绪 论 电子技术分为两大部分 1、模拟电子技术：处理的信号是连续的，如正弦波等（模拟电路）。

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1 绪 论 电子技术分为两大部分 1、模拟电子技术：处理的信号是连续的，如正弦波等（模拟电路）。
绪 论 电子技术分为两大部分 1、模拟电子技术：处理的信号是连续的，如正弦波等（模拟电路）。 2、数字电子技术：处理的信号是跃变的，如矩形波等（数字电路）。

2 一． 课程的性质及任务 性质：是电类专业的一门技术基础课。 任务： （1）了解电子器件的工作原理及特性（二、三极管、运放、功放等）。
一． 课程的性质及任务 性质：是电类专业的一门技术基础课。 任务： （1）了解电子器件的工作原理及特性（二、三极管、运放、功放等）。 （2）掌握单元电路的工作原理及分析方法（放大器、振荡器、功放、稳压电路）。 （3）初步掌握电子电路的实际应用（温度控制、水位、测量、家电等）。

3 二． 电子技术的发展概况 我们常以电子器件的变革时代，作为衡量电子技术发民展水平的标志。
二． 电子技术的发展概况 我们常以电子器件的变革时代，作为衡量电子技术发民展水平的标志。 第一代：1904～1948年，真空管时代：我国南京无线电厂生产第一台电子管收音机（于1956年） 第二代：1948～1959年，晶体管时代：哈无线电四厂生产第一台晶体管收音机（于1963年） 第三代：1959～1974年，集成电路时代，集成度几十～几百（中小规模） 第四代：1974～1985年， 大规模集成电路时代：集成度上千～万 第五代：1985～ ， 超大规模集成电路时代：超万～上百万，布线0.15μm。

4 三． 应用： 1 通讯：电子技术最初应用于通讯，并迅速发展起来。
如：电报（永不消逝的电波－电报、李霞）、电话、手机、BP机、卫星通讯（24颗卫星用于GPS定位系统）、遥感遥测等，对讲机（电影中－英雄儿女、王成） 我国在70年4月24日成功发射第一颗人造卫星（最初没有音乐后来毛主席提出加音乐）（美国－12.5年，苏－8年，中国—5.5年）。

5 2 控制 (1) 工业控制为主：机床自动控制、温度、水位、压力、流量等。 (2) 医疗设备：B超、CT、合磁共振、心电图、脑电图设备。 (3) 国防：雷达（英国1934年发明）、预警飞机（海湾战争91年，伊拉克战争2003年3月20日）、导弹（140万美元、爱国者号、F-17飞机）、GPS卫星导航定位系统。

6 3 计算机：1946年美国发明，计算速度越来越高，PC机～286、386、486、586，奔腾2、3、4等。（超百亿次/秒）。
4 文化生活：电视机（黑白电视1928年，彩电1940年）、录音机（1927年）、录像机（1976年）、摄像机、VCD、DVD、卡拉OK机、组合音响、手机等。

7 电子技术把神话中的千里眼、顺风耳变为了现实。. 同学们可以设想一下，如果没有电子技术将会怎样，将没有上述的一切，人类将落后100～200年。
*电子技术把神话中的千里眼、顺风耳变为了现实。 *同学们可以设想一下，如果没有电子技术将会怎样，将没有上述的一切，人类将落后100～200年。 *由于电子技术应用得非常广泛，对于人类生活各方面起着极其重要的作用，为此我们必须学好这门课程。

8 四． 课程的特点及学习方法 （一） 特点： 1 发展快、应用广、实践性强的技术学科。 2 常采用不同于数学的一些工程分析方法。
(1) 常采用近似法 (2) 非线性电路 线性电路 常采用等效电路的方法。 (3) 图解法（工程曲线） 3 不同于电路的特有概念 (1) 电路将交、直流分别研究，而电子电路中交、直流同时存在。 (2) 电工只讨论输出对输入的依赖关系，不存在输出对输入的作用（即反馈→难点） 4 内容多、概念多、公式多、方法多、繁杂。

9 （二） 学习方法： 1 抓概念：正确理解。 2 抓规律：分析方法及电路间的相互联系。 3 重视实验：多实践。 4 多做练习题。

10 五． 教材及学时 教 材：模拟电子技术基础简明教程（第二版）清华 参考教材：模拟电子技术基础 童诗白 主编 第三版 清华
教 材：模拟电子技术基础简明教程（第二版）清华 参考教材：模拟电子技术基础 童诗白 主编 第三版 清华 学 时：理论（56）＋习题课（10）＋ 实验（12）＝ 78学时 4学分 要 求：1 课前预习、课后复习、按时完成作业。 2 上课注意听讲、记笔记。 3 课代表：由学习好的同学担任。

11 第一章 半 导 体 器 件

12 半导体器件是组成各种电子电路的主要元件，有二、三极管、场效应管等。
1.1 半导体的特性 导 体：善于导电的物质。如铜、铝、银等。 绝缘体：不善于导电的物质。如橡胶、塑料等。 半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。如硅（Si）和锗（Ge）等。 按物质的导电能力差别分

13 以硅原子为例，它的原子序数是14，原子最外层有4个电子——通常称为价电子。
半导体的导电性质是由其原子结构决定的。 以硅原子为例，它的原子序数是14，原子最外层有4个电子——通常称为价电子。 最外层不超过8 每层2×n2 个电子

14 锗的原子序数是32，最外层轨道也有4个价电子，所以硅和锗都是4价元素，常用带有+4电荷的正离子和周围的4个价电子来表示一个4价元素的原子。
在硅（或锗）晶体中，每个原子都和周围的4个原子用共价键的形式互相紧密地联系在一起。 正四面体

15 1.1.1 本征半导体 纯净的、具有晶体结构的半导体——本征半导体。
当温度很低时，如T＝0K＝－273℃时，电子不能挣脱共价键的束缚，晶体中没有自由电子，不导电，如同绝缘体一样。 当T↑（或光照） → 将有少数电子获得足够的能量 → 自由电子 → 有一定导电能力 →→→→ 导电能力较弱。 因自由 电子少 27℃

16 自由电子运动相当于空穴向相反的方向运动。
参与导电的粒子（自由电子和空穴）称为载流子。 可见：半导体中存在着两种 自由电子 载流子 空穴

17 在本征半导体中，因电子与空穴总是成对出现，成为电子—空穴对。当电子与空穴相遇→复合。
电子浓度 空穴浓度 ni = Pi ni 很低，导电能力差。 在一定温度下，电子空穴对的产生与复合平衡时，ni = Pi 不变了。ni 与材料有关，还与温度有关。 如： 硅 T ↑8℃， ni 增加1倍。 锗 T↑12℃， ni 增加1倍。

18 因本征半导体的导电能力很差，若掺入微量有用的杂质，使导电能力显著增强，并能加以控制，广泛应用。
1.1.2 杂质半导体（N型半导体和P型半导体） 因本征半导体的导电能力很差，若掺入微量有用的杂质，使导电能力显著增强，并能加以控制，广泛应用。 一、N 型半导体 在本征半导体硅（或锗）中，掺入微量5价元素，如磷、锑、坤等。有多余的自由电子，导电能力强。

19 ※ 主要靠电子导电的半导体，称为电子型半导体或N型半导体，
多子—自由电子 n＞＞P 少子—空穴 ※ 主要靠电子导电的半导体，称为电子型半导体或N型半导体， 因5价杂质原子提供电子，所以称为施主原子。

20 在本征半导体中，掺入微量3价元素（如硼、镓、铟等）组成共价键时，缺少一个电子而形成空穴，P＞＞n 。在P型半导体中，多子是空穴，少子是电子。
因3价杂质产生多余空穴，起着接受电子的作用，称为受主原子。

21 在杂质半导体中，多子浓度由掺杂浓度决定，少子浓度主要取决于温度。
N型半导体 电子浓度（多子）＝正离子浓度 ＋ 空穴浓度（少） P型半导体 空穴浓度（多子）＝负离子浓度 ＋ 电子浓度（少）

22 可见：掺杂后，导电能力增强了，如在硅中掺入百万分之一的3价硼后，ρ(电阻率)↓ 为本征半导体的五十万分之一 ，导电能力显著增强（不是目的，因有导体）。目的是利用N、P制造各种半导体器件。

23 1.2 半导体二极管 1.2.1 PN结及其单向导电性 一、PN结中载流子的运动

24 因没有自由移动的载流子，所以又称为耗尽层。产生了一个电位差UD，称为电位壁垒。产生了内电场，因内电场的作用阻止多子的扩散，所以它又称为阻挡层，有利于少子的运动。
将载流子在电场的作用下的定向运动称为漂移运动。产生的电流叫漂移电流

25 扩散电流＝漂移电流 （大小相等、方向相反、总电流为0）一般空间电荷区很薄，约为几μm～几十μm。
平衡 扩散（多子） 漂移（少子） 扩散电流＝漂移电流 （大小相等、方向相反、总电流为0）一般空间电荷区很薄，约为几μm～几十μm。 硅：（0.6～0.8V） 电位壁垒UD 锗：（0.2～0.3V）

26 二、PN结的单向导电性 1．PN结外加正向电压（正偏）导通
P区接＋，N区接－，叫正偏。因E外与E内方向相反，消弱了内电场 → 空间电荷区变窄，有利于多子的扩散，形成一个较大的正向电流I（方向从P→N）。

27 2．PN结外加反向电压（反偏）截止

28 P区接－，N区接＋ →反偏 。内、外电场方向相同 →E内↑不利于多子扩散，有利于少子的漂移，形成一个较小的反向电流。因当U↑→IS不变，称为反向饱和电流。因IS是由少电子产生的，所以T↑→IS↑，一般IS为几μA以下。（硅：零点几μA，锗：几μA） 可见，PN结加正向电压导通（产生I），加反向电压截止（IS＝0）。所以，PN结具有单向导电性。

29 1.2.2 二极管的伏安特性 在PN结外面装上管壳，再引出两个电极，就做成了半导体二极管， 图形符号 文字符号：V或D表示 外形图

30 面积接触型：允许I工作大（整流），f工作低。
二极管类型： 硅管 （1）从材料分 锗管 点接触型：PN结面积小，允许I工作小，结C小→f 高→检波开关。 （2）从结构分 面积接触型：允许I工作大（整流），f工作低。

31 一、二极管的伏安特性： 加正向电压时的特性称为正向特性。 加反向电压时的特性称为反向特性。 1．正向特性： （1）当U很小时，I＝0，死区， 硅：0.5V 死区电压 锗：0.1～0.2V

32 （2）导通区：当U＞死区电压时， U↑→I↑↑（指数曲线） 硅：UD＝0.7V，锗：UD＝0.3V 2．反向特性： （1） 当二极管加反向电压时， IS很小，称为反向饱和电流。 （2）当U＞UBR时，U↑→I↑↑↑这种现象称为击穿。UBR称为反向击穿电压。电击穿：不坏；热击穿：坏了。

33 二、二极管伏安特性方程 IS—反向饱和电流， UT≈26 mV T＝300K UT—温度的电压当量 （1）当U＝0，I＝0 （2）当U＞0，且U＞＞UT I≈ (I与U成指数关系) （3）当U＜0，且 ＞＞UT ，则I≈－IS

34 2AP26伏安特性 2CP31伏安特性

35 三、含有二极管电路的分析与计算 例1 如图所示，UD≈0.7V，试分别求当开关断开时和闭合时， U0＝？ I0＝？

36 解：（1）S断开时，D导通， U0＝V1－UD＝（6-0.7）V＝5.3V I0＝U0/R＝5.3/1mA ＝ 5.3 mA (2) 当S闭合时，D反偏截止， U0＝V2＝12V I0＝U0/R＝12 mA

37 例2 电路如图所示，已知ui＝5Sinωt， UD＝0.7V （导通时压降），试画出ui与u0 的波形，并标出幅值？ 限幅电路（削波）

38 解：（1）ui＞3.7V D1导通，u0＝3.7V （2）ui＜－3.7V D2导通， u0＝－3.7V （3）－3.7V＜ui＜3.7V时， D1 、D2都截止，u0＝ui

39 例3 电路如图所示，V=12V，D为硅管，试计算ID＝？

40 解：由戴维南定理得： R＝R1// R2＋R3// R4=1.75 K ∴ mA≈1.31 mA 6V－3V＝3V

41 1.2.3 二极管的主要参数 二极管的参数是选用器件的主要依据，可查手册。
1. 最大整流电流IF：指二极管长期运行时，允许通过管子的最大正向平均电流。使用时不要超过IF，否则可能使二极管过热而损坏。 2. 最高反向工作电压UR：使用时加在二极管上的反向电压不能超过此值，否则可能被击穿。 通常UBR的一半定为UR。

42 3. 反向电流IR：IR是指在室温下，加上规定反向电压时，流过管子的反向电流。
IR越小越好→单向导电性好。T↑→IR↑ T↓→IR↓（受温度影响大） 4. 最高工作频率fM：主要决定PN结的结电容，结电容大，f低。

43 1.2.4 二极管的电容效应 （几PF～几十PF） P14 不讲 1.2.5 稳压管 用特殊工艺制造的面接触型二极管，在电路中起稳压作用。稳压管的伏安特性及符号如图。工作在反向击穿区，利用△I大→△U小进行稳压。

44 (b)符号 （a）伏安特性

45 主要参数： 1. 稳定电压UZ： UZ是稳压管工作在反向击穿区时的稳定工作电压（指通过规定测试电流时）。不同型号的稳压管，UZ不同。相同型号的稳压管，由于制造工艺的分散性，UZ也有差别。 如：2DW7C，UZ＝6.1～6.5V，不同管UZ可能为6.1V，也可能为6.5V。

46 2. 稳定电流IZ： Iz是使稳压管正常工作时的参考电流，IZmin＜IZ＜IZmax 3. 动态内阻rZ： rZ值愈小愈好。IZ↑→rZ ↓ 4. 电压的温度系数 ： 当 UZ＜4V时， ＜0 当 UZ＞7V时， ＞0 当 4V＜UZ＜7V时， 较小。

47 PZ = UZ IZM 使用时不应超过此值，否则将损坏。 稳压电路如图：
5. 额定功耗PZ（PZM） PZ = UZ IZM 使用时不应超过此值，否则将损坏。 稳压电路如图： IR —限流电阻 RL与VDZ并联 工作原理：设Ui ↑→U0↑→UZ↑→IZ↑→IR↑→UIR↑ U0↓= UI－UIR↑ U0↓

48 例：当UI =10V，R=200Ω，UZ =6V，求（1）当RL=10KΩ时，U0 =？
（2）当RL=100Ω时，U0 =？ 解：（1）U0=UZ =6V （2） UI =3.33V (不稳压)

49 1.2.6 一 发光二极管 符号 外形

50 包括可见光(红、绿、黄、橙)、不可见光(红外线)、激光等不同类型。发光二极管也具有单向导电性，它的开启电压比普通二极管的大, 红：(1
包括可见光(红、绿、黄、橙)、不可见光(红外线)、激光等不同类型。发光二极管也具有单向导电性，它的开启电压比普通二极管的大, 红：(1.6～1.8)V， 绿≈2V 。 I正↑ → 光亮(光强) 。 例：已知发光二极管的导通电压UD=1.6V，正向电流为5～20mA时才能发光，试求R的取值范围？ 解: =0.88KΩ =0.22KΩ R取值为 220 ～ 880Ω。

51 二 光电二极管：是远红外线接收管， 无光 光能 → 电能，利用半导体的光敏性制成。光照↑→I↑ （1）工作时加反向电压 → I（暗电流）=0 (＜0.2μA） （2）有光照↑→I↑（光电流）＞几十μA 可用在遥控、报警及光电传感器中。

52 1.3 双极型三极管（半导体三极管） 双极型三极管又称为半导体三极管、晶体管、或三极管。外形如图所示。 按材料分：硅管和锗管
按结构分：NPN及PNP 按功率分：大和小 按频率分：高和低

53 1.3.1 三极管的结构 我国生产的半导体三极管，目前主要有硅平面管和锗合金管两种类型。 三极管的结构：

54 三极管结构示意图和符号

55 1.3.2 三极管的放大作用和载流子的运动 三极管放大的内部条件： （1）发射区掺杂浓度高 （2）基区很薄（几～几十μm） 三极管放大的外部条件： 发射结正偏，集电结反偏。对于NPN型管： UBE＞0 ， UBC＜0。 一、在满足上述内部条件和外部条件时，三极管内部载流子的运动有三个过程。 1. 发射（发射区向基区扩散电子的过程） 因发射结正偏，有利于多子的扩散，形成Ien (因掺杂浓度高)较大，同时基区的空穴（浓度低）也向发射区扩散，形成IEp (很小)， ∴IE ≈ IEn 2. 复合和扩散 电子到达基区后，因基区为P型，多子是空穴，所以从发射极扩散过来的电子和空穴产生复合运动，形成了基极电流IBn，基区被复合掉的空穴由外电源VBB不断进行补充。因基区很薄，空穴浓度又低，复合的机会很少，所以IBn＜＜IE ，大部分电子在基区继续扩散，→ 集电结。

56 3. 收集（集电区收集扩散过来的电子） 由于集电结反偏，所形成的电场的方向将阻止集电区中的多子电子向基区运动，但有利于将基区扩散过来的电子收集到集电极而形成集电极电流ICn ∵ UBC＜0（反偏），集电区的少子空穴和基区的少子电子，在UBC所形成的电场的作用下，进行漂称运动，而形成反向饱和电流，用ICBO表示。

57 二、三极管的电流分配关系： 由上图可见： IC = ICn ＋ ICBO IE = IEn ＋ IEp (很小)≈ ICn ＋IBn IB = IBn ＋ IEp (很小)－ ICBO ≈ IBn －ICBO = 常数 共射接法直流电流放大系数 IC = ICn ＋ ICBO= = ≈ 令：ICEO = IC≈

58 ICEO → CE间反向饱和电流（也称穿透电流） IE = IB + IC = IC =
(共基极直流电流放大系数在（0.95～0.99）之间。)

59 下面来看一组典型的实验数据：对三极管IB、IC、IE电
流关系，增加一些感性认识。（Rb变→IB变→IC变） 实验电路见右图：可见输入回路为 ：VBB→Rb→BE结（b→e）。 可见输入与输出回路的公共端为e，故称为共射放大电路。 由下表可见： IE = IC + IB 大多数情况下（一、二除外）：IB ＜ IC ＜ IE IC ≈ IE 当△IB（小）→△IC（大） 如：IB由0.02变 → 0.04mA变了 → 0.02mA IC由1.14变 →2.33mA变了 → 1.19mA 说明具有电流放大作用。

60 三极管电流关系一组典型实验数据 故α与β的关系为： β与 、α与 含义不同，但数值差别不大， β≈ 、α≈ 故可不再区分。 IB /mA
-0.001 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 IC /mA 0.001 (ICBO) (ICEO) 0.56 1.14 1.74 2.33 2.91 IE /mA 0.57 1.16 1.77 2.37 2.96 (共射电流放大系数 ) 故α与β的关系为： β与 、α与 含义不同，但数值差别不大， β≈ 、α≈ 故可不再区分。

61 主要介绍NPN管的共射特性曲线：输入特性曲线和输出特性曲线 由实验方法测得，电路如图所示。
三极管的特性曲线 主要介绍NPN管的共射特性曲线：输入特性曲线和输出特性曲线 由实验方法测得，电路如图所示。 电路图 输入特性

62 一、输入特性： 当UCE不变时，输入回路中的电流IB与电压UBE之间的关系曲线，称为输入特性。 1. 当UCE = 0时，与二极管的正向伏安特性一样（相当于两个二极管并联），如图示。 2. 当UCE ＞0时，如UCE ＞UBE ，则发射结正偏，集电结反偏，三极管处于放大状态，此时，发射区的电子只有一小部分在基区与空穴复合，形成IB，大部分将被集电极收集，成为IC。所以，与UCE = 0时比较，在同样的UBE 之下，IB将大大减小，结果使输入特性曲线右移。 当UCE↑（＞1V后）→ 使集电结反偏 → 扩散到基区的电子基本上都收集到集电区，IB↓很小，因此，UCE＞1V后，输入特性基本重合。 在放大电路中，UCE ＞0，所以，UCE＞1V的输入特性更具有实用意义。

63 二、输出特性（曲线）： 当IB不变时，输出回路中的电流IC与电压UCE 之间的关系曲线称为输出特性。 NPN型三极管的输出特性曲线： 1. 截止区：一般将IB ≤0的区域称为截止区。IB =0， IC =0三极管处于截止状态，没有放大作用。在截止时：UBE ＜0，UBC ＜0（发射结、集电结都反偏）。

64 2. 放大区：当IB 一定时，IC 基本上不随UCE ↑而变化。
当IB →△IB→ △IC △IC =β△IB 体现了三极管的电流放大作用。 放大区： （0＜IB＜IBS＝发射结正偏，集电结反偏，对NPN管： UBE ＞0，UBC ＜0。 3. 饱和区：当UCE 较小时，管子的IC 基本上不随IB 而变化，这种 现象称为饱和。此时，IC ≠βIB。 饱和区：发射结和集电结都正偏，对NPN管：UBE＞0，UBC＞0。 UCES表示饱和压降，硅管：UCES=0.3V 锗管： UCES=0.1V IC最大=ICS= IB＞IBS 时饱和（IB↑→IC不变）。

65 三极管的主要参数： 一、电流放大系数： 共射电流放大系数β： 2. 共射直流电流放大系数 ： ≈β 3. 共基电流放大系数α： 共基接法时： 4. 共基直流电流放大系数： 不计ICBO α与β的关系：

66 ICBO、ICEO 对温度敏感，其值小好。
二、反向饱和电流： 1. 集电极和基极之间的反向饱和电流ICBO 当e开路，集电结加反向电压，c、b之间的反向电流为ICBO。 硅管：1μA以下，小的可达nA数量级 ICBO 锗管：几μA～几十μA 2. 集电极与发射极之间的穿透电流ICEO 表示当基极b开路时，c、e之间的 电流。测量电路如图所示， ICEO=（1＋β）ICBO ICBO、ICEO 对温度敏感，其值小好。

67 三、极限参数： 为使三极管安全工作，使用时参数变化不应超过允许值。 1. 集电极最大允许电流ICM： 使用时，IC不应超过此值，否则三极管特性变差或损坏。 2. 集电极最大允许耗散功率PCM： PC=ICUCE 把PC=ICUCE= PCM的各点连起来，可得到一条双曲线， 左下方：ICUCE ＜ PCM是安全区 右上方：ICUCE ＞ PCM是过损耗区（不安全） 3. 极间反向击穿电压： （1）U(BR)CEO ：基极开路时，集电极和发射极之间的反向击穿电压。 （2）U(BR)CBO ：发射极开路时，集电极和基极之间的反向击穿电压。

68 三极管的安全工作区： 练习：P58 13、15

69 与普通三极管的输出特性曲线相类似，IB用入射光照度E取代。
四、光电三极管： （a）等效电路 (b) 符号 (c)外形 与普通三极管的输出特性曲线相类似，IB用入射光照度E取代。

70 1.4 场效应（三极）管 结型场效应管（JFET） 场效应管分为两大类 绝缘栅型场效应管（MOSFET）
1.4.1结型场效应管 有N沟道结型场效应管和P沟道结型场效应管。 一、结构： 符号 结构示意图

71 在一块N型硅棒的两侧，做成掺杂浓度比较高的P型区（用P+表示），在P+区和N区交界处形成了PN结（耗尽层）、栅极（G）、源极（S）、漏极（D）。当加一个电压时 → ID。因导电沟道为N型的，所以称为N沟道结型场效应管。 二、工作原理：（见上图） N沟道结型场效应管正常工作时，UGS＜0，UDS＞0。下面通过UGS和 UDS对导电沟道的影响，来说明管子的工作原理。 1. 假设UDS=0（D、S短接），同时在栅源之间加负电源VGG （1）当UGS=0时，耗尽层较窄，导电沟道较宽。 （2） ↑→ 耗尽层变宽，导电沟道变窄。 （3）当 ↑=UP时，耗尽层合拢在一起，导电沟道被夹断， 所以将UP称为夹断电压，N沟道结型场效应管，UP为负值。

72 2. 在D、S间加一个正电源VDD→UDS＞0，观察改变UGS对耗尽层和ID的影响。
（1）当UDS=0时，耗尽层较窄，导电沟较宽，加UDS时→ID较大。 注：耗尽层上宽下窄，因ID流过沟道时产生电压降，PN结上端反向电压大，耗尽层宽；PN结下端反向电压小，耗尽层窄。 （2）当栅源之间加负电压VGG时，UGS＜0→耗尽层变宽→导电沟道变窄→沟道电阻增大→ID↓。当 ↑→ID↓，当VGG↑使UDG= 时，产生预夹断。 （3）当VGG继续增大→耗尽层接触部分逐渐增大，当UGS≤UP时（负值），耗尽层合拢，导电沟道全部夹断。ID≈0，这种情况称为夹断。 ※结论：改变UGS大小→可以控制漏极电流ID的大小。利用UGS改变PN结中的电场→控制ID，故称场效应管（电压控制器件）。

73 （1）与横坐标交点处的电压ID=0时的UGS是夹断电压UP。 （2）与纵坐标交点处的电流，表示UGS=0时的ID=IDS ，饱和漏极电流。
三、特性曲线： 测试电路如图所示。 1. 转移特性： 当UGS=0时，ID=IDS （最大） 当UGS=UP时，ID=0 转移特性 可见： （1）与横坐标交点处的电压ID=0时的UGS是夹断电压UP。 （2）与纵坐标交点处的电流，表示UGS=0时的ID=IDS ，饱和漏极电流。

74 结型场效应管转移特性曲线可由下面公式表示：
（当 UP≤UGS≤0时） 2. 输出特性（漏极特性）： 有三个区：可变电阻区、 恒流区和击穿区。 （= 常数） （1）可变电阻区： 当UDS比较小时，ID随UDS而增大，直线上升（线性），此时，场效应管相当于一个线性电阻。 漏极特性

75 UGS不同，直线的斜率不同→相当于电阻的阻值不同。
UGS值越负→相当于电阻越大，UGS变 → 相当于电阻变 → 称为可变电阻区。 （2）恒流区（饱和区）：（相当于三极管的放大区）ID不受UDS影响，应受UGS影响。 （3）击穿区：当UDS↑→ ID↑↑→ 击穿了。 P44，图1.4.7 同学自学（由输出特性可做出转移特性曲线） ※结型场效应管栅源PN结反偏，输入电阻很高，可达107Ω以上，如果要求输入电阻更高，应采用绝缘栅型场效应管。

76 由金属、氧化物和半导体制成，所以称为金属—---氧化物—----半导体场效应管，简称MOS场效应管。 N沟道：增强型、耗尽型。
1.4.2 绝缘栅型场效应管 由金属、氧化物和半导体制成，所以称为金属—---氧化物—----半导体场效应管，简称MOS场效应管。 N沟道：增强型、耗尽型。 P沟道：增强型、耗尽型。 一、 N沟道增强型MOS场效应管 1. 结构： 见下图：S、D、G、B（B接S） 由金属—氧化物—半导体构成。 2. 工作原理： UGS → 感应电荷 → 导电沟道 → ID。 若UGS =0时，漏源之间已经存在导电沟通，称为耗尽型场效应管。 若UGS =0时，不存在导电沟道，则称为增强型场效应管。 P型硅（浓度低） 结构图 符号

77 （1）当UGS =0时，D、S之间相当于 加UDS 时也没有ID（不导通）。 （2）当UDS =0，同时UGS＞0，G和B构成一个平板电容。 当UGS 再↑→ N型电荷层，所以称为反型层。 开启电压（UT）：开始形成反型层所需的UGS 称为开启电压。随着UGS ↑→ 感应电荷增多 → 导电沟道变宽。因 UDS =0，所以ID=0 （3）当UGS＞UT时，且UDS＞0，UGD=UGS－UDS＞UT，D、S存在导电沟道，有ID。 当UDS↑→ID↑ ； 当UDS↑→UGS－UDS = UT时，靠近漏极处的沟道达到临界开启的程度，出现预夹断的情况。见图b。 当UDS↑（逐渐）→ 夹断区逐渐延长（见图C）（UDS↑→ ID不变）。

78 (a) UGD＞UT (b) UGD＝UT (c) UGD＜UT
UDS对导电沟道的影响

79 当UGS＜UT时，ID=0；当UGS＞UT时，UGS↑→ ID↑（导电沟道变宽，沟道电阻小）
3. 特性曲线： （1）转移特性 当UGS＜UT时，ID=0；当UGS＞UT时，UGS↑→ ID↑（导电沟道变宽，沟道电阻小） IDO为当UGS=2UT时的ID值。 （当UGS＞UT时） （2）漏极特性：三个区域：可变电阻区、 恒流区（饱和区）、击空区。

80 ( a)转移特性 (b)漏极特性 N沟道增强型MOS场效应管的特性曲线

81 不加UGS时（UGS=0），有导电沟道，加UDS→ID，工作时，UGS＜0使ID=0时的UGS称为夹断电压，特性曲线见下图。
二、N沟道耗尽型MOS场效应管 不加UGS时（UGS=0），有导电沟道，加UDS→ID，工作时，UGS＜0使ID=0时的UGS称为夹断电压，特性曲线见下图。 符号 符号 结构示意图

82 P50 表1-2各种场效应管的符号和特性曲线(请阅读)
漏极特性 转移特性 P50 表1-2各种场效应管的符号和特性曲线(请阅读)

83 1.4.3 场效应管的主要参数 一、直流参数 1. 饱和漏极电流IDSS： 是耗尽型场效应管的一个重要参数。它的定义是UGS=0，而UDS＞UP时的ID=IDSS。 2. 夹断电压UP： UP是耗尽型场效应管的一个重要参数。定义是：当UDS一定时，使ID减小到某个微小的电流（如5μA）时，所需的UGS值。 3. 开启电压UT： UT是增强型场效应管的一个重要参数。定义是：当UDS一定时，使ID达到某一数值（如5μA）时，所需的UGS值。 4. 直流输入电阻RGS： 栅源之间所加电压与产生的栅极电流之比。因IG≈0，RGS很大。 结型 ：RGS＞107Ω 绝缘栅：RGS＞109Ω

84 用以描述UGS对ID的控制作用。定义：当UDS一定时，ID与UGS的变化量之比。即：
二、交流参数 1. 低频跨导gm： 用以描述UGS对ID的控制作用。定义：当UDS一定时，ID与UGS的变化量之比。即： gm在（0.1～20）mS mS—毫西门子 2. 极间电容： 有CGS、CGD、CDS 一般为几个PF，小好。 三、极限参数 1. 漏极最大允许耗散功率PDM： PD=IDUDS 2. 漏源击穿电压U(BR)DS：使用时不能超过此值。是 UDS↑→ID↑↑部分。 3. 栅源击穿电压U(BR)GS：使用时不应超过此值，否则管子将损坏。 = 常数

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