壳和引线PN阳极阴极符号：D分类：点接触型面接触型平面型27半导体二极管28半导体二极管29半导体二极管30UI死区电压硅管0.5V,锗管0.1V。导通压降:硅管0.6~0.8V,锗管0.2~0.3V。反向击穿电压UBR正向特性：EDI反向特性：EDI反U<死区电压，不通；U>死区电压，导通；U

I

I反很小，与温度有关；U

击穿电压，击穿导通；

I

5.2.2伏安特性315.2.3主要参数1.最大整流电流IOM2.最大反向工作电压URM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。二极管正常工作时允许承受的最大反向工作电压。手册上给出的最高反向工作电压URM一般是UBR的一半。3.最大反向电流IRM指二极管加反向工作峰值电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流要大几十到几百倍。32（1）理想二极管U>0，D导通；UD=0，I取决于外电路；相当于一个闭合的开关EDIUDEIUU

0，D截止；I=0，UD（负值）取决于外电路；相当于一个断开的开关EDI反UDEI反U5.2.4二极管的等效电路1.二极管直流电源作用下的等效电路33理想二极管近似分析中最常用理想开关导通时UD＝0截止时IS＝0导通时UD＝Uon截止时IS＝0导通时i与u成线性关系应根据不同情况选择不同的等效电路！（2）二极管折线等效电路342、二极管的微变等效电路(低频小信号作用下的等效电路)uDiDOQΔiDΔuDIDUD当UD在Q附近作微小变化时，曲线可以用Q点处的切线近似令：设电压的变化ΔuD引起电流的变化ΔiD则rd反映了变化的电压与变化的电流之间的关系，称之为动态电阻微变等效电路：工作点Q+△uD－△iDrd35根据近似关系，得：曲线上的变化近似等于切线上的变化即Q处切线斜率从公式上看，ID越大，rd越小，从图形上看，工作点越高，切线斜率越大，rd越小，两者是一致的。uDiDOQΔiDΔuDIDUD结论：动态电阻的大小与Q点位置有关36五、二极管的应用举例电路如图示：已知E=5V，

ui=10sintVRDEuiuO解：此类电路的分析方法：当D的阳极电位高于阴极电位时，D导通，将D作为一短路线；当D的阳极电位低于阴极电位时，D截止，将D作为一断开的开关；将二极管看成理想二极管ui

tuO

t10V5V5V削波例1求：uO的波形37RRLuiuRuotttuiuRuo设

=RC

tp，求uo的波形tp例238电路如图示：已知

VA=3VVB=0V求：VF=？解：此类电路的分析方法：将二极管看成理想二极管。当几个二极管共阳极或共阴极连接时，承受正向电压高的二极管先导通。DB通，VF=0VRDAADBB+12VF箝位隔离例339判断电路中二极管的工作状态，求解AB两端电压。判断二极管工作状态的方法？假定电路即将导通，电路中的电流为零，判断电路中各二极管上的压降。压降高的管子优先导通。在电路即将导通时，D1、D2上的正偏电压分别为10V，15V。D1反偏电压为5VD2优先导通则UAB=5VD1截止405.3.1稳压二极管UZIZIZmax

UZ

IZ曲线越陡，电压越稳定。1、结构和符号：结构同二极管2、伏安特性：稳压值同二极管DZ稳压误差+-+-5.3稳压二极管及其基本应用电路UI412、稳压管的主要参数1.稳定电压UZ2.稳定电流IZ3.额定功耗PZM稳压管中的电流为规定电流时，稳压管两端的电压值稳压管正常工作时的参考电流值，对应UZ的值IZM为最大稳定电流UIUZIZminIZmax4.最大稳定电流Izm425.动态电阻rZ类似二极管的动态电阻，反映了稳压区电压变化量与电流变化量之比，越小越好。一般为几欧到几十欧。6.温度系数α温度升高，UZ增加，正温度系数。温度升高，UZ减小，负温度系数。（%/℃）UZ>7V，α>0，雪崩击穿UZ<4V，α<0，齐纳击穿UIUZIZminIZmax434.稳压管与二极管的主要区别稳压管运用在反向击穿区，电击穿不会引起管子永久性损坏，而热击穿会引起管子永久性损坏。二极管运用在正向区；如果普通二极管加反向击穿电压会引起管子的永久性损坏。稳压管比二极管的反向特性更陡。44

稳压二极管在工作时应反接，并串入一只电阻。电阻的作用：一是起限流作用，以保护稳压管；其次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，取出误差信号以调节稳压管的工作电流，从而起到稳压作用。UODZRRL+－5.3.2稳压二极管基本应用电路45已知图示电路中，UZ=6V，最小稳定电流IZmin=5mA，最大稳定电流IZmax=25mA，负载电阻RL=600Ω，求限流电阻R的取值范围。RIRUODZRLILIDZ+－UI=10V解：由：得：例446例5稳压管的参数是：Uz=8V，Iz=10mA，Izm=29mA。选择600Ω

，0.125w的电阻作为限流电阻，是否合适？

DZ+20VR限流电阻R的阻值选得合适，但电阻的额定功率选得太小（0.125W<0.24W），会烧坏电阻。应选600

Ω，0.25W的电阻比较合适。因此在选择限流电阻时，要注意电阻的额定功率必须大于其实际消耗的最大功率47晶体管的分类频率：高频管、低频管功率：小、中、大功率管材料：硅管、锗管类型：NPN型、PNP型5.4晶体三极管由两个PN结构成的具有电流放大作用和开关作用的半导体器件485.4.1基本结构NPN型BEC基极发射极集电极NNPPNP型PPNBEC发射极集电极基极由三层半导体、两个PN结组成49BEC基极发射极集电极NNP基区：较薄，掺杂浓度低集电区：面积较大1.基区很薄2.发射区掺杂浓度>>基区掺杂浓度3.集电区尺寸>发射区尺寸，集电区掺杂浓度<发射区掺杂浓度发射结集电结发射区：掺杂浓度较高50放大的条件：发射结正偏，集电结反偏VC>VB>VEVC<VB<VEB（P）C（N）IBIEICNPN型三极管E（N）IBIEICPNP型三极管C（P）B（N）E（P）5.4.2工作原理511.放大状态BECNNPEBRBECRC放大的条件：发射结正偏，集电结反偏EB保证发射结正偏，EC>EB保证集电结反偏。52进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE

，多数扩散到集电结。IBE基本上等于基极电流IB。BECNNPEBRBEc发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。IEIBERCIB53从基区扩散来的电子作为集电结的少子，漂移进入集电结而被收集，形成ICE，基本上等于IE。BECNNPEBRBEcIEICICERCIBICBO很小的基极电流IB，就可以控制较大的集电极电流IC，从而实现了放大作用。IBE54IC与IB之比称为电流放大倍数静态电流放大系数：动态电流放大系数：通常：55BECIBIEICNPN型三极管BECIBIEICPNP型三极管注意！只有：发射结正偏，集电结反偏，晶体管才能工作在放大状态。内部条件是制造时使基区薄且掺杂浓度低，发射区掺杂浓度远高于集电区。562.饱和状态当三极管的UCE<UBE时，BC结处于正向偏置，此时，即使再增加IB，IC也不会增加了。饱和状态饱和的三极管相当于一个闭合的开关3.截止状态当三极管的UBE<UT时，BE结处于反向偏置。截止状态饱和的三极管相当于一个断开的开关575.4.3特性曲线测试线路（共发射极电路）

输入特性：

输出特性：发射结电压uBE与基极电流iB的关系；集电极电流iC与管压降uCE的关系。e(N)c(N)b(P)++-uO△uI-VBBRbRcVCCmA

AVVuCEuBERBiBECEBRCiC58一、输入特性曲线≥1V③UCE≥1V，曲线基本重合原因：UCE增大到一定程度，集电区收集载流子能力足够强，再增加UCE，IC亦不再增加，曲线基本不变。iBuBEOECBiBuBE+-UCE=0①UCE=0，与二极管的伏安特性曲线类似原因：相当于两个二极管并联。0.5V②UCE增大，曲线右移原因：UCE增大，集电区收集载流子能力增强，IC增加，相应地，基区复合掉的载流子数量减少，IB减少，曲线右移。开启电压与导通电压的概念同二极管uBE

iB

59二、输出特性曲线①取IB=IB2，起始部分很陡，UCE≥1V后，较平坦。原因：UCE较小时，UCE增加，集电区收集能力增强，使IC增强；UCE≥1V后，集电区收集能力足够大，IC不再增强。②IB取不同的值，可得到一组曲线。原因：

相同UCE下，IB增加，

IC增加，曲线上移。iCuCEECB+-uCEiC0IB=0IB1IB2IB3IB4IB560IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A当UCE大于一定的数值时，IC只与IB有关，IC=IB。此区域满足IC=IB称为线性区（放大区）。晶体管的三个工作区域61IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域UCE

UBE,集电结正偏，IB>IC，UCE0.3V称为饱和区。62IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中:IB=0,IC=ICEO≈0,UBE<死区电压,称为截止区。63②放大区：发射结正偏，集电结反偏特点：iC受IB的控制，iC=βIB；

uCE增加，iC基本不变①截止区：发射结电压小于开启电压Uon

,集电结反偏。特点：IB=0，IC=0uCEiC0IB=0IB1IB2IB3IB4IB5放大区截止区饱和区IB

iCiC=0uCEECB64③饱和区：发射结正偏，集电结正偏因为uCE很小，有uCE〈uBE，集电结处于正向偏置，集电极吸引电子的能力大大削弱。这时即使IB增加，IC也很少增加，甚至不变。破坏IB对IC的控制作用，成为晶体管饱和。特点：集电结正偏，集电极收集能力弱，集电极漂移电流小，故iC≦βIB。饱和压降：UCE(sat)≈0.1ViCuCE

≈0ECBuCEiC0IB=0IB1IB2IB3IB4IB5放大区截止区饱和区IB

iC65特性归纳输入特性同二极管的正向特性UBE

IB

输出特性一组曲线（一个IB对应一条曲线）UBE>0，UCE>UBE发射结正偏，集电结反偏IC=

IB电流放大作用UBE<0，IB

0

发射结反偏UBE>0，UCE<UBEIC=

IB发射结正偏，集电结正偏无电流放大作用放大区截止区饱和区66

测量三极管三个电极对地电位，试判断三极管的工作状态。

放大截止饱和发射结和集电结均为反偏。发射结和集电结均为正偏。发射结正偏，集电结反偏。例5675.4.4晶体管

主要参数直流电流放大倍数：交流电流放大倍数：两者非常接近，通常用作：一般为20~2001.电流放大倍数682.集-射极反向截止电流ICEO基极开路时的集电极电流。（又称穿透电流）。随温度变化。所以集电极电流应为：IC=

IB+ICEO而ICEO受温度影响很大，当温度上升时，ICEO增加很快，所以IC也相应增加。三极管的温度特性较差。

AICEO+-694.集电极最大允许电流ICM集电极电流IC上升会导致三极管的值的下降，当值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为ICM。3.集-基极反向截止电流ICBO发射极开路时的基极电流。随温度变化。硅管在温度稳定性方面胜于锗管。

AICBO+-所以基极电流应为：IB=IBE-ICBO705.集-射极反向击穿电压U(BR)CEO当集---射极之间的电压UCE超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是25C、基极开路时的击穿电压U(BR)CEO。6.集电极最大允许功耗PCM集电极电流IC流过三极管，所发出的焦耳热为：PC=ICUCE必定导致结温上升，所以PC有限制。PC

PCM71ICUCEICUCE=PCM安全工作区ICMU(BR)CEO过流区过压区过损耗区725.4.5温度对晶体管特性及参数的影响iBuBE60℃20℃OUBE1UBE2温度增加，使UBE下降，输入曲线左移。原因：少数载流子增加，漂移增加，PN结变窄，内电场变弱，门坎电压下降。1.温度对输入曲线的影响。73温度增加，输出曲线上移。4.温度对输出曲线的影响。iBuBE60℃20℃OUBE1UBE2uCEiC0IB=0IB1I’B1IB2I’B2IB3I’B360℃20℃△i'C△iCI'CEO温度IC2.温度对ICEO的影响。原因：少数载流子增加。温度增加，使ICBO增加

ICEO增加。温度增加，β增加。3.温度对β的影响。74放大、开关。电流控制器件，有电流放大作用。三极管的主要特点三极管的应用AFRB+12VRC+3V755.5绝缘栅型场效应晶体管场效应管是一种利用电场效应来控制电流的半导体器件。其作用有放大、开关、可变电阻。特点：输入电流很小，耗能小；输入电阻很大；便于集成分类： 绝缘栅型增强型（N沟道、P沟道） 耗尽型（N沟道、P沟道）76场效应管是一种不同于双极型晶体管（BJT）的一种半导体器件。双极型晶体管（BJT）有两种载流子（多子、少子）场效应管（FET）有一种载流子（多子）工作机理不同双极型晶体管（BJT）电流控制方式场效应管（FET）电压控制方式控制方式不同775.5.1绝缘栅场效应管(MOS管)特点：输入电流更小，输入电阻更大；便于集成分类：增强型（N沟道、P沟道） 耗尽型（N沟道、P沟道）一、N沟道增强型MOS管结构：N+N+sgdBP（衬底）符号：gsdBN沟道gsdBP沟道781．工作原理①GS间开路时此时，漏源间有两个背靠背的PN结，因此DS间接什么电压，都不会有电流产生。即此时不存在导电沟道。②uGS>0，DS短接此时，栅极接正，衬底接负，衬底中的多子空穴被排斥到下方，上面形成耗尽层。且uGS越大，耗尽层越宽。NN耗尽层PdgsuGSB通常源极和衬底是连在一起的N+N+sgdBP（衬底）79当uGS↑=UGS(th)时，衬底中的少子电子被吸引到耗尽层，形成N型薄层，称为反型层。该反型层即导电沟道。uGS再↑，则反型层加宽，沟道变宽。NN反型层PdgsuGSBUGS(th)称为开启电压。③uGS>UGS(th)，uDS>0uDS很小时，uGD

=uGS-uDS>UGS(th)，由于S端电压低于D端电压，故S端沟道宽，D端沟道窄，沟道仍呈楔型。沟道中的电子在uDS的作用下形成电流iD且uDS↑→iD↑，呈现电阻性。电阻的大小与uGS有关NNPdgsuGSBuDSiD80uGS对iD的影响：uGS↑→沟道宽度↑→iD↑当uDS↑→uGD=UGS(th)时，D端反型层消失，沟道被夹断，称为预夹断（因S端未被夹断）； NNPdgsuGSBuDSiD预夹断后，uDS↑，夹断长度↑，增加的电压uDS大部分落在夹断区，沟道上电压几乎不↑，故iD基本不↑，呈饱和性。NNPdgsuGSBuDSiD812．特性曲线与电流方程输出特性曲线与结型类似，分为三个区。不同之处在于开启电压>0。转移特性曲线与结型形状类似，但在第一象限，因开启电压>0。IDOiDuGSUGS(th)O2UGS(th)转移特性曲线输出特性曲线uDSiDUGS=UGS(th)OUGS1UGS2UGS3=2UGS(th)可变电阻区夹断区预夹断轨迹uDS=uGS-UGS(th)恒流区IDO方程：★★82二、N沟道耗尽型绝缘栅场效应管情况与增强型类似。不同的只是开启电压不同。增强型UGS(th)>0，耗尽型UGS(off)<0。uGS<0的某个值UGS(off)时，反型层消失，沟道夹断。故在uGS>UGS(off)时，在ds间加正压，有电流iD产生。结构与增强型类似，只不过在二氧化硅中加入大量正离子，故在uGS=0时，即有反型层存在。符号：gsdBN沟道gsdBP沟道PdgsuGSBNN反型层++++++++++83uDSiDUGS=UGS(off)<0OUGS=0可变电阻区夹断区恒流区iDuGSUGS(off)O特性曲线输出特性曲线转移特性曲线84三、P沟道场效应管P沟道是N沟道的对偶型使用时uGS、uDS的极性应于N沟道相反，电流的方向也与N沟道相反。开启电压：增强型MOS管UGS(th)<0，

耗尽型MOS管，UGS(off)>0。特性曲线：将N沟道对应曲线旋转180度即得85例：P沟道绝缘栅型场效应管的特性曲线P沟道UGS(th)<0

，iD<0旋转180度N沟道UGS(th)>0，

iD>0gsdBN沟道gsdBP沟道iDuGSUGS(th)OUGS(th)uGSiDO86uDSiDOUGS=0UGS(off)<0N沟道，uDS>0，iD>0uDSiDOUGS=0UGS(off)>0P沟道，uDS<0，iD<0旋转180度同样可得增强型MOS管，耗尽型MOS管的特性曲线如图875.5.3场效应管的主要参数一、直流参数1.开启电压UGS(th)：是增强型MOS管的参数2.夹断电压UGS(off)：是耗尽型MOS管的参数3.饱和漏极电流IDSS：是耗尽型MOS管的参数二、交流参数1.低频跨导gm2.极间电容：场效应管三个电极之间存在的等效电容4.直流输入电阻RGS(DC)：栅源电压与栅极电流的之比。很大88三、极限参数1.最大漏极电流IDM2.击穿电压u(BR)DS3.最大耗散功率PDM89场效应管(FET)和双极型晶体管(BJT)比较导电机理：多子（单极型）工作控制方式：压控输入阻抗：

108～1012放大能力：gm小工艺：简单，易集成使用：D—S可置换辐射光照温度特性：好抗干扰能力：好

.

FETBJT导电机理：多子、少子（双极型）工作控制方式：流控输入阻抗：102～103放大能力：大工艺：复杂使用：C—E不可置换辐射光照温度特性：不好抗干扰能力：差

90使用FET的几点注意事项：保存：注意将几个管脚短路（用金属丝捆绑）焊接：各电极焊接顺序为：

S→D→G断电焊接。电烙铁要有中线。

911）发光二极管LED发光器件结构：由能发光的化合物半导体材料制作成PN结功能：将电能转换成光能。工作原理：PN结加正向电压导通时，发光；PN结加反向电压截止时，不发光。导通电压：1~2V导通电流：几

~几十毫安，须接限流电阻5.6其它半导体器件92注意：光电二极管工作在反向状态！2）光电二极管受光器件功能：将光能转换成电能。工作原理：光照时，产生随光照强度而增加的反向电流；无光照时，反向电流（暗电流）很小。光电流很小，一般几十微安，应用时须放大。93注意：光电三极管工作时，发射结正偏，集电结反偏！3）光电三极管受光器件功能：将光能转换成电能，且有电流放大作用。工作原理：无光照时，暗电流为IC=（1+

）ICBO；有光照时，光电流为IC=（1+

）IL

。IL为光照时流过集电结的反向电流。E（-）C（+）94特点：输入输出电气隔离，抗干扰能力强；传输信号失真小，工作稳定可靠。4）光电耦合器功能：由光将输入端的电信号传递到输出端。工作原理：输入端加电信号发光二极管发光光电三极管受光产生电流输出+-CE9596第五章总结主要内容半导体的基础知识二极管、三极管、场效应管的结构、工作原理和特性曲线重点掌握：1.概念：两种载流子；扩散运动和漂移运动；

PN结的形成；PN结的单向导电性。2.掌握二极管的伏安特性曲线及特性方程。3.会分析简单的二极管电路。4.掌握稳压管的稳压作用。5.会计算稳压电路的限流电阻。96976.掌握三极管的放大作用和开关作用。7.掌握三极管的特性曲线。8.会分析三极管的三种工作状态。9.掌握场效应管的放大作用、开关作用和变阻作用。10.掌握场效应管的恒流、夹断、变阻三种工作状态。11.会分析场效应管的三种工作状态。97一、两种半导体和两种载流子两种载流子的运动电子—自由电子空穴—价电子两种半导体N型(多电子)P型(多空穴)二、二极管1.特性—单向导电正向电阻小(理想为0)，反