模拟电子技术基础常用半导体器.ppt

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1、(1-1),1.1 半导体基础知识,1.2 半导体二极管,1.3 双极型三极管,1.4 场效应管,第1章 常用半导体器件,(1-2),补充概念：导体、半导体和绝缘体,自然界中很容易导电的物质称为导体，金属一般都是导体。,有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。,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。,1.1 半导体基础知识,(1-3),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。,电子器件所用的半导体一般都具有晶体结构，因此把半导体也称为晶体。,(1-4),完全纯净的、结构完整的半导体晶

2、体，称为本征半导体。,在硅和锗晶体中，原子相互之间靠的很近，分属于每个原子的价电子受到相邻原子的影响，而使价电子为两个原子所共有，每个原子与其相临的原子之间形成共价键，共用一对价电子。,1.1.1 本征半导体,(1-5),本征半导体的导电机理,在绝对0度（T=0K）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），它的导电能力为0，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。,(1-6),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。比如：热敏性

3、、光敏性、掺杂性。,当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化。,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。,(1-7),1.1.3 杂质半导体,在本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会使半导体的导电性能发生显著变化。,其原因是掺杂半导体的某种载流子浓度大大增加。,使自由电子浓度大大增加的杂质半导体称为N型半导体（电子半导体），使空穴浓度大大增加的杂质半导体称为P型半导体（空穴半导体）。,(1-8),N型半导体,在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷（或锑）。,多余电子,磷原子,硅原子的半径:1.17x10-10米,(1-9),N型半导体,N型半导体中的载流子是什么？,自由电子称为多

4、数载流子（多子），由于掺入少量的五价元素形成的。空穴称为少数载流子（少子），由于热激发产生的。物理模型为：,(1-10),P型半导体,在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素，如硼（或铟）。,硼原子,(1-11),P型半导体,P型半导体中空穴是多子，电子是少子。物理模型为：,(1-12),一.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。,1.1.3 PN结,(1-13),杂质半导体的示意图表示法,(1-14),P型半导体,N型半导体,空间电荷区,PN结处载流子的运动,内容回顾：1.扩散定理2.电场概念,(1-15),扩散的结果

5、是使空间电荷区逐渐加宽，空间电荷区越宽,内电场越强。,内电场越强，就使漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。,(1-16),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。,(1-17),二.PN结的单向导电性,PN结加上正向电压、正向偏置的意思都是：P区加正、N区加负电压。,PN结加上反向电压、反向偏置的意思都是：P区加负、N区加正电压。,(1-18),PN结正向偏置,P,N,+,_,内电场被削弱，多子的扩散加强能够形成较大的扩散电流。（mA量级）,(1-19),PN结反向偏置,N,P,+,_,内电场被被加强，多子的扩散受抑制。少子漂移加强

6、，但少子数量有限，只能形成较小的反向电流。（uA量级）,(1-20),三.PN结的伏安特性,在PN结的两端加上电压后，通过PN结的电流I随两端的电压V变化的曲线伏安特性,IS 为反向饱和电流，q为电子的电量，k为玻尔兹曼常数，T为热力学温度。常温下 UT 约为26mv。,(1-21),*四.PN结的电容效应,在一定条件下，PN结具有电容效应，主要由两部分组成：势垒电容CB和扩散电容CD。,(1-22),PN结高频小信号时的等效电路：,势垒电容和扩散电容的综合效应,(1-23),半导体二极管图片,1.2 半导体二极管,(1-24),(1-25),end,(1-26),半导体二极管的结构,在PN结

7、上加上引线和外壳，就成为一个二极管。二极管按结构分有点接触型、面接触型和平面型三大类。,(1)点接触型二极管,PN结面积小，结电容小，用于检波和变频等高频电路。,(1-27),(3)平面型二极管,往往用于集成电路制造艺中。PN 结面积可大可小，用于高频整流和开关电路中。,(2)面接触型二极管,PN结面积大，用于工频大电流整流电路。,(b)面接触型,(4)二极管的代表符号,(1-28),二极管的伏安特性,(1-29),伏安特性,U,SI,GE,Uon,UBR,800C,200C,(1-30),(1-31),(1-32),(1-33),1.2.3 二极管的主要参数,(1)最大整流电流IF,(2)反

8、向击穿电压UBR和最大反向工作电压URM,(1-34),(4)最高工作频率 fM,二极管工作的上限截止频率。,(1-35),1.2.4 二极管的等效电路,能够用简单、理想的模型来模拟电子器件的复杂特性或行为的电路称为等效电路，也称为等效模型。,能够模拟二极管特性的电路称为二极管的等效电路，也称为二极管的等效模型。,(1-36),1.理想模型,一、由伏安特性折线化得到的等效电路,(1-37),工程上：二极管的应用举例,导通压降:硅管0.7V,锗管0.2V。,(1-38),解：当开关断开时，输出电压为,例题 已知二极管导通电压为0.7V。试分别估算开关断开和闭合时输出电压的数值。,当开关闭合时，二

9、极管因外加反向电压而截止，故输出电压为,注：这里采用二极管 恒压降模型,(1-39),小信号交流模型,二极管工作在正向特性的某一小范围内时，其正向特性可以等效成一个微变电阻。,即,根据,得Q点处的微变电导,则,常温下（T=300K）,二、二极管的 微变等效电路,(1-40),应用举例补充,1.二极管的静态工作情况分析,理想模型,恒压模型,（硅二极管典型值）,折线模型,（硅二极管典型值）,设,二极管的近似分析计算,例：,恒压源模型,测量值 9.32mA,相对误差,理想二极管模型,相对误差,0.7V,二极管的模型,串联电压源模型,U D 二极管的导通压降。硅管 0.7V；锗管 0.3V。,理想二极

10、管模型,正偏,反偏,讨论：解决两个问题,如何判断二极管的工作状态？什么情况下应选用二极管的什么等效电路？,uD=ViR,ID,UD,V与uD可比，则需图解：,实测特性,对V和Ui二极管的模型有什么不同？,(1-44),例2.4.2 提示,2.限幅电路,end,应用举例补充,(1-45),uo,应用举例补充,3.脉冲识别电路,请同学自己分析教科书例,(1-46),1.3 电路如图P1.3所示，已知ui10sint(v)，试画出ui与uO的波形。设二极管正向导通电压可忽略不计。,解图P1.3,图P1.3,(1-47),1.4 电路如图P1.4所示，已知ui5sint(V)，二极管导通电压UD0.7

11、V。试画出ui与uO的波形，并标出幅值。,图P1.4,解图P1.4,(1-48),课程回顾,1.学习方法,概念清楚,重点突出,熟练掌握：作业题和典型例题,2.杂质半导体：N型半导体中电子是多子，P型半导体中空穴是多子,3.PN结的单向导电性,扩散运动涉及多子的运动；漂移运动涉及少子的运动,动态平衡；PN结加上正向电压，扩散运动为主，所以正向电流很大（mA)；PN结加上反向电压，漂移运动为主，所以反向电流很小(uA)。,(1-49),4.半导体二极管,(1)二极管的代表符号,P,N,（2)二极管的伏安特性,（3)二极管的温度特性,温度升高时，二极管的管压降减少,(1-50),5 二极管的等效电路

12、,小信号交流模型,(1-51),1.2.5 稳压二极管,1.稳压管的伏安特性,伏安特性,(1-52),(a)符号,(b)等效电路,符号与等效电路:,(1-53),(1)稳定电压UZ,在规定的稳压管反向工作电流IZ下，所对应的反向工作电压。,(2)最大功耗 PZM UZIZ,(3)稳定电流 IZ：IZmax 电流高于此值时，二极管会损坏 Izmin 电流低于此值时，稳压性能变坏,2.稳压二极管主要参数,(1-54),(4)动态电阻rZ,rZ=UZ/IZ,(5)温度系数,表示温度每变化1稳压值的变化量,(1-55),稳压二极管应用,3.稳压电路,正常稳压时 VO=VZ,#稳压条件是什么？,#不加R

13、可以吗？,(1-56),(1-57),例题 已知VI=10V,稳压管的稳定电压 UZ=6V,最小稳定电流IZmin=5mA,最大稳定电流IZmax=25mA;负载电阻RL=600欧姆。求解限流电阻R 的取值范围。,解：由基尔霍夫电流定律得：,R上的电压：,因此,(1-58),发光二极管,有正向电流流过时，发出一定波长范围的光，目前的发光管可以发出从红外到可见波段的光，它的电特性与一般二极管类似。,(1-59),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,其它类型二极管,(1-60),作业：,1.4,1.6,(1-61),半导体三极管的结构示意图所示。它有两种类型:NPN型和

14、PNP型。两种类型的三极管,发射结(Je),集电结(Jc),基极，用B或b表示（Base）,发射极，用E或e表示（Emitter）；,集电极，用C或c表示（Collector）。,发射区,集电区,基区,三极管符号,1.3 晶体三极管,(1-62),1.3.1 结构特点：,发射区的掺杂浓度最高；,集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；,基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且掺杂浓度最低。,管芯结构剖面图,(1-63),三极管的两种基本结构,基极,发射极,集电极,NPN型（最常用）,(1-64),PNP型,(1-65),基区：较薄，掺杂浓度低,集电区：面积较大,发射区：掺杂浓度较高,(1-66),

15、发射结,集电结,(1-67),1.内部载流子的传输过程,三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现出来的。外部条件：发射结正偏，集电结反偏。(必要条件),发射区：发射载流子集电区：收集载流子基区：传送和控制 载流子（以NPN为例）,1.3.2 晶体管的电流放大作用,基极,发射极,集电极,(1-68),内部载流子的运动,VBB,Rb,Ec,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。,1,进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE，多数扩散到集电结。,(1-69),EB,RB,Ec,集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。,从基区扩散来的电子作为集电结

16、的少子，漂移进入集电结而被收集，形成ICE。,2,IB,IC,(1-70),2.电流分配：IEIBIC IE扩散运动形成的电流 IB复合运动形成的电流 IC漂移运动形成的电流,穿透电流,集电结反向电流,直流电流放大系数,交流电流放大系数,基极开路集电极回路会有穿透电流？,3.晶体管的共射电流放大系数,(1-71),综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现的。实现这一传输过程的两个条件是：（1）内部条件：发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。（2）外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。,晶体管放大信号需要满足的条件,（请记录）,(1-

17、72),(1)稳定电压VZ,(2)稳压条件是什么？,(1)稳定电压VZ,(2)稳压条件是什么？,(2)稳压条件是什么？,(2)稳压条件是什么？,1.稳压二极管,课程回顾,稳压管加反向电压,(1-73),2.三极管的放大作用的外部条件：发射结正偏，集电结反偏。(必要条件),3.电流分配：IEIBIC,4.晶体管的共射电流放大系数,(1-74),1.3.3 晶体管的特性曲线,(1-75),(1-76),vCE=0V,iB=f(vBE)vCE=const,(2)当vCE1V时，vCB=vCE-vBE0，集电结已进入反偏状态，开始收 集电子，基区复合减少，同样的vBE下 IB减小，特性曲线右移。,(1

18、)当vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。,1.输入特性曲线,1.3.3 晶体管的共射特性曲线,(1-77),iC=f(vCE)iB=const,2.输出特性曲线,输出特性曲线的三个区域:,(1-78),集电结正偏，UCE0.3V称为饱和区。,饱和,(1-79),此区域中:IB=0,UBE 死区电压，称为截止区。,截止,(1-80),输出特性线性放大,IC(mA),此区域满足IC=IB称为线性区（放大区）。,(1-81),（4）晶体管的共射特性曲线,输入特性曲线,输出特性曲线,(1-82),1.3.4 晶体管的主要参数,1、共发射极直流电流放大系数=（ICICEO）/IBIC/IB,

19、一.直流参数,2、共基直流电流放大系数=（ICICBO）/IEIC/IE,(1-83),ICBO是集电结反偏由少子的漂移形成的反向电流，受温度变化的影响。,3.极间反向电流,(1)集电极基极间反向饱和电流ICBO 发射极开路时，集电结的反向饱和电流。,(1-84),(2)集电极发射极间的反向穿透电流ICEO ICEO=（1+）ICBO,ICEO,(1-85),1、共发射极交流电流放大系数=IC/IBvCE=const,1.3.4 晶体管的主要参数,二.交流参数,2、共基极交流电流放大系数=IC/IE VCB=const,(1-86),一般工程计算中，、，可以不加区分。,说明：,(1-87),3

20、,(1-88),2、集电极最大 允许电流ICM,1、集电极最大允许功率损耗PCM,PCM=ICVCE,三.极限参数,(1-89),3、反向击穿电压,V(BR)CBO发射极开路时的集电结反 向击穿电压。,V(BR)EBO集电极开路时发射结的反 向击穿电压。,V(BR)CEO基极开路时集电极和发射 极间的击穿电压。,几个击穿电压有如下关系 V(BR)CBOV(BR)CEOV(BR)EBO,(1-90),由PCM、ICM和V(BR)CEO在输出特性曲线上可以确定过损耗区、过电流区和击穿区。输出特性曲线上的过损耗区和击穿区,(1-91),ICBO受温度影响很大.当温度上升时，ICBO增加很快（1倍/1

21、0C）。,1.3.5 温度对晶体管特性及其参数影响,一、温度对ICBO的影响,(1-92),二、温度对输入特性的影响,温度上升时，输入特性曲线左移。,(1-93),三.温度对输出特性的影响,总的效果是：,温度上升时，输出特性曲线上移。,(1-94),例 现已测得某电路中几只NPN型晶体管三个极的直流电位如下图所示，各晶体管 b-e间开启电压 Uon均为0.5V。试分析各管子的工作状态。,C,注：对于NPN型晶体管（1)UBE Uon,且UCE UBE。管子放大状态。（发射结正偏，集电结反偏）（2)UBE=0.7V，且 UCE=0.4V，UCE UBE。管子放大状态。（4)UBE=0V Uon,

22、。管子为截止状态；,(1-95),例 在一个单管放大电路中，电源电压为30V,已知三只管子的参数如下表所示，请选用一只管子，并简述理由。,C,注：（1)T1 的电流放大倍数小，不宜选用；（2)T3 的UCEO小于电源电压，工作时有可能被击穿，不宜选用；（3)T2 的ICBO 也较小，电流放大倍数较大，且UCEO大于电源电压，所以最合适。,(1-96),作业,1.10 1.12,(1-97),1.14已知两只晶体管的电流放大系数分别为50和100，现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流如图P1.14所示。分别求另一电极的电流，标出其实际方向，并在圆圈中画出管子。,图P1.14,解：答案如解图P

23、1.14所示。解图P1.14,(1-98),1.15测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.15所示。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。,图P1.15,(1-99),1.16 电路如图P1.16所示，晶体管导通时UBE0.7V，=50。试分析VBB为0V、1V、1.5V三种情况下T的工作状态及输出电压uO的值。,解：（1）当VBB0时，T截止，uO12V。（2）当VBB1V时，因为,A,所以T处于放大状态。（3）当VBB3V时，因为,A 图P1.16,所以T处于饱和状态。,(1-100),1.晶体管的特性曲线,课程回顾,(1).输入特性曲线,(2).输出特性曲线,集电结正偏，

24、UCE0.3V称为饱和区。,满足IC=IB（放大区）。,此区域中:IB=0,UBE 0.7V，称为截止区。,(1-101),2.三极管的重要参数：,电流分配：IEIBIC,晶体管的共射电流放大系数,(1-102),当温度上升时，ICBO增加很快。,3.温度对晶体管特性及其参数影响,（1）、温度对ICBO的影响,（2）、温度对输入特性的影响,（3）.温度对输出特性的影响,(1-103),1.4 场效应管,场效应管 是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件。,由于它仅靠半导体中的多数载流子导电，又称单极性晶体管。,单极型管噪声小、抗辐射能力强、低电压工作,(1-104),场效应管

25、分为结型和绝缘栅型两种不同的结构。下面将对它们 的工作原理、特性及主要参数一一加以介绍。（以N沟道为例）,场效应管有三个极：源极（s）、栅极（g）、漏极（d），对应于晶体管的e、b、c；有三个工作区域：截止区、恒流区、可变电阻区，对应于晶体管的截止区、放大区、饱和区。,(1-105),一.结型场效应管的工作原理（以N沟道为例）,符号,结构示意图,导电沟道,实验发现,1.4.1.结型场效应管,(1-106),沟道最宽uGS=0,此时UGS的值(为负值)为夹断电压UGS（off）(如-4V)。,1.当 uDS=0V一定时，栅-源电压对导电沟道宽度的控制作用,UGS（off）uGS0,uGS=UGS

26、（off）,结论：当 uGSUGS（off）时，工作在恒流区或可变电阻区。,此时UGS的值(为负值)为夹断电压UGS（off）(如-4V)。,(1-107),uGDUGS（off），此时导通沟道上部未夹断。这时uGS-uDSUGS（off）.,2.当 uGS为uGS（off）0V某一固定值时，且 uGDUGS（off），uDS对漏极电流iD的影响。,当 uDSuGS-UGS（off）时，效应管工作在可变电阻区。,uGSUGS（off）时，可能工作在恒流区或可变电阻区。,uGDUGS（off），此时导通沟道上部未夹断。这时uGS-uDSUGS（off）.,2.当 uGS为uGS（off）0V某一

27、固定值时，且 uGDUGS（off），uDS对漏极电流iD的影响。,2.当 uGS为uGS（off）0V某一固定值时，且 uGDUGS（off），uDS对漏极电流iD的影响。,uGDUGS（off），此时导通沟道上部未夹断。这时uGS-uDSUGS（off）.,2.当 uGS为uGS（off）0V某一固定值时，且 uGDUGS（off），uDS对漏极电流iD的影响。,(1-108),实验发现，上述两种变化趋势相互抵消。uDS的增大，几乎全部用来克服沟道的电阻，iD几乎不变，进入恒流区。这时，iD几乎仅仅决定于uGS。与uDS无关。,其中，uGD=uGS-uDS,uDS的增大，一方面带来uGD的

28、变小，沟道的电阻变大，iD变小；另一方面DS间的纵向电场增强，iD变大。,3.当 uGS为uGS（off）0V某一固定值时，且 uGDUGS（off），uDS对漏极电流iD的影响。,当 uDSuGS-UGS（off）时，效应管工作在恒流区。,当 uGSUGS（off）时，工作在恒流区或可变电阻区。,其中，uGD=uGS-uDS,uDS的增大，一方面带来uGD的变小，沟道的电阻变大，iD变小；另一方面DS间的纵向电场增强，iD变大。,其中，uGD=uGS-uDS,实验发现，上述两种变化趋势相互抵消。uDS的增大，几乎全部用来克服沟道的电阻，iD几乎不变，进入恒流区。这时，iD几乎仅仅决定于uGS

29、。与uDS无关。,uDS的增大，一方面带来uGD的变小，沟道的电阻变大，iD变小；另一方面DS间的纵向电场增强，iD变大。,其中，uGD=uGS-uDS,(1-109),课程回顾,结型场效应管的符号,一.结型场效应管的工作原理（以N沟道为例）,结论：1.当 uGSUGS（off）（均为负值）时，工作在截止区；,此时UGS的值(为负值)为夹断电压UGS（off）(如-4V)。,(1-110),1)当 uDSuGS-UGS（off）时，效应管工作在可变电阻区。,2.当 uGSUGS（off）时，工作在恒流区或可变电阻区。,结论：1.当 uGSUGS（off）（均为负值）时，工作在截止区；,uGDU

30、GS（off），此时导通沟道上部未夹断。这时uGS-uDSUGS（off）.,(1-111),2)当 uDSuGS-UGS（off）时，效应管工作在恒流区。,已知：当 uGSUGS（off）时，工作在恒流区或可变电阻区。,实验发现，上述两种变化趋势相互抵消。uDS的增大，几乎全部用来克服沟道的电阻，iD几乎不变，进入恒流区。这时，iD几乎仅仅决定于uGS。与uDS无关。,uDS的增大，一方面带来uGD的变小，沟道的电阻变大，iD变小；另一方面DS间的纵向电场增强，iD变大。,其中，uGD=uGS-uDS,此时：uGDUGS（off），,(1-112),2)当 uDSuGS-UGS（off）时，

31、效应管工作在恒流区。,1)当 uDSuGS-UGS（off）时，效应管工作在可变电阻区。,当 uGSUGS（off）时，工作在恒流区或可变电阻区。,3.汇总：结型场效应管的工作原理（以N沟道为例）,(1-113),1.输出特性曲线,预夹断轨迹，uGDUGS（off）,可变电阻区,恒流区,iD几乎仅决定于uGS,击穿区,夹断区（截止区）,uGSUGS（off）,二.结型场效应管的特性曲线,(1-114),2.转移特性,（1.4.3),(1-115),#JFET有正常放大作用时，沟道处于什么状态？,VP,3.转移特性与输出 特性的对应关系,(1-116),1.4.2.绝缘栅型场效应管,下面以N沟道

32、增强型绝缘栅型场效应管为例,(1-117),SiO2绝缘层,衬底,一、N沟道增强型 MOS管,大到一定值才开启,1.工作原理,开启电压表示：UGS(th).典型值4V,(1-118),2.符号、特性曲线与电流方程,特性曲线,2)当 uDSuGS-UGS（th）时，效应管工作在可变电阻区。,当 uGSUGS（th）时，工作在恒流区或可变电阻区。,1)当 uDSuGS-UGS（th）时，效应管工作在恒流区。,N沟道增强型MOS管,(1-119),小结：,电流方程:,(1-120),1.4.3.绝缘栅型场效应管,1、开启电压 UGS（th）)增强型MOS的参数,一.直流参数,2、夹断电压 UGS（o

33、ff）(或UP)漏极电流约为零时的VGS值。,3、饱和漏极电流 IDSS,二.交流参数,1、低频跨导 gm,2、极间电容,(1-121),解：从 iD或uDS、uGS的极性可知，该管为 N沟道型。从输出特性曲线的开启电压 UGS=4V0V可知，该管为增强型MOS管。所以，该管为N沟道增强型MOS管。,例题 已知某管子的输出特性曲线如下图所示。是分析该管是什么类型的场效应管（结型、绝缘栅型、N沟道、P沟道、增强型、耗尽型）,(1-122),(1-123),解（1）当uGS=uI=0V时，管子处于夹断状态，因而 iD=0。uO=uDS=VDD-iDRD=VDD=15V。,例题 已知某管子的输出特性

34、曲线如左图所示，电路如右图所示。试分析 uI为0V、8V和10V三种情况下uO分别为多少？,(1-124),（2）当uGS=uI=8V时，设管子工作在恒流区，则从 iD=1mA,因此,uO=uDS=VDD-iDRD=10V,大于uGS-UGS(th)=(8-4)V=4V，说明假设成立，管子工作在恒流区,(1-125),（3）当uGS=uI=10V时，设管子工作在恒流区，则 iD约为2.2mA,因此,uO=uDS=VDD-iDRD=（15-2.25）=4V,小于此时的与夹断电压uGS-UGS(th)=(10-4)V=6V，说明假设不 成立，而管子工作可变电阻区。从输出特性曲线上可得uGS=10V

35、时d-s间的等效电阻为,所以:,(1-126),解 从电路可知，uGS=0V时，因而iD=IDSS=4mA。并且uGS=0V时的预夹断电压 uDS预夹断=uGS-UGS（off）=0-(-4)V=4V 又从电路图上看出：uDS=VDD-iDRL 所以保证RL 上为恒流的最大输出电压 UOmax=iDRLmax=VDD-uDS预夹断=(VDD-4)V=8V。,例题 电路如下图所示。场效应管的夹断电压 UGS（off）=-4V，饱和漏极电流IDSS=4mA。试问 为保证负载电阻RL上的电流为恒流，RL 的取值范围为多少？,(工作在恒流区的条件：uDSuGS-UGS（off）),输出电压范围：08V,负载电阻RL的取值范围为：,(1-127),MOS管的特性,1)增强型MOS管,2)耗尽型MOS管,开启电压,夹断电压,