《mos工作原理》PPT课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,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。,2-2 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。,增强型,耗尽型,N沟道,P沟道,N沟道,P沟道,N沟道,P沟道,场效应管,绝缘栅场效应管,结型场效应管,2-2-1 绝缘栅场效应管（MOS管）,一、结构和电路符号,P,N,N,G,S,D,P,型基底,两个,N,区,SiO,2,绝缘层,导电沟道,金属铝,G,S,D,N,沟道增强型,N,沟道耗尽型,P,N,N,G,S,D,预埋了导电沟道,G,S,D,在栅极下方的SiO,2,层中掺入大量的金属正离子。所以当,u,GS,=0时，这些正离子已经感应出了沟道.,N,P,P,G,S,D,G,S,D,P,沟道增强型,P,沟道耗尽型,N,P,P,G,S,D,G,S,D,预埋了导电沟道,二、,MOS,管的工作原理,以,N,沟道增强型为例,P,N,N,G,S,D,U,DS,U,GS,U,GS,=0,时,D,-,S,间相当于两个反接的,PN,结,I,D,=0,对应截止区,P,N,N,G,S,D,U,DS,U,GS,U,GS,0,时,U,GS,足够大时（,U,GS,V,T,）,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,i,d,。,感应出电子,V,T,称为阈值电压（开启电压）,U,GS,较小时，导电沟道相当于电阻将,D-S,连接起来，,U,GS,越大此电阻越小。,P,N,N,G,S,D,U,DS,U,GS,U,T,（V,T,）,i,D,=,f,(,u,GS,),u,DS,=,常数,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,一个重要参数跨导,g,m,g,m,=,i,D,/,u,GS,u,DS,=const,g,m,的大小反映了栅源电压对漏极电流的控制作用。,在转移特性曲线上，,g,m,为曲线的斜率。,在输出特性曲线上也可求出,g,m,。,N沟道增强型MOS管的基本特性,u,GS,U,T,，管子截止,u,GS,U,T,，管子导通,u,GS,越大，沟道越宽，在相同的漏源电压,u,DS,作用下，漏极电流,I,D,越大,四、耗尽型,N,沟道,MOS,管的特性曲线,耗尽型的,MOS,管,U,GS,=0,时就有导电沟道，加反向电压才能夹断。,转移特性曲线,0,I,D,U,GS,V,T,I,D,U,DS,0,U,GS,=0,U,GS,0,输出特性曲线,N,沟道,耗尽型,MOS,管的,特点,当,u,GS,=0时，就有沟道，加入,u,DS,，就有,i,D,。,当,u,GS,0时，沟道增宽，,i,D,进一步增加。,当,u,GS,0时，沟道变窄，,i,D,减小。,2-2-2 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。,放大电路的目的是将微弱的,变化信号不失真地,放大成较大的信号。这里所讲的主要是电压放大电路。,电压放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表示，如图：,v,i,v,o,A,v,2-2 基本放大电路,2-2-1 基本放大电路的组成,三种三极管（FET）放大电路,共射（源）极放电路,共基（栅）极放大电路,共集（漏）电极放大电路,以共射极放大电路为例讲解工作原理,放大元件,i,C,=,i,B,，工作在放大区，要保证集电结反偏，发射结正偏。,v,i,v,o,输入,输出,参考点,R,B,+,E,C,E,B,R,C,C,1,C,2,T,+,+,作用：,使发射结正偏，并提供适当的静态工作电流。,基极电源与基极电阻,R,B,+,E,C,E,B,R,C,C,1,C,2,T,集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏。,+,+,集电极电阻，将变化的电流转变为变化的电压。,耦合电容：,电解电容，有极性。,大小为,10,F,100,F,作用：,隔离输入输出与电路直流的联系，同时能使信号顺利输入输出。,经过改进的电路：单电源供电的共射极放大电路,+,V,CC,R,C,C,1,C,2,T,R,B,+,+,增强型MOS管（P沟道、N沟道）的结构、符号、工作特点。,耗尽型MOS管,（,P沟道、N沟道,）的结构、符号、工作特点。,结型场效应管,（P沟道、N沟道）,的结构、符号、工作特点。,本次课内容,放大电路的组成、共射极放大电路中各元件的作用等。,作业：,P.63.2.2 2.4,