模电知识整理

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第零章 导言
第一章 常用半导体器件
1.1 半导体基础知识
1.1.1 本征半导体
纯净的具有晶体结构的半导体
1.1.1.1 半导体
物质的导电性能决定于原子结构。

导体一般为低价元素。

绝缘体一般为高价元素（如惰性气体）。

常用半导体材料硅锗均为四价元素。

1.1.1.2 本征半导体的晶体结构
晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵，称为晶格。

本征半导体中的电子通过共价键互联。

1.1.1.3 本征半导体中的两种载流子
常温下，极少数价电子由于热运动（热激发）获得足够的能量，挣脱共价键的束缚成为自由电子，带负电。

自由电子脱离轨道束缚，原处留下空位置，称为空穴，带正电。

自由电子与空穴成对出现，数目相等。

在本征半导体外加电场，则自由电子将产生定向移动，形成电子电流；空穴将被价电子按一定方向依次填补，即空穴也产生定向移动，形成空穴电流。

二者运动方向相反。

半导体中电流为自由电子与空穴电流之和。

运载电荷的粒子称为载流子。

导体的载流子仅有自由电子一种；本征半导体的载流子有自由电子和空穴两种。

1.1.1.4本征半导体中载流子的浓度
本征激发：半导体在热激发下产生自由电子和空穴对的现象。

复合：自由电子填补空穴的现象。

动态平衡：本征激发产生的自由电子与空穴数目相等。

在一定温度下，本征半导体中载流子的浓度是一定的，且自由电子与空穴浓度相等。

环境温度升高时，载流子浓度升高，导电性增强。

3
-3221,,()GO
E kT i i i i n p K T e n p cm -==分别表示自由电子与空穴的浓度
本征半导体的导电性能很差，且与环境温度密切相关。

可用于制作热敏、光敏器件，但也会造成半导体器件温度稳定性差。

1.1.2杂质半导体
通过扩散工艺，在本征半导体中掺入少量合适的杂质元素得到的半导体。

1.1.
2.1 N 型半导体
在纯净的硅晶体中掺入五价元素。

杂质原子外层有五个价电子，因此除了参与构成共价键的价电子，还多出一个电子，这个电子只需要很少的能量就可以挣脱束缚，成为自由电子。

杂质原子因为在晶格上，且缺少电子，因此变为不能移动的正离子。

在N 型半导体中，自由电子的浓度大于空穴浓度。

称自由电子为多数载流子，简称多子；称空穴为少数载流子，简称少子。

N 型半导体主要靠自由电子导电，掺入杂质越多，多子浓度越高，导电性越强。

杂质原子可以提供电子，称杂质原子为施主原子。

1.1.
2.2 P型半导体
在纯净的硅晶体中掺入三价元素。

杂质原子外层有三个价电子，因此在与周围的硅原子形成共价键时，产生了一个空位，当硅原子的外层电子填补此空位时，其共价键中就产生了一个空穴。

杂质原子因为在晶格上，且多出电子，因此变为不可移动的负离子。

在P型半导体中，空穴浓度大于自由电子浓度。

称空穴为多子，自由电子为少子。

P型半导体主要靠空穴导电，掺入杂志越多，空穴浓度越高，导电性越强。

杂质原子可以吸引电子，称杂质原子为受主原子。

1.1.3 PN结
采用不同的掺杂工艺，将P型半导体与N型半导体制作在同一块硅片上，在其交界面形成PN 结。

PN结具有单向导电性。

1.1.3.1 PN结的形成
1.1.3.1.1 扩散运动：物质从浓度高的地方想浓度低的地方运动。

P\N型半导体制作在一起时，在交界面，两种载流子的浓度差很大，因而P区的空穴必然向N 区扩散，N区的自由电子也必然向P区扩散。

扩散到P\N区的载流子相互复合，因此在交界面附近多子的浓度下降，P区出现负离子区，N区出现正离子区，该区域称为空间电荷区，形成内电场。

随着扩散运动的惊醒，空间电荷区价款，内电场增强，方向由N指向P，阻止扩散运动的进行——符合勒沙特列原理。

1.1.3.1.2 漂移运动：载流子在电场力作用下的运动。

空间电荷区内，正负电荷电量相等；当P\N区内杂质浓度相等时，正负离子区宽度相等，称为对称结，否则成为不对称结。

两种结的外部特性相同。

由于在空间电荷区内载流子非常少，因此分析时常常忽略载流子的作用，只考虑离子区的电荷，这种方法称为“耗尽层近似”，因此空间电荷区也称为耗尽层。

1.1.3.2 PN结的单向导电性
如果在PN结的两端外加电压则会破坏其原来的平衡状态，此时扩散电流不再等于飘逸电流，因此PN结中将有电流通过。

1.1.3.
2.1 PN结外加正向电压时处于导通状态
电源正极接到PN结P端（Positive End），且电源负极接到PN结N端（Negative End），称PN 结外加正向电压，也称正向接法或正向偏置。

此时外电场将多数载流子推向空间电荷区，使其变窄，削弱内电场，使扩散运动家具，漂移运动减弱。

由于电源作用，扩散运动将持续进行形成正向电流，PN结导通。

在PN结导通的电路中，应在回路中串联限流电阻。

1.1.3.
2.2 PN结外加反向电压时处于截止状态
电源正极接到PN结N端，电源负极接到PN结P端，称PN结外加反向电压，也称反向接法或反向偏置。

此时外电场使空间电荷区变宽，加强内电场，阻止扩散运动，加剧漂移运动，反向电流非常小，因此在近似分析中常忽略不计，认为PN结在外加反向电压时处于截止状态。

1.1.3.3 PN结的电流方程
(1),/(1),30026T qu
kT S S T u U S T i I e I q k T kT q U i I e
T K U mV =-=-=≈式中为反向饱和电流，为电子电量，为波尔兹曼常数，为热力学温度。

将式中的用取代，则有
常温时，。

1.1.3.4 PN 结的伏安特性
当PN 结外加正向电压，且T u U ?时，T u
U S i I e ≈；当PN 结外加反向电压，且T u U ?时，
S i I ≈-。

1.1.3.5 PN 结的电容效应
在一定条件下，PN 结具有电容效应，根据产生原因不同分为势垒电容和扩散电容。

1.1.3.5.1 势垒电容
当PN 结外加电压变化时，空间电荷区的宽度将随之变化，即耗尽层的电荷量随外加电压的增大而减小，这种现象与电容器的充放电过程相同。

好景曾宽窄变化等效的电容成为势垒电容C b 。

1.1.3.5.2 扩散电容
PN 处于平衡状态时的少子常称为平衡少子。

PN 结处于正向偏置时，P 区扩散到N 区的空穴和从N 区扩散到P 区的自由电子均称为非平衡少子。

外加正向电压一定时，靠近耗尽层交界面的地方非平衡少子浓度高，远离交界面的地方浓度低，且浓度自高到低逐渐衰减直至0。

形成一定的浓度梯度，从而形成扩散电流。

当外加正向电压加大时，非平衡少子的浓度增大且浓度梯度增大，从外部看正向电流增大。

当外家政系那个电压减小时则相反。

外加电压变化等效的电容成为扩散电容C d 。

C j =C b +C d ，其中C j 为PN 结的结电容。

1.2半导体二极管
1.2.1常见结构
1.2.2二极管伏安特性
1.2.2.1 二极管和PN 结伏安特性的区别
二极管存在半导体体电阻和引线电阻，所以，当外加正向电压，电流相同的情况下，二极管的管压降比PN 结的结压降更大。

1.2.2.2 温度对二极管伏安特性的影响
环境温度升高时，二极管的正向特性曲线左移，反向特性曲线下移。

在室温附近，温度每升高一摄氏度，正向压降减小2~2.5mV 。

温度每升高十摄氏度，反向电流越增大一倍。

1.2.3二极管的主要参数
1.2.3.1 最大整流电流V I
二极管长期运行时允许通过的最大正向平均电流，与PN 结面积以及外部散热条件等有关。

1.2.3.2 最高反向工作电压R U
二极管工作时允许外加的最大反向电压，超过此值时，二极管可能因反向击穿而损坏。

通常R U 为击穿电压()BR U 的一半。

1.2.3.3 反向电流R I
二极管为击穿时的反向电流。

R I 越小，单向导电性越好。

R I 对温度非常敏感。

1.2.3.4 最高工作频率M f
二极管工作的上限截止频率。

超过此值时，由于结电容的作用，二极管将不能很好地体现单向导电性。

1.2.4二极管的等效电路
1.2.5稳压二极管
在反向击穿时，在一定的电流范围内，端电压几乎不变，表现出稳压特性。

1.2.5.1 稳压管的伏安特性
正向特性为指数曲线，反向电压数值达到一定程度时击穿，击穿区的曲线几乎与纵轴平行（即电压为定值）。

1.2.5.2 稳压管的主要参数
1.2.5.2.1 稳定电压Z U
在规定电流下稳压管的反向击穿电压。

1.2.5.2.2 稳定电流Z I
稳压管工作在稳压状态时的参考电流。

电流低于此值时文雅效果变差。

Z I 常写作min Z I 。

1.2.5.2.3 额定功耗ZM P
ZM P 等于稳压管稳定电压与最大稳定电流的乘积。

功耗超过此值时，会因结温升过高而损坏。

可通过ZM P 求出ZM I 。

1.2.5.2.4 动态电阻Z r
稳压管工作在稳压区时，端电压变化量与其电流变化量之比。

Z r 越小，电流变化时Z U 的变化越小，稳压特性越好。

1.2.5.2.5 温度系数α 温度没变化一摄氏度稳压值的变化量，即Z U T
α∆=∆。

稳定电压小于4V 的管子具有负温度系数（齐纳击穿），即温度升高时稳定电压值下降； 稳定电压大于7V 的管子具有正温度系数（雪崩击穿），即温度升高时稳定电压值上升； 稳定电压介于4~7V 之间的管子温度系数非常小，近似为0（齐纳击穿和雪崩击穿共存）。

1.2.6 其它类型二极管
1.2.6.1 发光二级管
包括可见光、不可见光、激光等。

发光二级管也具有单向导电性，只有外加的正向电压使得正想电流足够大时才发光，开启电压比普通二极管打，红色在1.6~1.8V 之间，绿色约为2V 。

正向电流越大，发光越强。

发光二级管驱动电压低、功耗小、寿命长、可靠性高。

广泛用于显示电路。

1.2.6.2 光电二极管
光电二极管是远红外线接收管，是一种光能与电能转换器件。

PN 结型光电管充分利用PN 结光敏特性，将接收到的广大变化转换成电流变化。

外加正向电压时，单溜与端电压呈指数关系；外加反向电压时，反向电流称为暗电流，通常小于0.2μA 。

有光照时，特性曲线下移动。

1.3晶体三极管
晶体三极管中有两种不同机型电荷的载流子参与导电，称为双极型晶体管（BJT ），又称半导体三极管，简称晶体管。

1.3.1晶体管的结构及类型
发射极e ：发射电子
基极b ：控制电流
集电极c ：收集电子
电流从集电极出发，回归发射极。

发射区的电子掺杂浓度很高。

NPN 型与PNP 型
NPN ：+5磷+3硼+5磷
1.3.2晶体管的电流放大作用
放大是对模拟信号最基本的处理。

静态工作点要满足偏置条件，即：发射结正偏，集电结反偏。

1.3.
2.1 晶体管内部的载流子运动
1.3.
2.1.1 发射结加正向电压，扩散运动形成发射极电流E I
1.3.
2.1.2 扩散到基区的自由电子与空穴的符合运动形成积极电流B I
1.3.
2.1.3 集电结加反向电压，漂移运动形成集电极电流C I
1.3.
2.2 晶体管的电流分配关系
E B C I I I =+
1.3.
2.3 晶体管的共射电流放大系数
共基交流电流放大系数a ，共射交流电流放大系数β
1β
αβ=+
1.3.3 晶体管的共射特性曲线
1.3.3.1 输入特性曲线
描述管压降CE U 一定的情况下，基极电流B i 与发射结压降CE u 之间的函数关系，即()|CE B BE U const i f u ==
当0CE U =时，相当于集电极与发射极短路，也即集电结与发射结并联。

当CE U 增大时，曲线
右移。

当CE U 增大到某一值以后，近似不再右移。

对于小功率管，CE U 大于1V 的任何一条曲线来近似CE U 大于1V 的所有曲线。

1.3.3.2 输出特性曲线
描述基极电流B I 为一常量时，集电极电流C i 与管压降CE U 之间的函数关系，即()|B C BE I const i f U ==
1.3.3.
2.1 截止区
特征：发射结电压小于开启电压，集电结反偏
对于共射电路，,BE on CE BE U u u u ≤>。

此时0,B C CEO I i I =≤。

小功率管的穿透电流很小，近似认为晶体管截止时0C i ≈。

1.3.3.
2.2 放大区
特征：发射结正偏，集电结反偏
对于共射电路，,BE on CE BE U u u u ≤>。

此时，C i 几乎只受B i 影响，与CE u 无关。

表现出B i 对C i 的控制作用。

在理想情况下，当B I 按等差变化时，输出为一族横轴的等距离平行线。

1.3.3.
2.3 饱和区
特征：发射结与集电结均正偏，对于共射电路，BE on u U >且CE BE u u <，此时C i 不仅与B i 有关，且明显随CE u 的增大而增大。

C B i i β<。

1.3.4 晶体管的主要参数
1.3.4.1 直流参数
1.3.4.1.1 共射直流电流放大系数β
C B
I I β≈ 1.3.4.1.2 共基直流电流放大系数α
C E
I I α≈ 1.3.4.1.3 极间反向电流CBO I 、CEO I
CBO I 是发射极开路时集电结的反向饱和电流；
CEO I 是基极开路时，集电极与发射极间的穿透电流
(1)CEO CBO I I β=+
1.3.4.2 交流参数
1.3.4.
2.1 共射交流电流放大系数β
1.3.4.
2.2 共基交流电流放大系数α 近似认为，,1ββαα≈≈≈
1.3.4.
2.3 特征频率T f
使共射电流放大系数的数值下降到1的频率
1.3.4.3 极限参数
1.3.4.3.1 最大集电极耗散功率CM P
对于确定型号的晶体管，最大集电极耗散功率CM P 是一个定值，且CM C CE P i u const =⋅=，在输出特性坐标平面内为双曲线的一支
在曲线上方为过损耗区。

1.3.4.3.2 最大集电极电流CM I
最大集电极电流CM I ：使得β发生改变（明显减小）的临界集电极电流C i 。

定义：当1CE u V =时，由CM C CE P i u const =⋅=导出的C i 记为CM I
当C CM i I >时，晶体管不一定损坏，但是β明显减小。

1.3.4.3.3 极间反向击穿电压
1.3.5 温度对晶体管特性及参数的影响
1.3.6 晶体管解题技巧
1.3.6.1 静态工作点Q
发射结正偏，集电结反偏——要放大，所以发射要正。

1.3.6.2 放大电路中晶体管管型、管脚判断
基极和发射极电位相近，另一管脚为集电极
电位居中的是基极，剩下的一个管脚是发射极
因为在放大电路中，发射结正偏，集电结反偏，如果发射极电位最高，则为PNP 型，如果集电极电位最高，则为NPN 型
如果发射极和基极电位差在0.7左右为硅管，在0.2左右为锗管
1.3.6.3 工作状态判断
截止状态——::BE on BE on NPN u U PNP u U ≥⎧⎨<⎩
导通状态——::BE on BE on NPN u U PNP u U <⎧⎨≥⎩
放大状态——::c b e e b c
NPN U U U PNP U U U >>⎧⎨>>⎩（发射结正偏，集电结反偏） 饱和状态——::CS B BS CS
B BS I NPN I I I PNP I I ββ⎧>=⎪⎪⎨⎪>=⎪⎩
B CS BS I I I 为实际基极电流
为集电极饱和电流
为使管子临界饱和时的基极电流
1.4 场效应管
利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的半导体器件。

1.4.1 结型场效应管
分为N 沟道型与P 沟道型两种
以N 沟道型为例，在同一块N 型半导体上制作两个高掺杂的P 区，并将其连在一起，所引出的点击称为栅极g ，N 型半导体的两端引出两个点击，分别称为漏极d 和源极s 。

P 去与N 去的交界面形成耗尽层，漏极与源极之间的非耗尽层区域称为导电沟道。

1.4.1.1 结型场效应管的工作原理
为使N 沟道姓结型场效应管能正常工作，应在栅极-源极之间加负向电压（0GS u <），以保证耗尽层承受反向电压。

在漏极-源极之间加正向电压DS u ，已形成漏极电流D i 。

0GS u <既保证了栅极=源极之间内阻很高的特点，又实现了对沟道电流的控制。

1.4.1.1.1 当0DS u V =（即d,s 短路）时，GS u 对导电沟道的控制作用
当0DS u V =且0GS u V =时，耗尽层很窄，导电沟道很宽。

当
GS u 增大时，耗尽层价款，沟道变窄，沟道电阻增大。

当GS u 增大到某一数值时，耗尽层闭合，沟道小时，称此时GS u 的值为夹断电压()GS off U
1.4.1.1.2 当GS u 为()~0GS off U V 中某一固定值时，DS u 对漏极电流D i 的影响
若0DS u V =，则虽然存在由GS u 所确定的一定宽度的导电沟道，但是由于d-s 间电压为0，所以漏极电流0D i =。

若0DS u >，则有电流从漏极流向源极，使沟道中各点与栅极间电压不在相等，二是沿着沟道从源极到漏极逐渐增大。

()GD GS off u u =为预夹断
1.4.1.1.3 当()GD GS off u u <时，DS u 对D i 的控制作用
在()GD GS DS GS off u u u U =-<，即()DS GS GS off u u U >-的情况下，当DS u 为常量时，对应于确定的GS u ，有确定的D i 。

场效应管用低频跨导m g 来描述动态的栅极-源极电压对漏极电流的控制作用，D m GS i g u ∆=
∆ 综合以上，可知：
在()GD GS DS GS off u u u U =->，即当()DS GS GS off u u U <-（g-s 间未出现夹断）时，对应不同的GS u ，d-s 间对应不同阻值的电阻。

当DS u 使()GD GS off u U =时，d-s 之间预夹断。

当DS u 使()GD GS off u U <时，D i 几乎仅仅决定于GS u ，而与DS u 无关。

此时可以把D i 近似看成DS u 的控制电流。

1.4.1.2 结型场效应管的特性曲线
1.4.1.
2.1 输出特性曲线
当栅极-源极电压GS u 为常量时，漏极电流D i 与漏极-源极电压DS u 之间的关系为()GS D DS U const i f u ==
场效应管有三个工作区域：
1.4.1.
2.1.1 可变电阻区（非饱和区）
边界为预夹断轨迹，由各条曲线上使()GD GS off u U =的点连接而成。

该区域内曲线近似为不同斜率的直线。

当GS u 确定时，直线的斜率也唯一地被确定，其倒数为d-s 间的等效电阻。

因此在该区域中，可通过改变GS u 的大小（压控方式）来改变漏极-源极等效电阻组织，故称为可变电阻区。

1.4.1.
2.1.2 恒流区（饱和区）
预夹断轨迹右边的区域。

当()GD GS off u U <时，各曲线近似为一族横轴的平行线。

当DS u 增大时，D i 仅有微小增量。

故称为恒流区、
1.4.1.
2.1.3 夹断区
当()GS GS off u U <时，导电沟道被夹断，0D i =。

一般将使D i 等于某一微小电流（如5D i A μ=）时的GS u 定义为夹断电压()GS off U
1.4.1.
2.1.4 击穿区
当DS u 增大到一定程度的时候，漏极电流会突然激增，管子将被击穿。

由于该击穿是因栅极-漏极耗尽层破坏而造成的，因而若栅极-漏极击穿电压为()BR GD U ，则漏极-源极击穿电压()()BR GS GS BR GD U u U =-，所以当GS u 增大时，漏极-源极击穿电压将增大
1.4.1.
2.2 转移特性
描述当漏极-源极电压US u 为常量时，漏极电流D i 与栅极-源极电压GS u 之间的函数关系，即()DS D GS U const i f u ==
当场效应管工作在恒流区时，由于输出特性曲线可近似为横轴的一组平行线，所以可用一条转移特性曲线代替恒流区的所有曲线。

()2()
()10GS D DSS GS off GS GS off u i I U u U ⎛⎫=-<< ⎪ ⎪⎝
⎭ 式中DSS I 是0GS u =情况下产生预夹断时的D I ，称为饱和漏极电流。

为保证结型场效应管栅极-源极间的耗尽层加反向电压，对于N 沟道管，0GS V u ≤；对于P 沟道管，0GS V u ≥。

1.4.2 绝缘栅型场效应管
绝缘栅型场效应管（IGFET ）的栅极与源极、栅极与漏极之间均采用2SiO 绝缘层隔离。

又因栅极为金属铝，故又称为MOS 管（Metal-Oxide-Semiconductor ）。

1.4.
2.1 N 沟道增强型MOS 管
1.4.
2.1.1 工作原理
当栅极-源极之间不加电压时，漏源之间是两只背向的PN 姐，不存在导电沟道，因此即使漏源之间加电压，也不会有漏极电流。

当0DS u =且0GS u >时，由于2SiO 的存在，山脊电流为零。

但是栅极金属层会聚集正电荷，形成耗尽层。

当GS u 增大时，一方面耗尽层增宽，另一方面将衬底的自由电子吸引到耗尽层与绝缘层之间，形成一个N 姓薄层，称为反型层。

该反型层构成了漏源之间的导电沟道。

使沟道恰好形成的栅-源电压称为开启电压()GS th U 。

GS u 越大，反型层越厚，导电沟道电阻越小。

当GS u 是大于()GS th U 的一个确定值时，在漏源之间加正向电压，则将产生一定的漏极电流，此时，DS u 的变化对导电沟道的影响与结型场效应管相似。

1.4.
2.1.2 特性曲线与电流方程
2
()1GS D DO GS th u i I U ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭
式中DO I 是()2GS GS th u U =时的D i 。

1.4.
2.2 N 沟道耗尽型MOS 管
1.4.
2.3 P 沟道MOS 管
增强型：开启电压小于0。

栅源电压小于开启电压才导通，漏源间加负电压。

耗尽型：夹断电压大于0。

栅源可在正负值的一定范围内实现对漏极电流的控制。

1.4.
2.4 VMOS 管
1.4.3 场效应管的主要参数
1.4.3.1 直流参数
1.4.3.1.1 开启电压()GS th U ()GS th U 是在DS U 为一常量时，使0D i >所需的最小GS u 值。

是增强型MOS 管的参数
1.4.3.1.2 夹断电压()GS off U
()GS off U 是在DS U 为一常量时，使D i 为规定的微小电流（5A μ）的GS u 值。

是结型场效应管与耗尽型MOS 管的参数
1.4.3.1.3 饱和漏极电流DSS I
对于结型场效应管，在0GS u V =情况下产生预夹断时的漏极电流
1.4.3.1.4 直流输入电阻()GS DC R
等于栅-源电压与漏极电流之比
对于结型场效应管，7()
10GS DC R >Ω 对于MOS 管，9()
10GS DC R >Ω 1.4.3.2 交流参数
1.4.3.
2.1 低频跨导m g
表示GS u 对D i 控制作用的强弱。

管子工作在恒流区且DS u 为常量时，DS D
m GS u const
i g u =∆=∆ m g 单位是S （西门子），常用mS 。

m g 是转移特性曲线上某一点的切线斜率，可对2
()1GS D DO GS th u i I U ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭
求导得。

D i 越大，m g 越大
1.4.3.
2.2 极间电容
场效应管的三个极之间均存在极间电容。

栅源极间电容gs C 与栅漏极间电容Cgd 约为1~3pF ；漏源极间电容ds C 约为0.1~1pF 。

在高频电路中，应考虑极间电容的影响。

管子最高工作频率M f 是综合考虑了三个极间电容的影响而确定的工作频率的上限值。

1.4.3.3 极限参数
1.4.3.3.1 最大漏极电流DM I DM I 是管子正常工作时漏极电流的上限值
1.4.3.3.2 击穿电压
管子进入恒流区后，使D i 激增的DS u 称为漏-源击穿电压()BR DS U
对于结型场效应管，使栅极与沟道间PN 结反向击穿的DS u 称为栅-源击穿电压()BR GS U 对于绝缘栅型场效应管，使绝缘层击穿的GS u 称为栅-源击穿电压()BR GS U
1.4.3.3.3 最大耗散功率DM P
DM P 决定管子允许的温升。

DM P 确定后，可在管子的输出特性上画出临界最大功耗线，根据DM I 和()BR DS U 便可得到管子的安全工作区。

对于MOS 管，栅-衬之间电容很小，极少量的感应电荷就可产生高压，而()GS DC R 很大，电荷难以释放，高压容易击穿绝缘层。

所以无论是存放还是在工作电路中，都应为栅-源之间踢狗直流通路，避免栅极悬空；同时在焊接时，要将电烙铁良好接地
1.4.4场效应管与晶体管的比较
1.5 单结晶体管和晶闸管
1.5.1 场效应管用栅-源电压GS u 控制漏极电流D i ，栅极基本不取电流。

而晶体管工作时，基极必然索取一定电流。

因此，要求输入电阻高的电路应选择场效应管；而若信号源可以提供一定电流，则可选用晶体管；
1.5.2 场效应管只有多子参与导电。

晶体管内既有多子又有少子参与导电，而少子数量受温度、辐射等因素影响较大，因而场效应管比晶体管的温度稳定性好、抗辐射能力强。

所以在环境条件变化大的情况下应选用场效应管。

1.5.3 场效应管的噪声系数很小
1.5.4 场效应管的源极、漏极可以互换使用，互换后特性变化不大。

晶体管的发射极与集电极互换后特性差异很大，仅在特殊需要是才互换
1.5.5 场效应管的种类更多，使用更灵活
1.5.6 场效应管的集成工艺更简单，且耗电小、工作电源电压范围宽。

更多用于大规模和超大规模集成电路中。

第二章 基本放大电路
2.1 放大的概念和放大电路的主要性能指标
2.1.1放大的概念
电学放大：利用变压器将低电压变换为高电压。

放大电路放大的本质是能量的控制和转换。

电子电路放大的基本特征是功率放大，即附在上总是获得比输入信号大得多的电压或电流。

有源元件：能够控制能量的元件；在放大电路中，必须存在有源元件，如晶体管和场效应管等。

放大的前提：不失真。

只有在不失真的情况下放大才有意义。

由于任何稳态信号都可分解为若干频率的正弦信号（谐波）叠加，因此放大电路常以正弦波作为测试信号。

直流通路和交流通路
2.1.2 放大电路的性能指标
对于信号而言，任何放大电路均可看作一个两端口网络（如图）。

2.1.2.1 放大倍数
衡量放大电路放大能力的重要指标，值为输出量()()i o o i i X U I X U I ••••••。

或与输入量或之比。

对于小功率放大电路，常常只关注电路单一指标的放大倍数，如电压放大倍数，而不研究其功率放大能力。

电压放大倍数是输出电压uu o i U U A •••
与输入电压之比(记作)，即： o uu u i
U A A U ==&&&& 电流放大倍数是输出输入电流之比，即：
o ii i i
I A A I ==&&&& 电压对电流的放大倍数是输出电压与输入电流之比，即：
o iu i
I A U =&&&，量纲为电导，故也称之为互导放大倍数。

当输入信号为缓慢变化量或直流变化量时，输入电压、输入电流、输出电压和输出电流分别用,,I I O O u i u i ∆∆∆∆和表示。

放大倍数/,/,/,/.u O I i O I ui O I iu O I A u u A i i A u i A i u =∆∆=∆∆=∆∆=∆∆
2.1.2.2 输入电阻
放大电路与信号源相连接成为信号源的负载，必然从信号源索取电流，其大小表明放大电路对信号源的影响程度。

输入电阻R i 是从放大电路输入端看进去的等小电阻，定义为输入电压有效值和输入电流有效值之比，即：i i i
U R I =
2.1.2.3 输出电阻
任何放大电路的输出都可以等效成一个有内阻的电压源，从放大电路输出端看进去的等效内阻成。