模拟电子技术基础 第1章 常用半导体器件2
第1章—02-半导体二极管-sw
六、发光二极管 发光二极管
将电能转换成光能的特殊半导体器件。 1.定义：将电能转换成光能的特殊半导体器件。 定义： 2.类型 类型 普通发光二极管 红外发光二极管 …… 直流驱动电路 交流驱动电路
3.常用驱动电路： 常用驱动电路：
4.工作原理： 管子加正向电压时 在正向电流激发下， 4.工作原理：当管子加正向电压时，在正向电流激发下， 工作原理 管子发光，属电致发光。 管子发光，属电致发光。 注意：发光二极管在加正向电压时才发光。 注意：发光二极管在加正向电压时才发光。
模拟电子技术基础 第1章 常用半导体器件
电子系 2010年9月 Electronic Department Sep. 2010
第一章 常用半导体器件
1.1、半导体的基础知识 1.1、 1.2、半导体二极管 1.2、 1.3、 1.3、晶体三极管 1.4、 1.4、场效应管
1.2 半导体二极管
一、二极管的组成 二、二极管的伏安特性及电流方程 三、二极管的等效电路 四、二极管的主要参数 五、稳压二极管 六、发光二极管 七、光电二极管 八、其他二极管 九、二极管的应用
ui=0时直流电源作用 时直流电源作用
∆u D U T 根据电流方程，rd = ≈ ∆iD ID
小信号作用 Q越高，rd越小。 越高， 越小。 越高 静态电流
四、二极管的主要参数
• • • • 最大整流电流I 最大整流电流 F：最大平均值 最大反向工作电压U 最大反向工作电压 R：最大瞬时值 反向电流 IR：即IS 最高工作频率f 最高工作频率 M：因PN结有电容效应 结有电容效应 结电容为扩散电容（ 与势垒电容（ 之和。 结电容为扩散电容（Cd）与势垒电容（Cb）之和。
uL
+
《模拟电子技术基础》(童诗白)课后习题答案
模拟电子技术基础第 1 章常用半导体器件1.1选择合适答案填入空内。
(l)在本征半导体中加入( A )元素可形成N 型半导体，加入( C )元素可形成P 型半导体。
A.五价B. 四价C. 三价(2)当温度升高时，二极管的反向饱和电流将(A) 。
A.增大B.不变C.减小(3)工作在放大区的某三极管，如果当I B 从12 uA 增大到22 uA 时，I C 从l mA 变为2mA ，那么它的β约为( C ) 。
A.83B.91C.100(4)当场效应管的漏极直流电流I D 从2mA 变为4mA 时,它的低频跨导g m 将( A ) 。
A.增大；B.不变；C.减小1.2电路如图P1.2 所示，已知u i = 10sinωt (V)，试画出u i 与u o 的波形。
设二极管导通电压可忽略不计。
图P1.2 解图P1.2解：u i 与u o 的波形如解图Pl.2 所示。
1.3电路如图P1.3 所示，已知u i =5sinωt(V)，二极管导通电压U D=0.7V。
试画出u i 与u o 的波形图，并标出幅值。
图P1.3 解图P1.31.4电路如图P1.4 所示, 二极管导通电压U D=0.7V,常温下U T≈ 26mV ，电容C 对交流信号可视为短路；u i 为正弦波，有效值为10mV。
试问二极管中流过的交流电流的有效值为多少？解：二极管的直流电流I D = (V −U D ) / R = 2.6mA其动态电阻:r D ≈U T / I D =10Ω图 P1.4故动态电流的有效值： I d = U i / r D ≈1mA1.5 现有两只稳压管，稳压值分别是 6V 和 8V ，正向导通电压为 0.7V 。
试问： (1)若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？ (2)若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？解：(1)串联相接可得 4 种：1.4V ；14V ；6.7V ；8.7V 。
(2)并联相接可得 2 种：0.7V ；6V 。
模电(第四版)习题解答
实用文档模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答目录第1章常用半导体器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3第2章基本放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14 第3章多级放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31 第4章集成运算放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41 第5章放大电路的频率响应‥‥‥‥‥‥‥‥50 第6章放大电路中的反馈‥‥‥‥‥‥‥‥‥60 第7章信号的运算和处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74 第8章波形的发生和信号的转换‥‥‥‥‥‥90 第9章功率放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114 第10章直流电源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126第1章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确，用“×”和“√”表示判断结果填入空内。
(1)在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P 型半导体。
( √ )(2)因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。
( × )(3)PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
( √ )(4)处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。
( × )(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压，才能保R大的特点。
( √ )证其GSU大于零，则其输入电阻会明显变小。
( × )(6)若耗尽型N 沟道MOS 管的GS二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时，空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为 B 。
A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) U GS=0V时，能够工作在恒流区的场效应管有 A 、C 。
A.结型管B.增强型MOS 管C.耗尽型MOS 管三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D=0.7V。
《模拟电子技术基础》(童诗白、华成英第四版)习题解答
模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答山东大学物理与微电子学院目录第1章常用半导体器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3第2章基本放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14 第3章多级放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31 第4章集成运算放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41 第5章放大电路的频率响应‥‥‥‥‥‥‥‥50 第6章放大电路中的反馈‥‥‥‥‥‥‥‥‥60 第7章信号的运算和处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74 第8章波形的发生和信号的转换‥‥‥‥‥‥90 第9章功率放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114 第10章直流电源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126第1章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确，用“×”和“√”表示判断结果填入空内。
(1)在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P 型半导体。
( √ )(2)因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。
( ×)(3)PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
( √ )(4)处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。
( ×)(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压，才能保证R大的特点。
( √)其GSU大于零，则其输入电阻会明显变小。
( ×) (6)若耗尽型N 沟道MOS 管的GS二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时，空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为 B 。
A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) U GS=0V时，能够工作在恒流区的场效应管有A 、C 。
A.结型管B.增强型MOS 管C.耗尽型MOS 管三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D=0.7V。
精品文档-模拟电子技术(江晓安)(第三版)-第1章
第一章 半导体器件
图 1 – 5 P型半导体的共价键结构
第一章 半导体器件
1.２ＰＮ 结
1.2.1 异型半导体接触现象 在Ｐ型和Ｎ型半导体的交界面两侧, 由于电子和空穴的
浓度相差悬殊, 因而将产生扩散运动。 电子由Ｎ区向Ｐ区扩 散； 空穴由Ｐ区向Ｎ区扩散。 由于它们均是带电粒子(离 子), 因而电子由Ｎ区向Ｐ区扩散的同时, 在交界面Ｎ区剩下 不能移动(不参与导电)的带正电的杂质离子； 空穴由Ｐ区向 Ｎ区扩散的同时, 在交界面Ｐ区剩下不能移动(不参与导电) 的带负电的杂质离子, 于是形成了空间电荷区。 在Ｐ区和Ｎ 区的交界处形成了电场(称为自建场)。 在此电场 作用下, 载流子将作漂移运, 其运动方向正好与扩散运动方 向相反, 阻止扩散运动。 电荷扩散得越多, 电场越强, 因而 漂移运动越强, 对扩散的阻力越大。 当达到平衡时, 扩散运 动的作用与漂移运动的作用相等, 通过界面的载流子总数为 ０, 即ＰＮ结的电流为０。 此时在ＰＮ区交界处形成一个缺 少载流子的高阻区, 我们称为阻挡层(又称为耗尽层)。 上述 过程如图１－６(ａ)、 (ｂ)所示。
所谓“齐纳”击穿, 是指当ＰＮ结两边掺入高浓度的杂 质时, 其阻挡层宽度很小, 即使外加反向电压不太高(一般为 几伏), 在ＰＮ结内就可形成很强的电场(可达2×106 V/cm), 将共价键的价电子直接拉出来, 产生电子-空穴对, 使反向电 流急剧增加, 出现击穿现象。
第一章 半导体器件
对硅材料的ＰＮ结, 击穿电压ＵＢ大于７V时通常是 雪崩击穿, 小于４V时通常是齐纳击穿；ＵＢ在４V和７V之间 时两种击穿均有。由于击穿破坏了ＰＮ结的单向导电特性, 因而一般使用时应避免出现击穿现象。
CT
dQ dU
S W
第一章 半导体器件
《模拟电子技术(童诗白)》课件ppt
V
-
uR
t
V UD
幅值由rd与R
分压决定
t
例题1：试求输出电压uo。
－12V
解：两个二极管存在优先 导通现象。
R
D1 －5V
D2 0V
D2导通，D1截止。
Si : Uon 0.7V uo Ge : Uon 0.2V
Si : uo 5.7V
?
Ge : uo 5.2V
例题2：试画出电压uo的波形。
EGO：热力学零度时破坏共价键所需的能量，又称 禁带宽度 （Si：1.21eV，Ge：0.785eV）；
T=300K时，本征半导体中载流子的浓度比较低， 导电能力差。Si：1.43×1010cm-3 Ge：2.38×1013cm-3
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二、杂质半导体
掺入微量杂质，可使半导体导电性能大大增强。按 掺入杂质元素不同，可形成N型半导体和P型半导体。
晶体结构是指晶体的周期性
§1.1 半导体基础知识
结构。即晶体以其内部原子、 离子、分子在空间作三维周
一、本征半导体
期性的规则排列为其最基本 的结构特征
纯净的具有晶体结构的半导体称为本征半导体。
1、半导体
根据材料的导电能
si
力，可以将他们划分为
GGee
导体、绝缘体和半导体。
典型的半导体是硅Si和 锗Ge，它们都是四价元
i
u IZmin
正向导通与
一定值时，稳压管就不会因发 热而损坏。
二极管相同 等效电路：
D1
u
符号：
D2
UZ rz
DZ
2、主要参数
（1）稳压值UZ；
（2）稳定电流IZ（IZmin）：电流小于此值时稳压效
模拟电子技术基础-总复习最终版
其中 RP R1 // R2 // R3 // R4
另外，uN
R R Rf
uo，uN
uP
ui1 R1 ui2i1 R2 ui3i2R3
P+ + u
o
R4 i4
uo
RP 1
Rf R
ui1 R1
ui 2 R2
ui3 R3
i3
4、 电路如图所示，各引入那种组态的负反馈？设集成运放 输出电压的最大幅值为±14V，填表。
11
14
5、求解图示电路的运算关系式。
同相求和电路 电压串联负反馈
6、求解图示电路的运算关系式。
R2
R1 ui R3
_
R4
+A1+ uo1
R5
_ +A2+
uo
7、求解图示电路的运算关系式。
电压并联负反馈。 电压放大倍数为：-R2/R1。
（3）交流负反馈是指 。 A．阻容耦合放大电路中所引入的负反馈 B．只有放大交流信号时才有的负反馈 C．在交流通路中存在的负反馈
解：（1）D （2）B （3）C
4、选择合适答案填入空内。
A．电压 B．电流 C．串联 D．并联
（1）为了稳定放大电路的输出电压，应引入 负反馈；
（2）为了稳定放大电路的输出电流，应引入 负反馈；
解：将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路，图略。 各电路的交流通路如解图P2.2所示。
5.在图示电路中，已知晶体管β，rbe，RB，RC=RL，VCC。
（1）估算电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
（2）当考虑信号源内阻为RS时，Aus的数值。
6. 电路如图所示，晶体管的＝100，=100Ω。
模电第一章半导体基础及二极管电路
vS
if (vS 0) vS
if (vS 0) vS
D1
vS
RL vO
D2
D1
vO
RL vO
D2
D1
RL vO
vS
D2
t
t
D1
RL vO
D2
38
二极管整流电路：全波整流
D4
D1
AC
Line
vS
vO
vS
Voltage
R
t
D2
D3
3
本征半导体及其特性
导 体 (Conductor)
电导率 ＞105 铝、金、钨、铜等金属，镍铬等合金。
半导体 (Semiconductor)
电导率 10-9~ 102 硅、锗、砷化镓、磷化铟、碳化镓、重掺杂多晶硅
绝缘体 (Insulator)
电导率10-22 ~10-14
二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅等
RL VO
当 RL不变时：
Vs
Vo
Vz
I Vo z
IR
VR
Vo 当 Vs 不变时：
# 不加R可以吗？
RL Io IR Vo Iz IR VR
Vo
41
二极管模拟电路：限幅电路（一）
限幅：按照规定的范围，将输入信号波形的一部分传 送到输出端、而将其余部分消去。一般利用器件的开 关特性实现
I evD /VT S
当vD 100mV 时，i IS ，反向电流基本不变
模拟电子技术基础第四版课后答案【精华版】
当 =12V时，由于 ，必然使T工作在可变电阻区。
分别判断图所示各电路中的场效应管是否有可能工作在恒流区。
(a) (b) (c) (d)
图
解：(a)可能,(b)不能,(c)不能,(d)可能。
补充1.电路如补图P1(a)、(b)所示，稳压管的稳定电压 ,R的取值合适， 的波形如图(c)所示。试分别画出 和 的波形。
(1)求电路的Q点、 、 和 ；
(2)若改用β=200的晶体管，则Q点如何变化？
(3)若电容Ce开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？
解：(1)静态分析：
图
动态分析：
(2)β=200时， （不变）；
（不变）； （减小）；
（不变）。
(3)Ce开路时， （减小）；
（增大）；
（不变）。
电路如图所示，晶体管的β=80， =1kΩ。
解图
分别判断图(a)、 (b)所示两电路各属哪种放大电路，并写出 的表达式。
解：图 (a): ， ， 。
， ，
图(b)： ， ，
。
， ， 。
电路如图 (a)所示，图(b)是晶体管的输出特性，静态时 。利用图解法分别求出 和 时的静态工作点和最大不失真输出电压 （有效值）。
(a) (b)
图
解：空载时： ；
补充4.电路如补图P4所示，试问β大于多少时晶体管饱和？
解：取 ，若管子饱和，
则 ,即
所以, 时,管子饱和。
补图P4
第2章 基本放大电路
习题
分别改正图所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波信号。要求保留电路原来的共射接法和耦合方式。
(a)(b)(c) (d)
模拟电子技术基础第四版课件-第一章
20A IB=0 9 12 UCE(V)
(1-51)
4
IC(mA
) 此区域中UC1E00UBAE,
集电结正偏，
3
IB>IC，UCE800.3VA 称为饱和区。
60A
2
40A
1
20A
IB=0
3 6 9 12 UCE(V)
(1-52)
IC(mA ) 4 3
2
此1区00域A中 :
I,UB=B80E0<,ICA死=I区CEO 电压60，A称为 截止40区A。
变薄
+ P
－+ －+ －+ －+
内电场被削弱，多子 的扩散加强能够形成 较大的扩散电流。
_ N
外电场
R
内电场
E
(1-22)
2、PN 结反向偏置
_ P
变厚
－+ －+ －+ －+
内电场被被加强，多子
的扩散受抑制。少子漂
移加强，但少子数量有
限，只能形成较小的反
向电流。
+
N
内电场
外电场
R
E
(1-23)
3 PN 结方程
I
U
I I S (e UT 1)
U
三 PN结的击穿
(1-24)
四 PN结的电容效应
PN结高频小信号时的等效电路： rd
势垒电容和扩散电 容的综合效应
(1-25)
1. 2 半导体二极管
1.2. 1 半导体二极管的结构和符号
PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。
点接触型
触丝线
PN结
引线 外壳线
模电第1章 常用半导体器件
实际工程需要证明其可行性。
强调定性分析。
实际工程在满足基本性能指标的前提下总是容许存
在一定的误差范围的。 电子电路的定量分析称为“估算”。 近似分析要“合理”。 抓主要矛盾和矛盾的主要方面。
电子电路归根结底是电路。
估算不同的参数需采用不同的模型，可用电路的
基本理论分析电子电路。
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第一章 常用半导体器件
+4
+4
+4 自由电子
+4
+5 +4
+4 施主原子
+4
+4
+4
图 1.1.3
N 型半导体
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第一章 常用半导体器件
二、 P 型半导体
在硅或锗的晶体中掺入少量的 3 价杂质元素，如 硼、镓、铟等，即构成 P 型半导体。
安徽工程科技学院电工电子技术教研室－－模拟电路多媒体课件
第一章 常用半导体器件
导
言
本课程成绩评定标准
作业
考勤
10 %
10 %
实验报告
考试
10 %
70 %
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第一章 常用半导体器件
导
言
一、电子技术的发展 二、模拟信号与模拟电路 三、“模拟电子技术基础”课程的特 点 四、如何学习这门课程 五、课程的目的 六、考查方法
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第一章 常用半导体器件
本征半导体掺入 5 价元素后，原来晶体中的某些 硅原子将被杂质原子代替。杂质原子最外层有 5 个价 电子，其中 4 个与硅构成共价键，多余一个电子只受 自身原子核吸引，在室温下即可成为自由电子。 自由电子浓度远大于空穴的浓度，即 n >> p 。 电子称为多数载流子(简称多子)， 空穴称为少数载流子(简称少子)。 5 价杂质原子称为施主原子。
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三、N沟道增强型MOS管的主要参数 直流参数 交流参数
极限参数
第四节
1.直流参数
（1）开启电压UGS(th)
增强型MOS管
在衬底表面感生出导电沟道所需的栅源电压。 实际上是在规定的uDS条件下，增大uGS，当 iD达到规定的数值时所需要的uGS值。
（2）直流输入电阻RGS
在uDS=0的条件下，栅极与源极之间加一定直 流电压时，栅源极间的直流电阻。RGS的值很 大，一般大于 109 Ω。
VDD
s
d g iD
Nቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
N
N沟道
P
b
结构示意图
当uGS达到某一负电压值UGS(off)时，抵消了由 正离子产生的电场，导电沟道消失，iD≈0， UGS(off)称为夹断电压。
第四节
2.特性曲线
iD(mA)
12
10
2
8
1
6
uGS=0V
4
-1
2
-2
0 2 4 6 8 1012 1416 uDS(V)
输出特性
它反映了零栅压时原 始沟道的导电能力。
iD(mA)
12
10 8
uDS=10V
6
UGS(off)
4 IDSS
2
-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 uGS(V)
第四节
2.交流参数 （1）跨导gm
定义：当uDS一定时，漏极电流变化量与引起 这一变化的栅源电压变化量之比，即
gm相当于转移特性的斜率，反映了场效应管 的放大能力。它可以从输出特性上求出，或 根据转移特性的表达式求导数得到。
第四节
（3）夹断电压UGS(off)
耗尽型MOS管
是指导电沟道完全夹断时所需的栅源 电压。
实际测量时，是在规定的uDS条件下，使iD 减小到规定的微小值时所需的uGS值。
第四节
（4）零偏漏极电流IDSS
耗尽型MOS管
该电流为uDS在恒流 区范围内，且 uGS=0v时的iD值， 亦称饱和漏极电流。
第四节
（2）转移特性
iD(mA)
uDS=10V
UGS(th) 0 1 2 3 4 5 6 uGS(V)
iD(mA)
6
uGS=6V
5
5
4 3
4
2
3
1
0 2 4 6 8 1012 1416 uDS(V)
当FET工作在恒流区，不同uDS的 转移特性曲线基本接近。
转移特性曲线方程: iD IDO（ uGS 1）2 UGS(t h)
转移特性
输出特性
第四节
3. N沟道结型场效应管
iD(mA)
IDSS
uDS=10V
UGS(off)
-uGS(V)
4 3 2 10
转移特性
iD(mA)
6
uGS=0V
5
-1
4 3
-2
2
-3
1
-4
0 2 4 6 8 1012 1416 uDS(V)
输出特性
第四节
本章小结
本章首先介绍了半导体的基础知识，然后 阐述了半导体二极管、双极型晶体管（BJT） 和场效应管（FET）的工作原理、特性曲 线和主要参数。
5
5
4 3
4
2
3
1
0 2 4 6 8 1012 1416 uDS(V)
输出特性
第四节
2. N沟道耗尽型MOS管
iD(mA)
12
10 8
uDS=10V
6
UGS(off)
4 IDSS
2
-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 uGS(V)
iD(mA)
12
10
2
8
1
6
uGS=0V
4
-1
2
-2
0 2 4 6 8 1012 1416 uDS(V)
第四节
二、结型场效应管 JFET(Junction Field Effect Transistor)
g-栅极 d-漏极
S-源极
P N
两个P+区中间的N型半导体，在加上正向 uDS电压时就有电流流过，故称为N沟道。
第四节
N沟道结型场效应管
d
iD
沟道
P
VDD
g
d
VGG
uGS
N
uDS
g
s
s
当uGS=0时，就有导电沟道存在，故而这 种管子也属于耗尽型场效应管。
第四节
2.交流参数
（2）极间电容 栅、源极间电容Cgs和栅、漏极间电容Cgd， 它影响高频性能的交流参数，应越小越好。
第四节
3.极限参数
（1）漏极最大允许电流IDM 是指场效应管工作时，允许的最大漏极电流。
（2）漏极最大耗散功率PDM
P i u iD(mA)
DM
D
DS
是指管子允许的最大耗
uGS=7V
第一章
2. PN结
将两种杂质半导体制作在同一个硅片（或锗 片）上，在它们的交界面处，扩散运动和漂 移运动达到动态平衡，从而形成PN结。
正确理解PN结单向导电性、反向击穿特性、 温度特性和电容效应，有利于了解半导体二 极管、晶体管和场效应管等电子器件的特性 和参数。
第一章
二、半导体二极管
一个PN结经封装并引出电极后就构成二极管。
第一章
一、PN结
1. 杂质半导体 在本征半导体中掺入不同杂质就形成N型半 导体与P型半导体，控制掺入杂质的多少就 可有效地改变其导电性，从而实现导电性能 的可控性。
半导体有两种载流子：自由电子和空穴。 载流子有两种有序的运动：因浓度差而产生的 运动称为扩散运动，因电位差而产生的运动称 为漂移运动。
iD(mA)
IDSS
uDS=10V
UGS(off)
-uGS(V)
4 3 2 10
iD(mA)
6
uGS=0V
5
-1
4 3
-2
2
-3
1
-4
0 2 4 6 8 1012 1416 uDS(V)
N沟道结型场效应管的输出特性和转移特性
如果N沟道结型管的uGS>0，则两个PN结 是正向偏置，将会产生很大的栅极电流， 有可能损坏管子。
第四节
恒流区（饱和区）
Ⅱ区对应 预夹断后,uGS> UGS(th) ，uDS很大， uGD< UGS(th)的情况。
iD(mA)
iD只受uGS控制。若uGS 不变，随着uDS的增大， iD几乎不变。
6 5 4
Ⅰ
Ⅱ
3
uGS=6V 5 4
预夹断轨迹方程为：
2 1
3 2
u u u U GD
uDS对导电沟道的影响 漏源级间加正向电压
UP<uGS≤0 d
d
uGD=UP
g
VDD
g
VDD
VGG
VGG
s
uGD>UP
漏级电位最高，PN结最宽， 源级电位最低，PN结最窄。
uGD<UgP
随着uDS增大，PN结加宽，将 产生预夹断。 uDS再增大，夹断区向下发展 VGG
s
d
VDD
s 第四节
特性曲线
GS
DS
GS(th) 0 2 4 6 8 10121416 uDS(V)
u u u u U DS
GS
GD
GS
GS(th )
第四节
截止区
该区对应于uGS≤ UGS(th)的情况
由于没有感生沟道，
故电流iD≈0，管子处 于截止状态。
iD(mA)
6Ⅰ
uGS=6V
5
Ⅱ
5
4
3
4
2
3
1
2
0 2 4 6 8 10121416 uDS(V)
场效应管有截止区、恒流区和可变电阻区三个 工作区域。它的主要参数有gm、UGS(th)或 UGS(off)、IDSS、IDM、U(BR)DS、PDM和极间电容。
第四节
1. N沟道增强型MOS管
iD(mA)
uDS=10V
UGS(th) 0 1 2 3 4 5 6 uGS(V)
转移特性
iD(mA)
6
uGS=6V
第四节
uGS对导电沟道的影响
d
空间电荷区
g
NP 沟
道
栅源级间加反向电压，令UP=UGS(off)
d
UP<uGS<0
g
P
VGG uGS
uGS≤UP
g
s uGS=0
d
P
VGG uGS
s
s
改变uGS的大小，就可以 改变沟道宽窄，即改变 沟道的电阻，从而控制iD 的大小。这与绝缘栅场 效应管是一样的。
第四节
（一）N沟道增强型MOS管的结构和工作原
理
源极 栅极 漏极
源极 栅极 漏极
S
G+
D SiO2
D N沟道 S G + D SiO2 D
G
B
B
N
N
P
衬底
G S
N
PN
衬底
S
B 基底
NMOS（E）
B 基底 NMOS（D）
增强型N沟道示意图
耗尽型N沟道示意图
第四节
1、工作原理
绝缘栅场效应管是利用电场效应来改变导电通 道的宽窄，从而控制漏-源极间电流的大小。
UDS
ID
UGS
反型 层
ID
D
S
G
D 耗尽区
++ ++