模電第一章課件

第一章常用半導(dǎo)體器件1.1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識1.2半導(dǎo)體二極管1.3晶體三極管1.4場效應(yīng)管1.5單結(jié)晶體管和晶閘管1.7Multisim應(yīng)用——二極管特性的研究1.1半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識1.1.1本征半導(dǎo)體1.1.2雜質(zhì)半導(dǎo)體1.1.3PN結(jié)

半導(dǎo)體器件是構(gòu)成電子電路的基本元

件，它們所用的材料是經(jīng)過特殊加工且

性能可控的半導(dǎo)體材料。返回物質(zhì)的導(dǎo)電性能決定于原子結(jié)構(gòu)。自然界中的物質(zhì)按導(dǎo)電性能可分為三類；導(dǎo)體絕緣體半導(dǎo)體在形成晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體中，人為地?fù)饺胩囟ǖ碾s質(zhì)元素時，導(dǎo)電性能具有可控性；并且，在光照和熱輻射條件下，其導(dǎo)電性還有明顯的變化；這些特殊的性質(zhì)決定了半導(dǎo)體可以制成各種電子器件。一、半導(dǎo)體

一般為低價元素，其最外層電子極易掙脫原子核的束縛成為自由電子，在外電場的作用下產(chǎn)生定向移動，形成電流。

一般為高價元素（如惰性氣體）或高分子物質(zhì)（如橡膠），它們最外層電子受原子核束縛力很強(qiáng)，很難成為自由電子，所以導(dǎo)電性極差。

常用的半導(dǎo)體材料硅（Si）和鍺（Ge）均為四價元素，它們最外層電子即不像導(dǎo)體那么容易掙脫原子核的束縛，也不像絕緣體那樣被原子核束縛得那么緊，因而其導(dǎo)電性介于二者之間。返回二、本征半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)將純凈的半導(dǎo)體經(jīng)過一定的工藝過程制成單晶體，即為本征半導(dǎo)體。晶體中的原子在空間形成排列整齊的點(diǎn)陣，稱為。由于相鄰原子間的距離很小，因此，相鄰的兩個原子的一對最外層電子（即價電子）不但各自圍繞自身所屬的原子核運(yùn)動，而且出現(xiàn)在相鄰原子核所屬的軌道上，成為共用電子，這樣的組合稱為結(jié)構(gòu)返回共價鍵晶格圖1.1.1本征半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖對的形成

自由電子與空穴在上的關(guān)系三、本征半導(dǎo)體中的兩種載流子在常溫下，僅有極少數(shù)的價電子由于熱運(yùn)動（熱激發(fā)）獲得足夠的能量，從而掙脫共價鍵的束縛變成為自由電子。與此同時，在共價鍵中留下一個空位置，稱為空穴。電子－空穴數(shù)量載流子電子流、空穴流的形成原子因失掉一個價電子而帶正電，或者說空穴帶正電。在本征半導(dǎo)體中，自由電子與空穴是成對出現(xiàn)的，即自由電子與空穴數(shù)目相等。若在兩端外加一電場，則一方面自由電子將產(chǎn)生定向移動，形成電子流；另一方面由于空穴的存在，價電子將按一定的方向依次填補(bǔ)空穴，即空穴也產(chǎn)生定向移動，形成空穴流。本征半導(dǎo)體運(yùn)動電荷的粒子(在電場的作用下運(yùn)載電荷形成電流的導(dǎo)電粒子)稱為載流子。本征半導(dǎo)體有兩種載流子，這是半導(dǎo)體導(dǎo)電的特殊性質(zhì)。返回

當(dāng)環(huán)境溫度升高時，熱運(yùn)動加劇，掙脫共價鍵束縛的自由電子增多，空穴也隨之增多，即載流子的濃度升高，因而使導(dǎo)電性能增強(qiáng)；若環(huán)境溫度降低，載流子濃度降低，因而導(dǎo)電性能變差。四、本征半導(dǎo)體中載流子的濃度本征激發(fā)復(fù)合動態(tài)平衡本征半導(dǎo)體載流子濃度與環(huán)境溫度的關(guān)系本征半導(dǎo)體載流子（本征載流子）濃度表達(dá)式最后指出注意半導(dǎo)體在熱激發(fā)下產(chǎn)生自由電子和空穴對的現(xiàn)象自由電子在運(yùn)動過程中如果與空穴相遇就會填補(bǔ)空穴，使二者同時消失在一定溫度下，本征激發(fā)所產(chǎn)生的自由電子與空穴對，與復(fù)合的自由電子與空穴對相等。換言之，在一定溫度下，本征半導(dǎo)體中載流子的濃度是一定的，并且自由電子與空穴濃度相等。返回本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能很差，且與環(huán)境溫度密切相關(guān)。半導(dǎo)體材料對溫度的這種敏感性，即可以用來制作熱敏和光敏器件，又是造成半導(dǎo)體器件溫度穩(wěn)定性差的原因。分別表示自由電子濃度與空穴濃（）為熱力學(xué)溫度；為波耳茲曼常數(shù)；為熱力學(xué)零度時破壞共價鍵所需的能量，又稱禁帶寬度；是與半導(dǎo)體材料載流子有效質(zhì)量、有效能級密度有關(guān)的常量。返回幾個關(guān)系：①多子與少子的關(guān)系②多子與摻雜濃度的關(guān)系③少子與溫度的關(guān)系二、P型半導(dǎo)體

通過擴(kuò)散工藝，在本征半導(dǎo)體中輸摻入少量合適的雜質(zhì)元素，便可得到雜質(zhì)半導(dǎo)體。按摻入雜質(zhì)元素的不同，可形成N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體；控制摻入雜質(zhì)元素的濃度，就可控制雜質(zhì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能。一、N型半導(dǎo)體由于摻入的雜質(zhì)使多子的數(shù)目大大增加，從而使多子與少子復(fù)合的機(jī)會大大增多。因此，對于雜質(zhì)半導(dǎo)體，多子的濃度愈高，少子的濃度就愈低?？梢哉J(rèn)為，多子的濃度約等于所摻雜質(zhì)原子的濃度，因而多子受溫度的影響很小。（即多子的濃度取決與摻雜濃度且與溫度無關(guān)）少子是本征激發(fā)形成的，盡管其濃度很低，卻對溫度非常敏感。（即少子的濃度取決于溫度），這將影響半導(dǎo)體器件的性能。返回1.1.2雜質(zhì)半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體的形成P型半導(dǎo)體中空穴的產(chǎn)生及負(fù)離子的形成P型半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子P型半導(dǎo)體中的少數(shù)載流子P型半導(dǎo)體中的受主原子P型半導(dǎo)體中的導(dǎo)電性能在純凈的硅晶體中摻入三價元素（如硼），使之取代晶格中硅原子的位置，就形成了P型半導(dǎo)體。由于雜質(zhì)原子的最外層有3個價電子，所以當(dāng)它們與周圍的硅原子形成共價鍵時，就產(chǎn)生一個“空位”（空位為電中性），當(dāng)硅原子外層電子由于熱運(yùn)動填補(bǔ)此空位時，雜質(zhì)原子成為不可移動的負(fù)離子，同時在硅原子的共價鍵中產(chǎn)生一個空穴。P型半導(dǎo)體中，空穴的濃度大于自由電子濃度，故稱空穴為多數(shù)載流子，簡稱多子。P型半導(dǎo)體中，自由電子的濃度低于空穴的濃度，故稱自由電子為少數(shù)載流子，簡稱少子。因雜質(zhì)原子的空位吸收電子，故稱之為受主原子（或受主雜質(zhì)）。摻入雜質(zhì)越多，多子（空穴）的濃度越高，導(dǎo)電性能越強(qiáng)。返回一、PN結(jié)的形成1、濃度差形成多子的擴(kuò)散運(yùn)動。2、多子的擴(kuò)散運(yùn)動形成空間電荷區(qū)。3、空間電荷區(qū)阻止擴(kuò)散運(yùn)動的進(jìn)行。4、少子在內(nèi)電場的作用下產(chǎn)生漂移運(yùn)動。5、形成PN結(jié)。當(dāng)把P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體制作在一起時，在它們的交界面，兩種載流子的濃度差很大，因而P區(qū)的空穴必然向N區(qū)擴(kuò)散，與此同時N區(qū)的自由電子也必然向P區(qū)擴(kuò)散由于擴(kuò)散到P區(qū)的自由電子與空穴復(fù)合，而擴(kuò)散到N區(qū)的空穴與自由電子復(fù)合，所以在交界面附近多子的濃度下降，P區(qū)出現(xiàn)負(fù)離子區(qū)，N區(qū)出現(xiàn)正離子區(qū)，它們是不能移動的，稱為空間電荷區(qū)，從而形成內(nèi)電場。隨著擴(kuò)散運(yùn)動的進(jìn)行，空間電荷區(qū)加寬，內(nèi)電場增強(qiáng)，其方向由N區(qū)指向P區(qū)，正好阻止擴(kuò)散運(yùn)動的進(jìn)行。當(dāng)空間電荷區(qū)形成后，少子在內(nèi)電場的作用下產(chǎn)生漂移運(yùn)動，空穴從N區(qū)向P區(qū)運(yùn)動（漂移），而自由電子從P區(qū)向N區(qū)運(yùn)動（漂移），在無外電場和其它激發(fā)作用下，參與擴(kuò)散運(yùn)動的多子數(shù)目等于參與漂移運(yùn)動的少子數(shù)目，從而達(dá)到動態(tài)平衡，形成PN結(jié)，PN結(jié)也可稱為耗盡層、勢壘區(qū)?？臻g電荷區(qū)具有一定的寬度，電位差為，電流為零?？臻g電荷區(qū)內(nèi)，正、負(fù)電荷的電量相等，因此，當(dāng)P區(qū)與N區(qū)雜質(zhì)濃度相等時，負(fù)離子區(qū)與正離子區(qū)的寬度也相等，稱為對稱結(jié)，而當(dāng)兩邊雜質(zhì)濃度不同時，濃度高一側(cè)的離子區(qū)寬度低于濃度低的一側(cè)，稱為不對稱PN結(jié)返回如果在PN結(jié)的兩端外加電壓，就將破壞原來的平衡狀態(tài)此時擴(kuò)散電流不再等于漂移電流，因而PN結(jié)將有電流流過。外加電壓極性不同時，PN結(jié)表現(xiàn)出截然不同的導(dǎo)電性能，即現(xiàn)出單向?qū)щ娦浴６?、PN結(jié)的單向?qū)щ娦?、PN結(jié)外加正向電壓時處于導(dǎo)通狀態(tài)2、PN結(jié)外加反相電壓時處于截止?fàn)顟B(tài)返回2、PN結(jié)外加反相電壓時處于截止?fàn)顟B(tài)什么是PN結(jié)反向偏置？PN結(jié)反偏時是如何截止的注意：在常溫下，少子的濃度基本不變，因此反向電流不會隨反向電壓的升高而增大（在一定的范圍內(nèi)），而是趨于一個恒定值——稱為飽和。因此反向電流（漂移電流）也稱為反向飽和電流返回當(dāng)電源的正極（或正極串聯(lián)電阻后）接到PN結(jié)的N端，且電源的負(fù)極（或負(fù)極串聯(lián)電阻后）接到PN結(jié)的P端時，稱PN結(jié)外加反向電壓，也稱反向接法或反向偏置。外加電場使空間電荷區(qū)變寬，加強(qiáng)了內(nèi)電場，阻止擴(kuò)散運(yùn)動的進(jìn)行，而加劇漂移運(yùn)動的進(jìn)行，形成反向電流，也稱為漂移電流，因?yàn)樯僮拥臄?shù)目極少，即使所有的少子都參與漂移運(yùn)動，反向電流也非常小，所以它可忽略不計(jì)，即PN結(jié)外加反向電壓時處于截止?fàn)顟B(tài)。常溫下，少子的濃度少且基本不變，則導(dǎo)致了反向電流小且趨于一個恒定值（即飽和）三、PN結(jié)的電流方程由理論分析可知，PN結(jié)所加端電壓與流過它的電流的關(guān)系為式中為反向飽和電流，為電子電量，為波耳茲曼常數(shù)，為熱力學(xué)溫度。令則有常溫下即時，也稱溫度的電壓當(dāng)量返回四、PN結(jié)的伏安特性Ⅰ.正向特性（的部分）由式可知，當(dāng)PN結(jié)外加正向電壓，且時，

即隨按指數(shù)規(guī)律變化Ⅲ.擊穿特性

當(dāng)超過一定數(shù)值后，反向電流急劇增加，稱之為反向擊穿。擊穿按機(jī)理分為：①齊納擊穿②雪崩擊穿在高摻雜情況下，因耗盡層寬度很小，不大的反向電壓就可在耗盡層形成很強(qiáng)的電場，而直接破壞共價鍵，使價電子脫離共價鍵束縛，產(chǎn)生電子－空穴對，致使電流急劇增大。如果摻雜濃度較低，耗盡層寬度較寬，當(dāng)反向電壓增加到較大數(shù)值時，耗盡層的電場使少子加快漂移速度，從而與共價鍵中的價電子相碰撞，把價電子撞出共價鍵，產(chǎn)生電子－空穴對，新產(chǎn)生的電子與空穴被電場加速后又撞出其它價電子，載流子雪崩式地倍增，致使電流急劇增加。返回反向電壓五、PN結(jié)的電容效應(yīng)在一定條件下，PN結(jié)具有電容效應(yīng)，根據(jù)產(chǎn)生原因不同分為勢壘電容和擴(kuò)散電容。1.勢壘電容2.擴(kuò)散電容返回也具有非線性，它與流過PN結(jié)的正向電流、溫度的電壓當(dāng)量以及非平衡少子的壽命有關(guān)由此可見，PN結(jié)的結(jié)電容為：返回非平衡少子濃度隨外加正向電壓變化而產(chǎn)生的電容效應(yīng)——擴(kuò)散電容

由于Cb與Cd一般都很小(結(jié)面積小的為1pF左右，結(jié)面積大的為幾十至幾百皮法)，對于低頻信號呈現(xiàn)出很大的容抗，其作用可忽略不計(jì)，因而只有在信號頻率較高時才考慮結(jié)電容的作用。P區(qū)平衡少子的濃度交界面處非平衡少子的濃度1.2半導(dǎo)體二極管將PN結(jié)用外殼封裝起來，并加上電極引線就構(gòu)成了半導(dǎo)體二極管，簡稱二極管。由P區(qū)引出的電極為陽極，由N區(qū)引出的電極為陰極。1.2.1半導(dǎo)體二極管的幾種常見結(jié)構(gòu)1.2.2二極管的伏安特性1.2.3二極管的主要參數(shù)1.2.4二極管的等效電路1.2.6其它類型二極管1.2.5穩(wěn)壓二極管返回點(diǎn)接觸型1.2.1半導(dǎo)體二極管的幾種常見結(jié)構(gòu)平面型面接觸型二極管符號返回由一根金屬絲經(jīng)過特殊工藝與半導(dǎo)體表面相接，形成PN結(jié)。因結(jié)面積小，不能通過較大的電流，但其結(jié)電容較小，工作頻率較高，適用于高頻電路和小功率整流。返回面接觸型，采用合金法工藝制成。結(jié)面積大，能夠流過較大的電流，但其結(jié)電容大只能在較低頻率下工作，一般僅作為整流管。返回平面型，采用擴(kuò)散法制成的。結(jié)面積較大的可用于大功率整流，結(jié)面積較小的可作為脈沖數(shù)字電路中的開關(guān)管。返回1.2.2二極管的伏安特性一、二極管和PN結(jié)伏安特性的區(qū)別二、溫度對二極管伏安特性的影響返回1.外加正向電壓且電流相同的情況下，二極管的端電壓大于PN結(jié)上的壓降。即uD[＝i×(rD+RD)]＞upn結(jié)[＝i×rD]其中rD——PN結(jié)正向?qū)娮?，RD——等效的二極管半導(dǎo)體體電阻和引線電阻2.或者在外加正向電壓相同的情況下，二極管的正向電流要小于PN結(jié)的電流即iD＝u/(rD＋RD)＜ipn結(jié)＝u/rD由于二極管表面漏電流的存在，使外加反向電壓時的反向電流增大。一、二極管和PN結(jié)伏安特性的區(qū)別只有在正向電壓足夠大時，正向電流才從零隨端電壓按指數(shù)規(guī)律增大。使二極管開始導(dǎo)通時的臨界電壓稱為開啟電壓當(dāng)二極管所加反向電壓的數(shù)值足夠大時，反向電流為返回二、溫度對二極管伏安特性的影響環(huán)境溫度升高時，二極管的正向特性曲線將左移，反向特性曲線下移。在室溫附近，溫度每升高1℃正向壓降減小2～2.5mV，溫度每升高10℃，反向電流約增大一倍返回1.2.3二極管的主要參數(shù)描述性能的技術(shù)指標(biāo)叫做參數(shù)，①最大整流電流②工作電壓③反向電流④最高工作頻率二極管長期運(yùn)行時允許通過的最大正向平均電流，其值與PN結(jié)面積及外部散熱條件等有關(guān)。在規(guī)定散熱條件下，二極管正向平均電流若超過此值，則將因結(jié)溫升過高而燒壞。二極管工作時允許外加的最大反向電壓，超過此值時，二極管有可能因反向擊穿而損壞。通常為擊穿電壓的一半。二極管未擊穿時的反向電流，愈小二極管的單向?qū)щ娦杂?，對溫度非常敏感。是二極管工作的上限頻率。超過此值時，由于結(jié)電容的作用，二極管將不能很好地體現(xiàn)單向?qū)щ娦?。返回最高反向是反?yīng)性能指標(biāo)的數(shù)據(jù)。1.2.4二極管的等效電路二極管的等效電路（或等效模型）在一定的條件下，用線性元件所構(gòu)成的電路來近似模擬二極管的特性，并用之取代電路中的二極管。能夠模擬二極管特性的電路——二極管的等效電路一種等效電路是建立在物理原理基礎(chǔ)之上的，其電路參數(shù)與物理機(jī)理密切相關(guān)，參數(shù)適用范圍大，因此模型較為復(fù)雜，參數(shù)的測量與計(jì)算也比較復(fù)雜，適用于計(jì)算機(jī)輔助分析。另一種等效電路是根據(jù)器件的外特性而構(gòu)造的，因而模型較為簡單，適用于近似分析。兩種等效電路一、由伏安特性折線化得到的等效電路二、二極管的微變等效電路返回圖中粗實(shí)線為折線化的伏安特性：“二極管導(dǎo)通時正向壓降為零；截止時反向電流為零”。等效電路為理想二極管即等效電路1圖中粗實(shí)線為折線化的伏安特性：“二極管導(dǎo)通時正向壓降為為一常量；截止時反向電流零”。等效電路為理想二極管串聯(lián)電壓源即等效電路2“二極管正向電壓大于后其電流與成線性關(guān)系，直線的斜為；截止時反向電流零”。等效電路為理想二極管串聯(lián)電壓源電阻，且為正向?qū)娮璧刃щ娐?在近似計(jì)算中等效電路1的誤差最大，3的誤差最小，一般情況下多采用2所示的電路。二、二極管的微變等效電路當(dāng)外加直流正向偏置電壓時，將有一直流電流，曲線上反映該電壓和電流的點(diǎn)為Q點(diǎn)。若在Q點(diǎn)基礎(chǔ)上外加微小的變化量，則可以用以Q點(diǎn)為切點(diǎn)的直線來近似微小變化時的曲線。二極管即將二極管等效成一個動態(tài)電阻且稱之為二極管的微變等效電路。由于二極管正向特性為指數(shù)曲線，所以Q點(diǎn)愈高，的數(shù)值愈小，利用二極管的電流方程可求出即式中是Q點(diǎn)的電流利用二極管的電流方程求返回對圖示電路，在交流信號ui幅值較小的情況下，uR的波形如圖。它是在一定的直流電壓的基礎(chǔ)上疊加上一個與ui一樣的正弦波，該正弦波的幅值決定于rd與R的分壓。圖中的UD是直流電壓源V單獨(dú)作用時二極管的正向壓降。1.2.5穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管是一種硅材料制成的面接觸型晶體二極管，簡稱穩(wěn)壓管。穩(wěn)壓管在反向擊穿時，在一定的電流范圍內(nèi)（或在一定的功率損耗范圍內(nèi)）端電壓幾乎不變，表現(xiàn)出穩(wěn)壓特性。因而廣泛用于穩(wěn)壓電源與限幅電路之中一、穩(wěn)壓管的伏安特性二、穩(wěn)壓管的主要參數(shù)返回三、例題正向特性為指數(shù)曲線一、穩(wěn)壓管的伏安特性反向特性：當(dāng)外加反向電壓的數(shù)值大到一定程度時則擊穿，擊穿區(qū)的曲線很陡，幾乎平行于縱軸，表現(xiàn)出很好的穩(wěn)壓特性。只要控制反向電流不超過一定值，管子就不會因過熱而損壞。穩(wěn)壓管的符號穩(wěn)壓管的等效電路：其中二極管D1表示穩(wěn)壓管加正向電壓及雖加反向電壓但未擊穿時的情況，理想二極管、電壓源UZ和電阻rd的串聯(lián)支路表示穩(wěn)壓管反向擊穿時的情況返回二、穩(wěn)壓管的主要參數(shù)①穩(wěn)定電壓Uz返回②穩(wěn)定電流IZ③額定功耗PZM④動態(tài)電阻rZ⑤溫度系數(shù)α在規(guī)定電流下穩(wěn)壓管的反向擊穿電壓穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)定狀態(tài)時的參考電流，電流低于此值時穩(wěn)壓效果變壞，甚至根本不穩(wěn)壓，也常將IZ記IZmin。只要不超過穩(wěn)壓管的額定功率，電流愈大，穩(wěn)壓效果愈好。等于穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ與最大穩(wěn)定電流IZM（或IZmax）的乘積，即PZM＝UZ×IZM，穩(wěn)壓管的功耗超過此值時會因結(jié)溫升過高而損壞。穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓區(qū)時，端電壓變化量與其電流變化量之比，即ΔUZ/ΔIZ，rZ愈小，電流變化時UZ的變化愈小，即穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓特性愈好。表示溫度每變化1℃穩(wěn)壓值的變化量，即α＝ΔUZ/ΔT。UZ＜4V，α＜0（屬于齊納擊穿）UZ＞7V，α＞0（屬于雪崩擊穿）4V≤UZ

≤7V，α≈0由于穩(wěn)壓管的反向電流小于IZmin時不穩(wěn)壓，大于IZMax時會因超過額定功耗而損壞，所以在穩(wěn)壓管電路中必須串聯(lián)一個電阻來限制電流，這個電阻R即稱為限流電阻。因此必須滿足Izmin＋I(xiàn)L≤IR≤Izmax＋I(xiàn)L才能使穩(wěn)壓管穩(wěn)壓已知：UZ＝6V，IZmin＝5mA，IZmax＝25mA，RL＝600Ω，求限流電阻R的取值范圍。三、例題解：因?yàn)镮R＝IDZ+IL當(dāng)R＝Rmax

時，IR＝IRmin

則要求IRmin≥IZmin

＋I(xiàn)L

即(UI－UZ)/Rmax

＝

IZmin

+(UZ/RL)得到Rmax＝4/(5+10)≈227Ω當(dāng)R＝Rmin時，IR＝IRmax

則要求IRmax≤IZmax＋I(xiàn)L

即(UI－UZ)/Rmin=IZmax+(UZ/RL)得到Rmin＝4/(25+10)≈114Ω返回已知：UZ＝6V，IZmin＝5mA，IZmax＝25mA，RL＝600Ω，求限流電阻R的取值范圍。1.2.6其它類型二極管一、發(fā)光二極管二、光電二極管返回一、發(fā)光二極管發(fā)光二極管包括可見光、不可見光、激光等不同類型。發(fā)光二極管的發(fā)光顏色決定于所用材料，目前有紅、綠、黃、橙等色，可以制成各種形狀。發(fā)光二極管也具有單向?qū)щ娦浴Ｖ挥挟?dāng)外加的正向電壓使得正向電流足夠大時才發(fā)光。它的開啟電壓比普通二極管大，紅色的在1.6～1.8V之間，綠色的約為2V。正向電流愈大，發(fā)光愈強(qiáng)。使用時注意不要超過最大功耗、最大正向電流和反向擊穿電壓等極限參數(shù)。返回二、光電二極管光電二極管是一種遠(yuǎn)紅外接收管，是一種光能與電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換的器件。PN結(jié)型光電二極管充分利用PN結(jié)的光敏特性，將接收到的光的變化轉(zhuǎn)換成電流的變化。

無光照射時，與普通二極管一樣，具有單向?qū)щ娦?。外加正向電壓時，電流與端電壓成指數(shù)關(guān)系，見特性曲線第一象限；外加反向電壓時，反向電流稱為暗電流，通常小于0.2μA光電二極管的伏安特性

有光照射時，特性曲線下移，它們分布在第三、第四象限內(nèi)。在反向電壓的一定范圍內(nèi)，即第三象限，特性曲線是一組橫軸的平行線。光電二極管在反壓下受到光照而產(chǎn)生的電流稱為光電流。光電流受入射照度的控制，照度一定時光電二極管可等效成恒流源。照度愈大，光電流愈大。在光電流大于幾十微安時，與照度成線性關(guān)系。特性曲線在第四象限時呈光電池特性。恒流特性正向電壓很小且在很小的范圍內(nèi)變化時，輸出的電流基本不變。圖（b）電路電路與普通二極管外加正向電壓的情況相同。圖（c）電路的電流僅決定于光電二極管受光面的入射照度，電阻R將電流的變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化，uR＝i×R

。圖（d）中，R一定時，入射照度愈大，i愈大，R上獲得的能量也愈大，此時光電二極管作為微型光電池。例：電路如圖，已知發(fā)光二極管的導(dǎo)通電壓UD＝1.6V，正向電流為5～20mA時才能發(fā)光。試問：(1)開關(guān)處于何種位置時發(fā)光二極管可能發(fā)光？(2)為使發(fā)光二極管發(fā)光，電路中R的取值范圍為多少？解：(1)當(dāng)開關(guān)斷開時發(fā)光二極管可能發(fā)光。當(dāng)開關(guān)閉合時發(fā)光二極管的端電壓為零，因而不可能發(fā)光。返回(2)當(dāng)IDmin＝5mA時，IR≥IDmin此時電阻最大當(dāng)IDmax＝20mA時，IR≤IDmax此時電阻最小為什么采用半導(dǎo)體材料制作電子器件？空穴是一種載流子嗎？空穴導(dǎo)電時電子運(yùn)動嗎？什么是N型半導(dǎo)體？什么是P型半導(dǎo)體？當(dāng)兩種半導(dǎo)體制作在一起時會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？PN結(jié)上所加端電壓與電流符合歐姆定律嗎？它為什么具有單向?qū)щ娦?？在PN結(jié)加反向電壓時果真沒有電流嗎？晶體管是通過什么方式來控制集電極電流的？場效應(yīng)管是通過什么方式來控制漏極電流的？為什么它們都可以用于放大？為什么半導(dǎo)體器件的參數(shù)會受溫度的影響？本章討論的問題返回在圖示電路中，若電壓源V遠(yuǎn)大于二極管的導(dǎo)通電壓UD，則可認(rèn)為電阻R上的電壓UR約等于電源電壓V，即可把二極管看成是理想二極管，回路電流I≈V/R。因?yàn)槎O管導(dǎo)通電壓的變化范圍很小，因而多數(shù)情況下可認(rèn)為圖示電路中的二極管具有等效電路2的特性，對于硅管，UD＝Uon＝0.7V；對于鍺管UD＝Uon＝0.2V；因而回路電流為了使計(jì)算出的回路電流I更接近實(shí)際情況，可以選擇等效電路3作為二極管的模型，此時回路電流例：電路如圖所示，二極管導(dǎo)通電壓UD約為0.7V。試分別估算開關(guān)斷開和閉合時輸出電壓的數(shù)值。解：開關(guān)斷開時，二極管因加正向電壓而處于導(dǎo)通狀態(tài)，∵uD(=V1-0=6V)＞Uon∴D導(dǎo)通，故輸出電壓Uo＝V1－UD≈(6-0.7)＝5.3V當(dāng)開關(guān)閉合時，∵uD(=V1-V2=-6V)＜Uon∴D截止，故輸出電壓Uo＝V2＝12V返回ni+n>>pi本征激發(fā)產(chǎn)生的電子－空穴對，（即熱激發(fā)產(chǎn)生的本征載流子濃度）。雜質(zhì)原子提供的自由電子濃度pi+p>>ni本征激發(fā)產(chǎn)生的電子－空穴對，（即熱激發(fā)產(chǎn)生的本征載流子濃度）。雜質(zhì)原子提供的空穴濃度兩種材料二極管比較

材料開啟電壓Uon/V導(dǎo)通電壓U/V反向飽和電流IS/μA硅(Si)≈0.50.6～0.8＜0.1鍺(Ge)≈0.10.1～0.3幾十制造半導(dǎo)體器件所用到的本征半導(dǎo)體是硅（鍺），就叫硅管（鍺管）。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的工作原理1.3雙極型晶體管1.3.1晶體管的結(jié)構(gòu)及類型1.3.2晶體管的電流放大作用1.3.3晶體管的共射特性曲線1.3.4晶體管的主要參數(shù)1.3.5溫度對晶體管特性及參數(shù)的影響1.3.6光電三極管雙極型晶體管（BJT）又稱三極管，半導(dǎo)體三極管等返回1.3.1晶體管的結(jié)構(gòu)及類型返回晶體管的構(gòu)成NPN型硅管的結(jié)構(gòu)NPN型晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖兩種不同類型晶體管的符號根據(jù)不同的摻雜方式在同一硅片上制造出三個摻雜區(qū)域，并形成兩個PN結(jié)，就構(gòu)成晶體管。位于中間的P區(qū)稱為基區(qū)特點(diǎn):很薄且摻雜濃度很低位于上層的N是發(fā)射區(qū)特點(diǎn)：摻雜濃度很高位于下層的N是集電區(qū)特點(diǎn)：集電區(qū)結(jié)面積很大發(fā)射極基極集電極返回集電結(jié)發(fā)射結(jié)返回NPN型管的結(jié)構(gòu)示意圖返回1.3.2晶體管的電流放大作用返回一、晶體管內(nèi)部載流子的運(yùn)動二、晶體的電流分配關(guān)系三、晶體的共射電流放大系數(shù)引言返回什么是放大為什么要放大晶體管在放大電路中的作用放大的對象基本共射放大電路簡介1.放大是對模擬信號最基本的處理，是一種能量的控制與轉(zhuǎn)換。2.在生產(chǎn)實(shí)際和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，從傳感器獲得的電信號都很微弱，只有經(jīng)過放大后才能作進(jìn)一步的處理，或者使之具有足夠的能量來推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。3.晶體管是放大電路的核心元件，它能夠控制能量的轉(zhuǎn)換，將輸入的任何微小的變化不失真的放大輸出。4.放大的對象是變化量。所以輸入回路應(yīng)加基極電源VBB，在輸出回路應(yīng)加集電極電源VCC且VCC＞VBB?；竟采浞糯箅娐返膸讉€概念1.ΔuI為輸入電壓信號，它接入基極－發(fā)射極之間，稱為輸入回路。2.放大后的信號在集電極－發(fā)射極回路，稱為輸出回路。3.由于發(fā)射極是兩個回路的公共端，稱該電路為共射放大電路。4.晶體管工作在放大狀態(tài)的外部條件是發(fā)射結(jié)正向偏置且集電結(jié)反向偏置。5.晶體管的放大作用表現(xiàn)為小的基極電流可以控制大的集電極電流。返回一、晶體管內(nèi)部載流子的運(yùn)動1.發(fā)射結(jié)加正向電壓，擴(kuò)散運(yùn)動形成發(fā)射極電流IE2.擴(kuò)散到基區(qū)的自由電子與空穴的復(fù)合運(yùn)動形成基極電流IB3.集電結(jié)加反向電壓，漂移運(yùn)動形成集電極電流IC返回因?yàn)榘l(fā)射結(jié)外加正向電壓，發(fā)射區(qū)摻雜濃度高，所以大量的自由電子因擴(kuò)散運(yùn)動越過發(fā)射結(jié)達(dá)到基區(qū)。同時空穴也從基區(qū)向發(fā)射區(qū)擴(kuò)散，但由于基區(qū)雜質(zhì)濃度低，所以空穴形成的電流非常小，因此擴(kuò)散運(yùn)動形成了發(fā)射極電流IE由于基區(qū)很薄，雜質(zhì)濃度很低，集電結(jié)又加反向電壓，所以擴(kuò)散到基區(qū)的電子中只有極少部分與空穴復(fù)合，其余部分均作為基區(qū)的非平衡少子達(dá)到集電結(jié)。又由于電源VBB的作用，電子與空穴的復(fù)合運(yùn)動將源源不斷地進(jìn)行，形成基極電流IB。由于集電結(jié)加反向電壓且其結(jié)面積較大，基區(qū)的非平衡少子在外電場的用下越過集電結(jié)達(dá)到集電區(qū)，形成漂移電流，同時集電區(qū)與基區(qū)的平衡少子也參與漂移運(yùn)動，但它的數(shù)量很小，可忽略。可見在集電極電源VCC的作用下，漂移運(yùn)動形成集電極電流IC。返回二、晶體的電流分配關(guān)系IEN－電子擴(kuò)散電流IEP－空穴擴(kuò)散電流IBN－基區(qū)內(nèi)復(fù)合運(yùn)動形成的電流（復(fù)合電流）ICBO－平衡少子在集電區(qū)與基區(qū)之間漂移運(yùn)動形成的電流（反向飽和電流）ICN－基區(qū)內(nèi)非平衡少子漂移至集電區(qū)形成的電流(非平衡少子漂移電流）IE＝IEN＋I(xiàn)EP＝ICN＋I(xiàn)BN＋I(xiàn)EPIC＝ICN＋I(xiàn)CBO從外部看IE＝IC＋I(xiàn)BIB＝IBN+IEP-ICBO＝-ICBO共射直流電流放大系數(shù)整理可得是發(fā)射極開路時，集電結(jié)的反向飽和電流，一般情況下，為穿透電流，即基極開路（）時，集電極與發(fā)射極之間形成的電流所以有三、晶體的共射電流放大系數(shù)若有輸入電壓ΔuI作用，則晶體管基極電流將在IB基礎(chǔ)上疊加動態(tài)電流ΔiB，集電極電流也將在IC基礎(chǔ)上疊加動態(tài)電流ΔiC，ΔiC與ΔiB之比稱為共射交流電流放大系數(shù)，記作β即由于在IE較寬的數(shù)值范圍內(nèi)基本不變，因此一般不對與β加以區(qū)別，β為幾十至一百多倍的管子為好。如果在ΔuI作用時β基本不變，有因此集電極電流電流變化量之比趨于一個定值當(dāng)以發(fā)射極電流作為輸入電流，以集電極電流作為輸出電流時，ICN與IE之比稱為共基直流電流放大系數(shù)由可得將帶入可以得出與的關(guān)系共基交流電流放大系數(shù)的定義為一般，返回1.3.3晶體管的共射特性曲線晶體管的輸入特性和輸出特性曲線描述各電極之間電壓、電流之間的關(guān)系，用于對晶體管的性能、參數(shù)和晶體管電路的分析估算。一、輸入特性曲線二、輸出特性曲線返回輸入特性曲線描述了在管壓降UCE一定的情況下，基極電流iB與發(fā)射結(jié)電壓uBE之間的函數(shù)關(guān)系，即一、輸入特性曲線當(dāng)UCE＝0時，相當(dāng)于集電極與發(fā)射極短路，即發(fā)射結(jié)與集電結(jié)并聯(lián)。因此，輸入特性曲線與PN結(jié)的伏安特性類似，呈指數(shù)關(guān)系。當(dāng)UCE增大時，曲線將右移，這是因?yàn)?，由發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的非平衡少子有一部分越過基區(qū)和集電結(jié)形成集電極電流iC。而另一部分在基區(qū)參與復(fù)合運(yùn)動的非平衡少子將隨UCE的增大（即集電結(jié)反向電壓的增大）而減少。因此，要獲得同樣的iB，就必須加大uBE，使發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入更多的電子。返回對于確定的UBE，當(dāng)UCE增大到一定值（如1V）以后，集電結(jié)的電場已足夠強(qiáng)，可以將發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的絕大部分非平衡少子都收集到集電區(qū)，因而再增大UCE，iC也不可能明顯增大，也就是說，iB已基本不變。因此，UCE超過一定數(shù)值后，曲線不再明顯右移而基本重合。二、輸出特性曲線輸出特性曲線描述基極電流IB為一常數(shù)時，集電極電流iC與與管壓降uCE之間的函數(shù)關(guān)系，即對于每一個確定的IB都有一條曲線，所以特性曲線是一族曲線。對于某一條曲線，當(dāng)uCE從零逐漸增大時，集電結(jié)電場隨之增強(qiáng)，收集基區(qū)非平衡少子的能力逐漸增強(qiáng)，因而iC也就逐漸增大。而當(dāng)uCE增大到一定數(shù)值時，集電結(jié)電場足以將基區(qū)非平衡少子的絕大部分收集到集電區(qū)。uCE再增大，收集能力已不能明顯提高，表現(xiàn)為曲線幾乎平行于橫軸，即iC幾乎僅僅決定于IBiC＝f(IB)|uCE足夠大—可控性,對于一定的IB，特性曲線平行于橫軸即與uCE無關(guān)—恒流特性晶體管的三個工作區(qū)域：（1）截止區(qū)：其特征是發(fā)射結(jié)電壓小于開啟電壓UON且集電結(jié)反向偏置。對共射放大電路uBE≤UON

且uCE＞uBE此時IB＝0，而iC≤ICEO即晶體管截止時iC≈0（2）放大區(qū)：其特征是發(fā)射結(jié)正向偏置（uBE大于發(fā)射結(jié)開啟電壓UON）且集電結(jié)反向偏置。

uBE＞UON

且uCE≥uBE此時iC幾乎僅僅決定于IB而與uCE無關(guān)，表現(xiàn)出IB對iC的控制作用，即iC＝βIB，ΔiC＝βΔIB。在理想情況下，當(dāng)IB按等差變化時，輸出特性是一族與橫軸平行的等距離直線。對共射放大電路（3）飽和區(qū)：其特征是發(fā)射結(jié)與集電結(jié)均處于正向偏置。

uBE＞UON且uCE＜uBE此時iC不僅于IB有關(guān)，而且明顯隨uCE增大而增大，

iC小于βIB。在實(shí)際電路中，若晶體管的uBE增大時，IB隨之增大，但iC增大不多或基本不變，說明晶體管進(jìn)入飽和區(qū)。對于小功率管，uCE＝uBE即uCB＝0時，晶體管處于臨界狀態(tài)。返回對共射放大電路各條曲線上臨界點(diǎn)(即uCE＝uBE)的連線—臨界線1.3.4晶體管的主要參數(shù)一、直流參數(shù)二、交流參數(shù)三、極限參數(shù)返回3.極間反向電流、；返回1.共射直流電流放大系數(shù)；2.共基直流電流放大系數(shù)；一、直流參數(shù)是發(fā)射極開路時集電結(jié)的反向飽和電流。是極間開路時，集電極與發(fā)射極之間的穿透電流，二者之間的關(guān)系為：最后注意：一型號的管子反向電流愈小，性能愈穩(wěn)定。選用管子時，β應(yīng)選幾十至一百多倍。ICBO與ICEO應(yīng)盡量小，硅管比鍺管的極間反向電流小2～3個數(shù)量級，因此溫度穩(wěn)定性比鍺管好。交流參數(shù)是描述晶體管對于動態(tài)信號的性能指標(biāo)二、交流參數(shù)1.共射交流電流放大系數(shù)3.特征頻率由于晶體管中PN結(jié)結(jié)電容的存在，晶體管的交流電流放大系數(shù)是所加信號頻率的函數(shù)。信號頻率高到一定程度時，集電極電流與基極電流之比不但數(shù)值下降，且產(chǎn)生相移，使的數(shù)值下降到1的信號頻率稱為特征頻率2.共基交流電流放大系數(shù)在近似計(jì)算時返回極限參數(shù)是指為使晶體管安全工作對它的電壓、電流和功率損耗的限制。 三、極限參數(shù)3.極間反向擊穿電壓2.最大集電極電流1.最大集電極耗散功率返回決定于晶體管的溫升。對于確定型號的晶體管，是一個確定值，即返回在相當(dāng)大的范圍β值基本不變，但當(dāng)?shù)臄?shù)值增大到一定程度時β值將減小，使β值明顯減小的即為實(shí)際上，當(dāng)晶體管的大于時，晶體管并不一定損壞，但β明顯下降。返回晶體管的某一電極開路時，另外兩個電極間所允許加的最高反向電壓即為極間反向擊穿電壓，超過此值時管子會發(fā)生擊穿現(xiàn)象。是集電極開路時發(fā)射極－基極間的反向擊穿電壓，這是發(fā)射結(jié)所允許加的最高反向電壓。是基極開路時集電極－發(fā)射極間的反向擊穿電壓，此時集電結(jié)承受反向電壓。是發(fā)射極開路時集電極－基極間的反向擊穿電壓，這是集電結(jié)所允許加的最高反向電壓。此外，集電極－發(fā)射極間的擊穿電壓還有：b－e間接電阻時的，短路時的，接反向電壓時的。上述各擊穿電壓間一般有如下關(guān)系。返回

1.3.5溫度對晶體管特性及參數(shù)的影響一、溫度對的影響由于半導(dǎo)體材料的熱敏性，晶體管的參數(shù)幾乎都與溫度有關(guān)。對于電子電路，如果不能解決溫度穩(wěn)定性問題，將不能使其實(shí)用，因此解決溫度對晶體管參數(shù)的影響是非常必要的。返回二、溫度對輸入特性的影響三、溫度對輸出特性的影響一、溫度對的影響返回因?yàn)槭羌娊Y(jié)加反向電壓時平衡少子的漂移運(yùn)動形成的。所以，當(dāng)溫度升高時，熱運(yùn)動加劇，使更多的價電子有足夠的能量掙脫共價鍵的束縛，從而使少子濃度明顯增大。因此，參與漂移的少子數(shù)目增多，從外部看就是增大。一般情況是，溫度每升高10℃，增加約一倍。反之，當(dāng)溫度降低時減小。與二極管的伏安特性相類似，當(dāng)溫度升高時，正向特性將左移，反之將右移。溫度變化1℃時，大約變化2～2.5mV，并具有負(fù)溫度系數(shù)，即溫度每升高1℃，大約下降2～2.5mV。換一角度說，若不變，則當(dāng)溫度升高時將增大，反之減小。二、溫度對輸入特性的影響返回溫度升高時，由于、β增大，且輸入特性右移，所以導(dǎo)致集電極電流增大。圖為一只晶體管在溫度變化時輸出特性變化的示意圖。實(shí)線為20℃時的特性曲線，虛線為60℃時的特性曲線，且分別等于

。當(dāng)溫度從20℃升高到60℃時，集電極電流的變化量，說明溫度升高時β增大。三、溫度對輸出特性的影響返回溫度每升高1℃，β約升高1％1.3.6光電三極管光電三極管依據(jù)光照的強(qiáng)來控制集電極電流的大小，其功能可等效為一只光電二極度管與一只晶體管相連，并僅引出集電極和發(fā)射極。對于一定的E，曲線平行于橫軸即iC與uCE無關(guān)—表現(xiàn)為恒流特性光電三極管的傳輸特性返回光電三極管與普通三極管的輸出特性曲線相類似，只是將參變量基極電流IB用入射光照度E取代。無光照時的集電極電流稱為暗電流ICEO，受溫度的影響很大，溫度每上升25℃，ICEO上升約10倍。有光照時的集電極電流稱為光電流。當(dāng)管壓降uCE足夠大時，iC幾乎僅僅決定于入射光照度E。iC＝f(E)|uCE足夠大—表現(xiàn)為可控性1.4.1結(jié)型場效應(yīng)管1.4.2絕緣柵型場效應(yīng)管1.4.3場效應(yīng)管的主要參數(shù)1.4.4場效應(yīng)管與晶體管的比較返回場效應(yīng)管（FET)是利用輸入回路的電場效應(yīng)來控制輸出回路電流的一種半導(dǎo)體器件。由于它僅靠半導(dǎo)體中多數(shù)載流子導(dǎo)電，又稱單極型晶體管。場效應(yīng)管特點(diǎn)：體積小、重量輕、壽命長而且輸入回路的電阻高（107～1012Ω），噪聲低、熱穩(wěn)定性好、抗輻射能力強(qiáng)。1.4場效應(yīng)管

1.4.1結(jié)型場效應(yīng)管返回二、結(jié)型場效應(yīng)管的特性曲線一、結(jié)型場效應(yīng)管的工作原理結(jié)型場效應(yīng)管分為N溝道和P溝道兩種，

N溝道管的實(shí)際結(jié)構(gòu)及它們的符號如圖。N溝道結(jié)型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)示意圖，1.輸出特性曲線2.轉(zhuǎn)移特性它是在同一塊N型半導(dǎo)體上制作兩個高摻雜的P區(qū)，并將它們連接在一起，所引出的電極稱為柵極g，N型半導(dǎo)體的兩端分別引出兩個電極，一個稱為漏極d，一個稱為源極s，P區(qū)與N區(qū)交界面形成耗盡層，漏極與源極間的非耗盡層區(qū)域稱為導(dǎo)電溝道。+一、結(jié)型場效應(yīng)管的工作原理為使N溝道結(jié)型場效應(yīng)管正常工作，應(yīng)在其柵－源之間加負(fù)向電壓即（uGS＜0），以保證耗盡層承受反向電壓；而在漏－源之間加正向電壓，以形成漏源電流iD。uGS＜0，即保證了柵－源之間內(nèi)阻很高的特點(diǎn)，又實(shí)現(xiàn)了uGS對溝道電流的控制。下面通過柵－源電壓uGS和漏－源電壓uDS對溝道的影響，來說明管子的工作原理。返回1.當(dāng)uDS＝0（即d、s短路）時，uGS對導(dǎo)電溝道的控制作用2.當(dāng)uGS為UGS（off）～0中某一固定值時，uDS對iD的影響3.當(dāng)uGD＜UGS（off）時，uGS對iD的控制作用4.小結(jié)返回1.uDS＝0時，uGS對導(dǎo)電溝道的控制作用Ⅰ當(dāng)uDS＝0且uGS＝0時耗盡層很窄，導(dǎo)電溝道很寬。Ⅱ當(dāng)|uGS|增大（即增大負(fù)柵壓）時，耗盡層加寬，溝道變窄，溝道電阻增大。Ⅲ當(dāng)|uGS|增大到某一數(shù)值時，耗盡層閉合，溝道消失，溝道電阻趨于無窮大，稱此時uGS的值為夾斷電壓UGS（off）當(dāng)uDS＝0且uGS＝0時耗盡層很窄，導(dǎo)電溝道很寬。當(dāng)|uGS|增大（即增大負(fù)柵壓）時，耗盡層加寬，溝道變窄，溝道電阻增大。當(dāng)|uGS|增大到某一數(shù)值時，耗盡層閉合，溝道消失，溝道電阻趨于無窮大。此時uGS的值為夾斷電壓UGS（off）2.當(dāng)uGS為UGS（off）～0中某一固定值時，uDS對iD的影響若uDS＝0，雖然存在由uGS所確定的一定寬度的導(dǎo)電溝道，但由于d－s間電壓為零，多子不會產(chǎn)生定向移動，因而漏極電流為零（iD＝0）。以下分三種情況來討論。②.若uGD＝UGS(off)

即為uGS－uDS＝UGS(off)

整理后uDS＝uGS－UGS(off)因?yàn)閡GD＝uGS－uDS

①.若uGD＞UGS(off)

即為uGS－uDS＞UGS(off)

整理后uDS＜uGS－UGS(off)③.若uGD＜UGS(off)

即為uGS－uDS＜UGS(off)

整理后uDS＞uGS－UGS(off)因此uGD＞UGS(off)uDS＜uGS－UGS(off)

uGD＝UGS(off)uDS＝uGS－UGS(off)

uGD＜UGS(off)uDS＞uGS－UGS(off)返回①uGD＞UGS(off)即uDS＜uGS－UGS(off)的情況若uDS＞0，則有電流iD從漏極流向源極，從而使溝道中各點(diǎn)與柵極間的電壓不再相等.而是沿溝道從源極到漏極逐漸增大，造成靠近漏極一邊的耗盡層比靠近源極一邊的寬。即靠近漏極一邊的導(dǎo)電溝道比靠近源極一邊的窄。漏源電所對應(yīng)的預(yù)夾斷電壓因uGD＝uGS－uDS，而uGS為一定值。所以當(dāng)uDS從零逐漸增大時，uGD逐漸減小?？拷O一邊的導(dǎo)電溝道必將隨之變窄。但是，只要柵－漏間不出現(xiàn)夾斷區(qū)域，溝道電阻仍將基本上決定于柵－源電壓uGS。因此，電流iD將隨uDS線性變化，d－s呈現(xiàn)電阻特性。返回對于不同的uGS，iD隨uDS線性變化的規(guī)律不同，則d－s間等效為不同阻值的電阻。所以這個工作區(qū)域稱為——可變電阻區(qū)。一旦uDS的增大使uGD等于UGS(off)，則漏極一邊的耗盡層就會出現(xiàn)夾斷區(qū)，稱uGD＝UGS(off)為預(yù)夾斷。②uGD＝UGS(off)即uDS＝uGS－UGS(off)的情況返回若uDS繼續(xù)增大，則uGD＜UGS(off)

耗盡層閉合部分將沿溝道方向延伸，即夾斷區(qū)加長。這時，一方面自由電子從源極向漏極定向移動所受阻力增大（只能從夾斷區(qū)的窄縫以較高速度通過），從而導(dǎo)致iD減?。涣硪环矫?，隨著uDS的增大，使d－s間的縱向電場增強(qiáng)，也必然導(dǎo)致iD增大。實(shí)際上，上述iD的兩種變化趨勢相抵消，uDS的增大幾乎全部降落在夾斷區(qū)，用于克服夾斷區(qū)對iD形成的阻力。③uGD＜UGS(off)即uDS＞uGS－UGS(off)情況因此，從外部看，在uGD＜UGS(off)的情況下，當(dāng)uDS增大時iD幾乎不變，即iD幾乎僅僅決定于uGS，表現(xiàn)出iD的恒流特性。即iD＝f(uDS)|UGS≈常數(shù)返回3.當(dāng)uGD＜UGS（off）時，uGS對iD的控制作用在uGD(＝uGS－uDS)＜UGS(off)，即uDS＞uGS－UGS(Off)的情況下，對應(yīng)于確定的uGS，就有確定的iD。此時，可以通過改變uGS來控制iD的大小。由于漏極電流受柵－源電壓的控制，所以稱場效應(yīng)管為電壓控制元件，與晶體管用β(=ΔiC/ΔiB)來描述動態(tài)情況下基極電流對集電極電流的控制作用類似，場效應(yīng)管用gm來描述動態(tài)時柵－源電壓對漏極電流的控制作用。gm稱為低頻跨導(dǎo)返回小結(jié)：（1）在uGD(＝uGS－uDS)＞UGS(off)的情況下，即當(dāng)uDS＜uGS－UGS(off)（g－d間未出現(xiàn)夾斷）時，對應(yīng)于不同的uGS，d－s間等效成不同阻值的電阻。（2）當(dāng)uDS使uGD＝UGS(off)時，d－s之間預(yù)夾斷。（3）當(dāng)uDS使uGD＜UGS(off)時，iD幾乎僅僅決定于uGS，而與uDS無關(guān)。此時可以把iD近似看成uGS控制的電流源。返回1.輸出特性曲線輸出特性曲線描述當(dāng)柵－源電壓uGS為常量時，漏極電流iD與漏－源電壓uDS之間的函數(shù)關(guān)系，即場效應(yīng)管有三個工作區(qū)域。對應(yīng)于一個uGS就有一條曲線，因此，特性曲線為一族曲線。(1)可變電阻區(qū)（也稱非飽和區(qū)）(2)恒流區(qū)（也稱飽和區(qū)）(3)夾斷區(qū)返回預(yù)夾斷軌跡的左邊稱為可變電阻區(qū)。預(yù)夾斷軌跡右邊的區(qū)域?yàn)楹懔鲄^(qū)特性曲線中靠近橫軸的區(qū)域?yàn)閵A斷區(qū)虛線為預(yù)夾斷軌跡，它是各條曲線上使uDS＝uGS－UGS(off）即uGD＝UGS(off)的點(diǎn)的連接而成的。uGS愈大，預(yù)夾斷時的uDS值也愈大。(1)可變電阻區(qū)（也稱非飽和區(qū)）該區(qū)域中曲線近似為不同斜率的直線。在此區(qū)域中，可以通過改變uGS的大?。磯嚎胤绞剑﹣砀淖兟撮g的電阻。所以稱之為可變電阻區(qū)。當(dāng)uGS確定時，直線的斜率也惟一地被確定，直線斜率的倒數(shù)為d-s間等效電阻。返回預(yù)夾斷軌跡右邊的區(qū)域?yàn)楹懔鲄^(qū)。當(dāng)uDS＞uGS－UGS(off)（即uDS＜uGS(off)）時，各曲線近似為一組橫軸的平行線。當(dāng)uDS增大時，iD約有增大。則可將iD近似為uGS控制的電流源，故該區(qū)域稱為恒流區(qū)，利用場效應(yīng)管作為放電管時，因使其工作在該區(qū)域。當(dāng)uGS＜UGS(off)時，導(dǎo)電溝道被夾斷，iD≈0。即圖中靠近橫軸的區(qū)域，稱為夾斷區(qū)。另外，當(dāng)uDS增大到一定程度時，漏極電流會驟然增大，管子將被擊穿，由于這種擊穿是因柵－漏間耗盡層破壞而造成的，因而柵－漏擊穿電壓為U(BR)GD，則漏－源擊穿電壓U(BR)DS＝uGS－U（BR)GD，所以當(dāng)uGS增大時，漏－源擊穿電壓也將增大。（2）恒流區(qū)（也稱飽和區(qū)）：（3）夾斷區(qū)：返回

2.轉(zhuǎn)移特性轉(zhuǎn)移特性曲線描述當(dāng)漏－源電壓uDS為常量時，漏極電流iD與漏－源電壓uGS之間的函數(shù)關(guān)系，即當(dāng)場效應(yīng)管工作在恒流區(qū)時，由于輸出特性曲線可近似為橫軸的一組平行線，所以可以用一條轉(zhuǎn)移特性曲線來代替恒流區(qū)的的所有曲線。在輸出特性曲線的恒流區(qū)中做橫軸的垂線，讀出垂線與各曲線交點(diǎn)的坐標(biāo)值，建立uGS、iD坐標(biāo)系，連接各點(diǎn)所得曲線就是轉(zhuǎn)移特性曲線?？梢?，轉(zhuǎn)移特性曲線與輸出特性曲線有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系。iD的近似表達(dá)式為返回uGD＞UGS(off)即uDS＜uGS－UGS(off)uGD＝UGS(off)即uDS＝uGS－UGS(off)uGD＜UGS(off)即uDS＞uGS－UGS(off)uGS＜UGS(off)時U(BR)DS＝uGS－U（BR)GD1.4.2絕緣柵型場效應(yīng)管返回絕緣柵型場效應(yīng)管的柵極與源極、柵極與漏極之間均采用SiO2絕緣層隔離。又因柵極為金屬鋁，故稱MOS管。它的柵－源間電阻可達(dá)1010Ω以上。MOS管也有N溝道和P溝道兩種，每一種又分為增強(qiáng)型和耗盡型兩種，因此MOS管的四種類型為N溝道增強(qiáng)型、N溝道耗盡型、P溝道增強(qiáng)型、P溝道耗盡型凡柵－源等電壓uGS為零時漏極電流也為零的管子均屬于增強(qiáng)型管。凡柵－源等電壓uGS為零時漏極電流不為零的管子均屬于耗盡型管。一、N溝道增強(qiáng)型MOS管二、N溝道耗盡型MOS管三、P溝道MOS管四、VMOS管返回一、N溝道增強(qiáng)型MOS管它以一塊低摻雜的P型硅片為襯底，利用擴(kuò)散工藝制作兩個高摻雜的N＋區(qū)，并引出兩個電極，分別為源極s和漏極d，半導(dǎo)體之上制作一層SiO2絕緣層，再在SiO2之上制作一層金屬鋁，引出電極，作為柵極g。通常將襯底與源極連在一起使用，這樣，柵極和襯底各相當(dāng)于一個極板，中間是絕緣層，形成電容。當(dāng)柵－源電壓變化時，將改變靠近絕緣層處感應(yīng)電荷的多少，從而控制漏極電流的大小。可見，MOS管與結(jié)型場效應(yīng)管導(dǎo)電機(jī)理和對電流控制的原理均不相同。1.工作原理2.特性曲線與電流方程N(yùn)溝道耗盡型MOS管的結(jié)構(gòu)示意圖++1.工作原理當(dāng)柵－源間不加電壓時，漏－源之間只是兩只背靠背的PN結(jié)，不存在導(dǎo)電溝道，因此即使漏－源之間加電壓，也不會有漏極電流。當(dāng)uDS＝0且uGS＞0時，由于SiO2的存在，柵極電流為零。但是柵極金屬層將聚集正電荷，它們排斥P型襯底靠近SiO2一側(cè)的空穴，使之剩下不能移動的負(fù)離子，形成耗盡層。當(dāng)uGS增大時，一方面耗盡層增寬，另一方面將襯底的自由電子吸引到耗盡層與絕緣層之間，形成一個N型薄層，稱為反型層。這個反型層就構(gòu)成漏－源之間的導(dǎo)電溝道。使溝道剛剛形成的柵－源電壓稱為開啟電壓UGS(th)。uGS愈大，反型層愈厚，導(dǎo)電溝道電阻愈小。當(dāng)uGS是大于UGS(th)的一個確定值時，若在d-s之間加正向電壓，則將產(chǎn)生一定的漏極電流。此時，uDS的變化對導(dǎo)電溝道的影響與結(jié)型場效管相似。即當(dāng)uDS較小時，uDS的增大使iD線性增大，溝道沿源－漏方向逐漸變窄。在uDS＞uGS－UGS(th)時，對應(yīng)于每一個uGS就有一個確定的iD。此時，可將iD視為電壓uGS控制的電流源。一旦uDS增大到使uGD＝UGS(th)〔即uDS＝uGS－UGS(th)〕時，溝道在漏極一側(cè)出現(xiàn)夾斷點(diǎn)，稱為預(yù)夾斷。如果uDS繼續(xù)增大，夾斷區(qū)隨之延長。而且uDS的增大部分幾乎全部用于克服夾斷區(qū)對漏極電流的阻力。從外部看，iD幾乎不因uDS的增大而變化，管子進(jìn)入恒流區(qū)，iD幾乎僅僅決定于uGS。返回uGD>UGS(th)即uDS<uGS－UGS(th)uGD＝UGS(th)即uDS＝uGS－UGS(th)uGD<UGS(th)即uDS>uGS－UGS(th)返回2.特性曲線與電流方程MOS管也有三個工作區(qū)域：可變電阻區(qū)、恒流區(qū)及夾斷區(qū)。當(dāng)與結(jié)型場效應(yīng)管相類似，iD與uGS的近似關(guān)系為：其中IDO是uGS＝2UGS(th)時的iD值。返回二、N溝道耗盡型MOS管如果在制造MOS管時，在SiO2絕緣層中摻入大量正離子，那么即使uGS=0，在正離子作用下P型襯底表面也存在反型層，即漏－源之間存在導(dǎo)電溝道只要在漏－源間加正向電壓，就會產(chǎn)生漏極電流。并且，uGS為正時，反型層變寬，溝道電阻變小，iD增大；反之，uGS為負(fù)時，反型層變窄，溝道電阻增大，iD減小。而當(dāng)uGS從零減小到一定值時，反型層消失，漏－源之間導(dǎo)電溝道消失，iD＝0。此時的uGS稱為夾斷電壓UGS(off)。與N溝道結(jié)型場效應(yīng)管相同，它的夾斷電壓也為負(fù)值，但是它的uGS可以在正、負(fù)值一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對iD的控制。且仍然保持柵－源間有非常大的絕緣電阻。返回三、P溝道MOS管與N溝道MOS管相對應(yīng)，P溝道增強(qiáng)型MOS管的開啟電壓UGS(th)＜0，當(dāng)uGS＜UGS(th)時管子才導(dǎo)通，漏－源之間應(yīng)加負(fù)電壓；P溝道耗盡型MOS管的夾斷電壓UGS(off)＞0，uGS可在正、負(fù)值的一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對iD的控制，漏－源之間也應(yīng)加負(fù)電壓。四、VMOS管當(dāng)MOS管工作在恒流區(qū)時，管子的耗散功率主要消耗在漏極一端的夾斷區(qū)上，并且由于漏極所連接的區(qū)域（稱為漏區(qū)）不大，無法散發(fā)很多的熱量，所以MOS管不能承受較大功率。VMOS管從結(jié)構(gòu)上較好地解決了散熱問題，故可以造成大功率管。VMOS管以高摻雜N＋區(qū)為襯底，上面外延低摻雜N區(qū)，共同作為漏區(qū)，引出漏極。在外延層N區(qū)上又形成一層P區(qū)，并在P區(qū)上制成高摻雜的N＋區(qū)。從上面俯視VMOS管P區(qū)與N＋區(qū)，可以看到它們均為環(huán)狀區(qū)，所引出的電極為源極。中間是腐蝕而成的V型槽，其上生長一層絕緣層，并覆蓋上一層金屬，作為柵極。VMOS因存在V型槽而得名。返回應(yīng)當(dāng)指出，如果MOS管的襯底不與源極相連接，則襯－源之間電壓UBS必須保證襯－源間的PN結(jié)反向偏置，因此，N溝道管的UBS應(yīng)小于零，而P溝道管的UBS應(yīng)大于零。此時導(dǎo)電溝道寬度將受UGS和UBS雙重控制，UBS使開啟電壓或夾斷電壓的數(shù)值增大，比較而言N溝道受UBS的影響更大些。VMOS管的漏區(qū)散熱面積大，便于安裝散熱器，耗散功率最大可達(dá)千瓦以上；此外，其漏－源擊穿電壓高，上限頻率高，而且當(dāng)漏極電流大于某值時，iD與uGS基本成線性關(guān)系。在柵－源電壓uGS大于開啟電壓UGS(th)時，在P區(qū)靠近V型槽氧化層表面所形成的反型層與下邊N區(qū)相接，形成垂直的導(dǎo)電溝道。當(dāng)漏－源間外加正電源時，自由電子將沿溝道從源極流向N型外延層、N＋區(qū)襯底到漏極，形成從漏極到源極的電流iD。返回1.4.3場效應(yīng)管的主要參數(shù)一、直流參數(shù)二、交流參數(shù)三、極限參數(shù)返回(1)開啟電壓UGS(th):是在UDS為一常量時，使iD大于零所需的最小|uGS|值。UGS(th)是增強(qiáng)型MOS管的參數(shù)。一、直流參數(shù)(2)夾斷電壓UGS(off)是在UDS為一常量時，iD為規(guī)定的微小電流時的uGS。UGS(off）是結(jié)型場效應(yīng)管和耗盡型MOS管的參數(shù)。(3)飽和漏極電流IDSS：對于耗盡型管，在UGS＝0情況下夾斷時的漏極電流(4)直流輸入電阻RGS(DC)：它等于柵－源電壓與柵極電流之比，結(jié)型管的RGS(DC)大于107Ω，MOS管的RGS(DC)大于109Ω。返回(1)低頻跨導(dǎo)gm:gm數(shù)值的大小表示uGS對iD控制作用的強(qiáng)弱。在管子工作在恒流區(qū)且uDS為常量的條件下，iD的微小變化量ΔiD與引起它變化的ΔuGS之比，稱為低頻跨導(dǎo)。二、交流參數(shù)(2)極間電容：場效應(yīng)管三個極之間均存在極間電容。通常，柵－源電容Cgs和柵－漏電容Cgd約為1～3PF，而漏－源電容Cds約為0.1～1pF。在高頻電路中，應(yīng)考慮極間電容的影響。管子的最高工作頻率fM是綜合考慮三個電容的影響后而確定的工作頻率的上限值。gm的單位是s（西門子）或ms，gm是轉(zhuǎn)移特性曲線上某一點(diǎn)的切線的斜率，可通過對以下兩式求導(dǎo)而得。gm與切點(diǎn)的位置密切相關(guān)，由于轉(zhuǎn)移特性曲線的非線性，因而，iD愈大，gm愈大。對于MOS管，柵－襯之間的電容量很小，只要有少量的感應(yīng)電荷就可產(chǎn)生很高的電壓。而RGS(DC)很大，感應(yīng)電荷難以釋放，以至于感應(yīng)電荷所產(chǎn)生的高壓會使很薄的絕緣層擊穿，造成管子損壞。因此，無論是在存放還是在工作電路之中，都應(yīng)為柵－源之間提供直流通路，避免柵極懸空；同時焊接時，要將電烙鐵良好接地。返回三、極限參數(shù)(1)最大漏極電IDM：它是管子正常工作時漏極電流的上限值。(2)擊穿電壓：管子進(jìn)入恒流區(qū)后，使iD驟然增大的uDS稱為漏－源擊穿電壓U（BR)DS，uDS超過此值會使管子燒壞。對于結(jié)型場效應(yīng)管，使柵極與溝道間PN結(jié)反向擊穿的uGS為柵－源擊穿電壓U（BR)GS；對于絕緣柵型場效應(yīng)管，使絕緣層擊穿的UGS為柵－源擊穿電壓U（BR)GS。(3)最大耗散功率PDM：它決定于管子的溫升。PDM確定之后，便可在管子的輸出特性上畫出臨界最大功耗線，再根據(jù)IDM和U（BR)DS，便可得到管子的安全工作區(qū)。場效應(yīng)管的柵極g、源極s、漏極d對應(yīng)于晶體管的基極b、發(fā)射極e、集電極c，它們的作用相類似。一、場效應(yīng)管用柵－源電壓uGS控制漏極電流iD，柵極基本不取電流；而晶體管工作時基極總要索取一定的電流。因此，要求輸入電阻高的電路應(yīng)選用場效應(yīng)管；而若信號源可以提供一定的電流，則可選用晶體管；利用晶體管組成的放大電路可以得到比場效應(yīng)管更大的電壓放大倍數(shù)。二、場效應(yīng)管只有多子參與導(dǎo)電；晶體管內(nèi)既有多子又有少子參與導(dǎo)電，而少子受溫度，輻射等因素影響較大，因而場效應(yīng)管比晶體管的溫度穩(wěn)定性好、抗輻射能力強(qiáng)。所以在環(huán)境條件變化很大的情況下應(yīng)選用場效應(yīng)管。1.4.4場效應(yīng)管與晶體管的比較三、場效應(yīng)管的噪聲系數(shù)很小，所以低噪聲放大器的輸入級和要求信噪比較高的電路應(yīng)選用場效應(yīng)管。當(dāng)然也可選用特制的低噪聲晶體管。四、場效應(yīng)管的漏極與源極可以互換使用，互換后特性變化不大；而晶體管的發(fā)射極與集電極互換后特性差異很大，因此只有特殊需要時才互換。五、場效應(yīng)管比晶體管的種類多，特別是耗盡型MOS管，柵－源電壓uGS可正、可負(fù)、可零，均能控制漏極電流。因而在組成電路時場效應(yīng)管比晶體管有更大的靈活。六、場效應(yīng)管和晶體管均可用于放大電路和開關(guān)電路，它們構(gòu)成了品種繁多的集成電路。但由于場效應(yīng)管制成工藝簡單，且具有耗電省、工作電源電壓范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，因此場效應(yīng)管越來越多地用于大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路之中。返回返回根據(jù)PN結(jié)外加電壓時的工作特點(diǎn)，可由PN結(jié)構(gòu)成其它類型的三端器件。這一節(jié)學(xué)習(xí)利用一個PN結(jié)構(gòu)成的具有負(fù)阻特性的器件－單結(jié)晶體管；利用三個PN結(jié)構(gòu)成的大功率可控整流器件－晶閘管。1.5.1單結(jié)晶體管1.5.2晶閘管1.5單結(jié)晶體管和晶閘管返回1.5.1單結(jié)晶體管一、單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)和等效電路二、工作原理和特性曲線三、應(yīng)用舉例在一個低摻雜的N型硅棒上利用擴(kuò)散工藝形成一個高摻雜P區(qū)，在P區(qū)與N區(qū)接觸面形成PN結(jié)，就構(gòu)成單結(jié)晶體管（UJT）。P型半導(dǎo)體引出的電極為發(fā)射極e；N型半導(dǎo)體兩端引出兩個電極，分別為基極b1和基極b2。單結(jié)晶體管因有兩個基極，也稱雙基極晶體管。一、單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)和等效電路返回發(fā)射極所接P區(qū)與N型硅棒形成的PN結(jié)等效為二極管D；N型硅棒因摻雜濃度很低而呈現(xiàn)高阻；二極管陰極與基極b2之間的等效電阻為rb2。二極管陰極與基極b1之間的等效電阻為rb1。rb1的阻值受e－b1間電壓控制，所以等效為可變電阻。單結(jié)晶體管的發(fā)射極電流iE與e－b1間電壓uEB1的關(guān)系曲線稱為特性曲線。即：iE=f(uBE1)二、工作原理和特性曲線η稱為單結(jié)晶體管的分壓比，其數(shù)值主要與管子的結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般在0.5～0.9之間。基極b2的電流為當(dāng)b2－b1間加電源VBB，且發(fā)射極開路時，A點(diǎn)的電位為iE×UA當(dāng)e－b1間電壓uEB1為零時，二極管承受反向電壓，其值uEA＝－ηVBB

發(fā)射極電流iE為二極管反向電流，記作IEO。若緩慢增大uEB1，由uEA=uEB1－uA，可知二極管端電壓uEA隨之增大；根據(jù)PN結(jié)的反向特性可知，只有當(dāng)uEA接近零時，iE的數(shù)值才明顯減小。當(dāng)uEB1＝uA時，二極管的端電壓為零，iE＝0IEOUA此時，空穴濃度很高的P區(qū)向電子濃度很低的硅棒的A－b1區(qū)注入非平衡少子；由于半導(dǎo)體材料的電阻與其載流子濃度密切相關(guān)，注入的載流子使rb1減??；而且rb1減小，使其壓降減小，導(dǎo)致PN結(jié)正向電壓增大，iE必然隨之增大，注入的載流子將更多，于是rb1進(jìn)一步減??；當(dāng)iE增大到一定程度時，二極管的導(dǎo)通電壓將變化不大，此時uEB1將因rb1減小而減小，表現(xiàn)出負(fù)阻特性。所謂負(fù)阻特性，是指輸入電壓（即uEB1）增大到某一數(shù)值后，輸入電流（即發(fā)射極電流iE）愈大，輸入端的等效電阻愈小的特性。一旦單結(jié)晶體管進(jìn)入負(fù)阻工作區(qū)域，輸入電流iE的增加只受輸入回路外部電阻的限制，除非將輸入回路開路或?qū)E減小到很小的數(shù)值，否則管子將始終保持導(dǎo)通狀態(tài)。若uEB1繼續(xù)增大，使PN結(jié)正向電壓大于開啟電壓時，iE變?yōu)檎螂娏?，從發(fā)射極e流向基極b1。UA返回從特性曲線可知，當(dāng)uEB1＝0時，iE＝IEO；當(dāng)uEB1增大至UP（峰點(diǎn)電壓）時，PN結(jié)開始正向?qū)?，UP＝uA＋Uon，Uon為PN結(jié)的開啟電壓，此時iE＝iP（峰點(diǎn)電流）；uBE1再增大一點(diǎn)，管子就進(jìn)入負(fù)阻區(qū)，隨著iE增大，rb1減小，uBE1減小，直至uBE1＝UV（谷點(diǎn)電壓），iE＝IV(谷點(diǎn)電流)；UV取決于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓和rb1的飽和電阻rs；當(dāng)iE再增大，管子進(jìn)入飽和區(qū)。測試電路特性曲線單結(jié)晶體管組成的振蕩電路如圖。所謂振蕩，是指在沒有輸入信號的情況下，電路輸出一定頻率、一定幅值的電壓或電流信號。三、應(yīng)用舉例返回當(dāng)合閘通電時，電容c上的電壓為零，管子截止，電源VBB通過電阻R對C充電，隨時間增長電容上電壓uC（即UBE1）逐漸增大；一旦uBE1增大到峰點(diǎn)電壓UP后，管子進(jìn)入負(fù)阻區(qū)，輸入端等效電阻急劇減小，使C通過管子的輸入回路迅速放電，iE隨之迅速減小。一旦uEB1減小到谷點(diǎn)電壓UV后，管子截止，電容