模拟电子技术及应用

第1章 基本半导体分立器件 1.1 半导体的基本知识与PN结 1.2 半导体二极管 1.3 特殊二极管 1.4 半导体三极管 1.5 场效应晶体管

1-1 半导体的基本知识及PN结 导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。 什么是半导体? 1-1 半导体的基本知识及PN结 导体：自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。 绝缘体：有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。 半导体：另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。

半导体的导电机理不同于其它物质，所以它具有不同于其它物质的特点。例如： 1.掺杂性 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。 半导体的 三大特性 2.热敏性和光敏性 当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化。

1-1-1 本征半导体（纯净和具有晶体结构的半导体） 一、本征半导体的结构特点 现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。 Ge Si

通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。 在硅和锗晶体中，原子按四角形系统组成晶体点阵，每个原子都处在正四面体的中心，而四个其它原子位于四面体的顶点，每个原子与其相邻的原子之间形成共价键，共用一对价电子。 硅和锗的晶体结构：

硅和锗的共价键结构 +4 共价键共 用电子对 +4表示原子外层原来有4个电子

形成共价键后，每个原子的最外层电子是八个，形成稳定结构。 +4 共价键有很强的结合力，使原子规则排列，形成晶体。 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，导电能力很弱。

二、本征半导体的导电机理 1.载流子、自由电子和空穴 在绝对0度（-273℃）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），不能导电，相当于绝缘体。 在常温下，由于热激发，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 空穴 自由电子 束缚电子（价电子）

在外界因素的作用下，空穴吸引附近的电子来填补，结果相当于空穴的迁移，效果相当于正电荷的移动，因此可以认为空穴是载流子，能定向移动而形成电流。 2.本征半导体的导电机理 本征半导体中两种载流子的数量相等，称自由电子空穴对。 在外界因素的作用下，空穴吸引附近的电子来填补，结果相当于空穴的迁移，效果相当于正电荷的移动，因此可以认为空穴是载流子，能定向移动而形成电流。 +4

（在本征半导体中 自由电子和空穴成对出现，同时又不断的复合） 本征半导体中电流由两部分组成： （1）自由电子移动产生的电流。 （2）空穴移动产生的电流。 本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。 温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半导体的导电能力越强，温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素，这是半导体的一大特点------半导体的热敏性。 （在本征半导体中 自由电子和空穴成对出现，同时又不断的复合）

1-1-2 杂质半导体 在本征半导体中掺入某些微量的杂质原子，形成杂质半导体。杂质半导体的导电性能将发生显著变化，其原因是掺杂半导体的某种载流子浓度大大增加。 N 型半导体：自由电子浓度大大增加的杂质半导体，也称为电子型半导体。 P 型半导体：空穴浓度大大增加的杂质半导体，也称为空穴型半导体。

一、N 型半导体 在硅或锗晶体（本征半导体）中掺入少量的五价元素，如磷，晶体中的某些半导体原子被杂质原子取代。由于磷原子的最外层有五个价电子，其中四个与相邻的半导体原子形成共价键，必定多出一个电子，这个电子不受共价键的束缚，很容易被激发而成为自由电子，这样磷原子就成了不能移动的带正电的离子；本征半导体电子和空穴成对出现的现象也被打破。

N 型半导体中的载流子有哪些呢？ +4 +5 （1）由磷原子提供的电子，浓度与磷原子相同。 （2）本征半导体中成对产生的电子和空穴。 多余 电子 N 型半导体中的载流子有哪些呢？ 磷原子 （1）由磷原子提供的电子，浓度与磷原子相同。 （2）本征半导体中成对产生的电子和空穴。 一般情况下，掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自由电子浓度远大于空穴浓度。在N型半导体中，自由电子称为多数载流子（多子），空穴称为少数载流子（少子）。

二、P 型半导体 在硅或锗晶体（本征半导体）中掺入少量的三价元素，如硼（或铟），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质原子取代。硼原子的最外层有三个价电子，与相邻的 半导体原子形成共价键时，产生一个空穴。这个空穴可能吸引束缚电子来填补，使得硼原子成为不能移动的带负电的离子。 +4 +3 空穴 硼原子 P 型半导体中空穴是多子，电子是少子。

三、杂质半导体的示意图 － P 型半导体 + N 型半导体

小 结 1. 本征半导体中受激（热激发即本征激发）产生的电子和空穴成对出现，数量很少。 小 结 1. 本征半导体中受激（热激发即本征激发）产生的电子和空穴成对出现，数量很少。 2.N型半导体：电子是多子，其中大部分是掺杂提供的电子；空穴是少子，少子的迁移也能形成电流，由于数量的关系，起导电作用的主要是多子。近似认为多子与杂质浓度相等。 3.P型半导体中空穴是多子，电子是少子。 4.杂质半导体：多子数（多子浓度）主要由掺杂浓度决定，受温度影响较小；而少子（少子浓度）主要由本征激发决定，所以受温度影响较大。

1-1-3 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，在它们的交界面处就形成了PN 结。

漂移运动 － － － － － － + + + + + + 扩散运动 内电场越强，漂移运动越强。 内电场E N 型半导体 P 型半导体 空间电荷区， 也称耗尽层。 扩散运动 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 内电场E － － － － － － + + + + + + 扩散运动 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。

小结 1.空间电荷区中没有多数载流子。 2.空间电荷区中内电场阻碍P区中的空穴和N区中的电子（都是多子）向对方运动（扩散运动）。 3.P 区中的电子和N 区中的空穴（都是少子）数量有限，因此由它们形成的电流很小。

1-1-4 PN 结的单向导电性 外电场的方向与内电场方向相反。 (1) 加正向电压（正偏）——电源正极接P区，负极接N区 外电场削弱内电场 →耗尽层变窄 →扩散运动＞漂移运动 →多子扩散形成正向电流（与外电场方向一致）I F 正向电流

(2) 加反向电压——电源正极接N区，负极接P区 外电场的方向与内电场方向相同。 外电场加强内电场 →耗尽层变宽 →漂移运动＞扩散运动 →少子漂移形成反向电流I R N P 在一定的温度下，由本征激发产生的少子浓度是一定的，故IR基本上与外加反压的大小无关，所以称为反向饱和电流。但IR受温度影响较大。

PN结加正向电压时，可以有较大的正向扩散电流，即呈现低电阻， 我们称PN结导通；

本次课小结 1、半导体与金属导电的不同（载流子）。 2、半导体的三大特性。 3、本征半导体、热（本征）激发。 4、掺杂半导体、多子和少子。 5、PN结的形成。 6、PN结的单向导电性。

作业： P.5. 1.1.3 P.8. 1.2.1 1.2.2 1.2.3

1-2半导体二极管 1-2-1 半导体二极管的基本结构 二极管的电路符号： P N PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。 点接触型 引线（管脚） 外壳 触丝线 基片 面接触型 二极管的电路符号： P N 阳极a + 阴极k -

1-2-2 伏安特性 反向击穿电压UBR 二极管的反向击穿简介 I(mA) 导通压降: 硅管0.6～0.8V,锗管0.2 ～0.4V。 反向饱和漏电流

1-2-3 主要参数 1. 最大整流电流 IDM 2. 反向工作峰值电压VBWM 3. 反向击穿电压VBR 二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。 2. 反向工作峰值电压VBWM 保证二极管不被击穿时的反向峰值电压。 3. 反向击穿电压VBR 二极管反向击穿时的电压值。击穿时反向电流剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。手册上给出的最高反向工作电压VBWM一般是VBR的一半。

4. 反向电流 IR 指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。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，锗管的反向电流要比硅管大几十到几百倍。

5. 微变电阻 rD iD Q ID VD rD 是二极管特性曲线上工作点Q 附近电压的变化量与电流的变化量之比： iD vD

6. 二极管的极间电容（结电容）*☆ 二极管的两极间存在电容效应，对应的等效电容由两部分组成：势垒电容CB和扩散电容CD。 电容效应：当外加电压发生变化时，耗尽层的宽度将随之改变，即PN结中存储的电荷量要随之变化，就像电容充放电一样。 *势垒电容：势垒区是积累空间电荷的区域，当电压变化时，就会引起积累在势垒区的空间电荷的变化，这样所表现出的电容是势垒电容。

当外加正向电压不同时，PN结两侧堆积的少子的数量及浓度梯度也不同(相当于电容的充放电)。 扩散电容：为了形成正向电流（扩散电流），注入P 区的电子在P 区有浓度差，越靠近PN结浓度越大，即在P 区有电子的积累。同理，在N区有空穴的积累。 电容效应在交流信号作用下才会表现出来。

PN结高频小信号时的等效电路： rd 势垒电容在正偏和反偏时均不能忽略。而反向偏置时，由于少数载流子数目很少，可忽略扩散电容。 势垒电容和扩散电容的综合效应

☆☆☆ 从二极管的主要参数中可得出二极管单向导电性失败的场合及原因 ☆☆☆ ☆☆☆ 从二极管的主要参数中可得出二极管单向导电性失败的场合及原因 ☆☆☆ 1、正向偏压太低。（不足以克服死区电压） 2、正向电流太大。（会使PN结温度过高烧毁） 3、反向偏压太高。（造成反向击穿） 4、工作频率太高。（使结电容容抗下降而反向不截止）

ui t ui uo uo 二极管的应用举例1：二极管半波整流 RL 实际二极管：死区电压 0.5V，正向压降0.7V(硅二极管) 实际应用中利用二极管的单向导电性，典型应用有整流、限幅、保护等。 实际二极管：死区电压 0.5V，正向压降0.7V(硅二极管) 理想二极管：死区电压=0 ，正向压降=0 二极管的应用举例1：二极管半波整流 ui uo t RL ui uo

二极管的应用举例2：波形转换 t ui uR uo R RL ui uR uo

1-3 特殊二极管 1-3-1稳压二极管 I + - 曲线越陡，电压越稳定。 UZ V IZ IZ UZ IZmax 动态电阻： 1-3 特殊二极管 1-3-1稳压二极管 I + - 曲线越陡，电压越稳定。 UZ 动态电阻： rz越小，稳压性能越好。 V IZ IZ UZ IZmax

稳压二极管的参数: （1）稳定电压 UZ （2）电压温度系数V（%/℃） 稳压值受温度变化影响的系数。 （3）动态电阻 （4）稳定电流IZ ，最大、最小稳定电流Izmax、Izmin。 （5）最大允许功耗

U 稳压管只有与适当的电阻连接才能起到稳压作用。 I R R叫限流电阻，使流经稳压二极管的电流在其安全范围内。 V I IZ IZmax L R V I IZ IZmax UZ IZ UZ R叫限流电阻，使流经稳压二极管的电流在其安全范围内。

i iL Ui Uo iZ R RL DZ 稳压二极管的应用举例 稳压管的技术参数: 要求当输入电压由正常值发生20%波动时，负载电压基本不变。求：电阻R和输入电压 Vi 的正常值。 解：令输入电压达到上限时，流过稳压管的电流为Izmax ——方程1 令输入电压降到下限时，流过稳压管的电流为Izmin 。 ——方程2 联立方程1、2，可得：

选择限流电阻阻值的原则 1、当输入电压最大而负载要求的电流最小时，流过稳压二极管的电流最大，此时限流电阻要保证流过稳压二极管的电流小于最大电流； 2、当输入电压最小而负载要求的电流最大时，流过稳压二极管的电流最小，此时限流电阻要保证流过稳压二极管的电流大于最小电流。

1-3-2光电二极管 反向电流随光照强度的增加而上升。 I V 照度增加 光电流、暗电流

1-3-3发光二极管 有正向电流流过时，发出一定波长范围的光。目前的发光二极管可以发出从红外到可见波段的光；电特性与一般二极管类似。

理想二极管模型、特性曲线折线近似（导通电阻不为0）、恒压源模型（导通电阻为0） 半导体器件(二极管)部分内容小结 1．半导体中有两种载流子：电子和空穴。电子带负电，空穴带正电。在纯净半导体中掺入不同的杂质，可以得到N型半导体和P型半导体。 2．采用一定的工艺，使P型和N型半导体结合在一起，就形成了PN结。PN结的基本特点是单向导电。 3．二极管是由一个PN结构成的。 二极管的分析模型： 理想二极管模型、特性曲线折线近似（导通电阻不为0）、恒压源模型（导通电阻为0）

例题 解：（1）采用理想模型分析。 采用恒压源模型分析。 例1：二极管构成的限幅电路如图所示，R＝1kΩ，UREF=2V，输入信号为ui。 (1)若 ui为4V的直流信号，分别采用理想二极管模型、恒压源模型计算电流I和输出电压uo 解：（1）采用理想模型分析。 采用恒压源模型分析。

ui uo 解：①采用理想二极管 模型分析。波形如右所示。 （2）如果ui为幅度±4V的交流三角波，波形如图所示，分别采用理想二极管模型和恒压源模型分析电路并画出相应的输出电压波形。 -4V 4V ui t 2V 2V uo t 解：①采用理想二极管 模型分析。波形如右所示。

-4V 4V ui t 2.7V 2.7V uo t ②采用恒压源模型分析 ，波形如右所示。

例2:在下图中,试求以下几种情况的端电压VY及各元件流过的电流: (1)UA=10V,UB=0V; 解:忽略二极管的导通压降： UA UB 1KΩ R 9kΩ ＤＢ ＤA (1)二极管ＤＡ优先导通，则 ＤＢ反向偏置，截止，

(2)UA=6V,UB=5.8V; UA UB 1KΩ R 9kΩ ＤＢ ＤA 设两管均导通，应用结点电流法可得： 可见DB管也确能导通.

解:电路如下列所示，分别可以得到题意要求的稳压值： 例3：两个稳压管,稳定电压分别为5.5V和8.5V,正向导通压降都是0.5V,如果要得到0.5V、3V、6V、9V和14V应如何连接? 解:电路如下列所示，分别可以得到题意要求的稳压值：

解:电路如下列所示，分别可以得到题意要求的稳压值： 例3：两个稳压管,稳定电压分别为5.5V和8.5V,正向导通压降都是0.5V,如果要得到0.5V、3V、6V、9V和14V应如何连接? 解:电路如下列所示，分别可以得到题意要求的稳压值： + - Ui R Dz1 Dz2 6V R + - Ui Dz1 + R R Ui 0.5V -3V+ DZ1 Dz2 -- - + Ui - R Dz1 Dz2 9V + Ui - R 14v

二极管模型：理想二极管、理想二极管串联电压源（恒压降）、折线模型、恒压降串联电阻（考虑压降的折线模型）、用数字公式近似描述的二极管伏安特性： 举例：P.27. 1.8

本次课内容 二极管的结构和伏安特性 二极管的主要参数。 二极管单向导电性失败的场合及原因。 二极管的几种分析模型。 特殊二极管 二极管应用举例。

作业： P.15. 1.3.1 1.3.2 P.17. 1.4.1 P.25. 1.1 1.3

上次课内容： 1、二极管的结构和伏安特性 2、二极管的主要参数及二极管单向导电性失败的场合及原因。 3、特殊二极管。 4、二极管分析模型及应用举例。

用万用表检测二极管的好坏及极性 万用表欧姆档，黑表笔对应于表内电池的正极，而红表笔对应于表内电池的负极。 二极管正偏时导通，呈现的电阻阻值较小。 二极管反偏时截止，呈现的电阻阻值较大。

1-4 半导体三极管 C C N P P N B B E E 1-4-1 基本结构-- 集电极 集电极 NPN型 PNP型 基极 基极 1-4 半导体三极管 1-4-1 基本结构-- C P N 集电极 基极 发射极 B C E 集电极 NPN型 PNP型 N P B 基极 E 发射极

C N P B C E N B P E 集电极 基极 发射极 集电结：面积较大 基区：较薄，掺杂浓度低 集电极 发射区：掺杂浓度较高 集电结 发射结

符号 C C IC IC B B IB IB IE IE E E NPN型三极管 PNP型三极管 三极管的结构特点：基区特别薄，发射区掺杂浓度特别高，集电结面积特别大。

1-4-2 电流分配和放大原理 IC mA A V UCE UBE RB IB EC EB 一、实验测试方法

4.要使晶体三极管处于放大状态,发射结必须正偏,集电结必须反偏。 结论: 1. IE=IC+IB 3. IB=0时, IC=ICEO（穿透电流） 4.要使晶体三极管处于放大状态,发射结必须正偏,集电结必须反偏。

二. 电流放大原理* C N B EC P RB E IE EB IBE 基区空穴向发射区的扩散可忽略。 EC IBE IE 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。 RB EB

IC=ICE+ICBOICE C ICE N B P EC N RB E IE EB IBE N RB E IE EB 从发射区扩散来的电子作为基区的少子，漂移进入集电结而被收集，形成ICE。

B E C N P EB RB EC IE ICE IC=ICE+ICBO ICE IB IBE IB=IBE-ICBOIBE IB

ICE与IBE之比称为电流放大倍数 无数次试验发现：漂移到集电区的电子数（或其变化量）与在基区复合的电子数（或其变化量）总成比例，即ICE与IBE之比为一常数，称作电流放大倍数。

1-4-3 特性曲线 一.输入特性 IB(A) 80 60 40 死区电压，硅管约0.5V，锗管约0.1V。 20 UBE(V) 0.4 UCE =0.5V UCE=0V IB(A) UCE 1V 80 60 工作压降： 硅管UBE0.6~0.7V,锗管UBE0.2~0.3V。 40 死区电压，硅管约0.5V，锗管约0.1V。 20 UBE(V) 0.4 0.8

二、输出特性 IC(mA ) 1 2 3 4 IB=0 20A 40A 60A 80A 100A UCE(V) 3 6 9 12 当VCE大于一定的数值时，IC只与IB有关：IC=IB。 IC(mA ) 1 2 3 4 IB=0 20A 40A 60A 80A 100A 此区域满足IC=IB，称为线性区（放大区）。 UCE(V) 3 6 9 12

IC(mA ) 1 2 3 4 IB=0 20A 40A 60A 80A 100A VCE(V) 3 6 9 12 此区域中VCEVBE,集电结正偏，集电极电流不再受基极电流的控制，VCE0.3V，称为饱和区。 IC(mA ) 1 2 3 4 IB=0 20A 40A 60A 80A 100A VCE(V) 3 6 9 12

IC(mA ) 1 2 3 4 IB=0 20A 40A 60A 80A 100A UCE(V) 3 6 9 12 此区域中 : IB=0,IC=ICEO,VBE< 死区电压，称为截止区。 UCE(V) 3 6 9 12

输出特性三个区域的特点: 注意：结------PN结； 极------电极； 集------收集！！！ 放大区：发射结正偏，集电结反偏。 IC=IB , 且 IC =   IB (2) 饱和区：发射结正偏，集电结正偏。 即：VCEVBE ， IB>IC，VCE0.3V (3) 截止区： VBE< 死区电压， IB=0 ， IC=ICEO 0 注意：结------PN结； 极------电极； 集------收集！！！

1-4-4 主要参数 1. 电流放大倍数和  共射直流电流放大倍数： 1-4-4 主要参数 1. 电流放大倍数和  三极管发射极是输入输出的公共点，为共射接法，相应地还有共基、共集接法。 共射直流电流放大倍数： 工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为IB，相应的集电极电流变化为IC，则交流电流放大倍数为：

例：UCE=6V的前提下：IB = 40 A, IC=1.5 mA， IB = 60 A时IC =2.3mA，则 因为直流电流放大倍数与交流电流放大倍数非常接近，一般作近似处理： =

2.集-基极反向截止电流ICBO ICBO是集电结反偏时，由少子的漂移形成的反向电流，受温度的变化影响较大。 A ICBO

ICEO=  IBE+ICBO =（ 1+  ）ICBO 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。  IBE ICBO N B P IBE N E 根据放大关系，由于IBE的存在，必有电流IBE。 ICBO进入N区，形成IBE。

4.集电极最大电流ICM 5.集-射极反向击穿电压 集电极电流IC上升会导致三极管的值下降，当值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为ICM。 5.集-射极反向击穿电压 当集---射极之间的电压VCE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25C、基极开路时的击穿电压V(BR)CEO。

6. 集电极最大允许耗散功率PCM IC ICM ICUCE=PCM PC =ICUCE PCPCM UCE U(BR)CEO 安全工作区 流过三极管， 所发生的功率 为： IC UCE ICM ICUCE=PCM PC =ICUCE 必定导致结温 上升，所以PC 有限制。 U(BR)CEO PCPCM

半导体器件(三极管)部分内容小结 1.三极管工作时，有两种载流子参与导电，称为双极型晶体管。 2.三极管是一种电流控制型的器件，改变基极电流就可以控制集电极电流。 3.三极管的特性可用输入特性曲线和输出特性曲线来描述。 4.三极管有三个工作区：饱和区、放大区和截止区。

例：有两个晶体管分别接在放大电路中,测得它们的管脚电位如下表所示:试判断管子类型。 解：因为三极管处于放大状态，所以

1-4-5 三极管的测试与应用

本次课内容 用万用表检测二极管的好坏与极性 三极管的结构、分类 三极管的电流分配、电流放大作用 三极管的三种工作状态及各自特点 三极管的伏安特性、主要参数及安全工作区域

作业： P.24. 1.5.3 P.27. 1.11 1.14 P.35. 2.1.4 2.1.6 2.1.7

用万用表检测二极管的好坏及极性 万用表欧姆档，黑表笔对应于表内电池的正极，而红表笔对应于表内电池的负极。 二极管正偏时导通，呈现的电阻阻值较小。 二极管反偏时截止，呈现的电阻阻值较大。

上次课内容 三极管的结构及分类 三极管的电流分配及电流放大作用 三极管的三种工作状态及各自特点 三极管的主要参数及安全工作区域

举例说明三极管工作状态的特点 P.63. 2.1 2.3

1-5 场效应管----单极型晶体管* 三极管是电流控制元件，多数载流子和少数载流子(热稳定性较差)都参与运行，所以被称为双极型器件。 1-5 场效应管----单极型晶体管* 三极管是电流控制元件，多数载流子和少数载流子(热稳定性较差)都参与运行，所以被称为双极型器件。 场效应管是电压控制元件,只有多子参与导电，输入阻抗高，热稳定性好。 增强型 耗尽型 N沟道 P沟道 场效应管 绝缘栅场效应管 结型场效应管 N沟道 P沟道

1-5-1 绝缘栅场效应管（MOS管） 一、结构和电路符号 P N G S D 金属铝 G S D 两个N区 P型基底 SiO2绝缘层 导电沟道 N沟道增强型

G S D P N G S D 在栅极下方的SiO2层中掺入大量的金属正离子。所以当uGS=0时，这些正离子已经感应出了沟道. 预埋了导电沟道

N P G S D G S D P 沟道增强型 N P G S D G S D P 沟道耗尽型 预埋了导电沟道

二、MOS管的工作原理 ID=0 以N 沟道增强型为例 UGS=0时 UDS UGS 对应截止区 P N G S D D-S 间相当于两个反接的PN结

UGS足够大时（UGS>VT）将P区少子电子聚集到P区表面，形成导电沟道，如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流id。 N G S D UDS UGS 感应出电子 VT称为阈值电压（开启电压）

UGS较小时，导电沟道相当于电阻将D-S连接起来，UGS越大此电阻越小。 P N G S D UDS UGS

三、增强型N沟道MOS管的特性曲线 输出特性曲线 转移特性曲线 iD=f(uGS)uDS=常数 UT（VT）

gm=iD/uGS uDS=const gm的大小反映了栅源电压对漏极电流的控制作用。

N沟道增强型MOS管的基本特性 uGS ＜ UT，管子截止 uGS ＞UT，管子导通 uGS 越大，沟道越宽，在相同的漏源电压uDS作用下，漏极电流ID越大

四、耗尽型N沟道MOS管的特性曲线 耗尽型的MOS管UGS=0时就有导电沟道，加反向电压才能夹断。 转移特性曲线 输出特性曲线 ID U DS UGS=0 UGS<0 UGS>0 ID UGS VT

N沟道耗尽型MOS管的特点 当uGS=0时，就有沟道，加入uDS，就有iD。 当uGS＞0时，沟道增宽，iD进一步增加。 当uGS＜0时，沟道变窄，iD减小。

1-5-2 结型场效应管（J-FET）

与双极型晶体管的比较 1、只有多子参与导电，受温度影响较小（热稳定性较好），抗辐射能力较强。 2、结型场效应管工作时PN结必须反偏、MOS管则由于栅极被绝缘，故场效应管的输入阻抗大大高于三极管。 3、集成度高。 4、使用注意事项。