半导体三极管和MOS管的原理、参数和工作机理
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更新于2024-08-03
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硬件器件研究专题-三极管以及MOS管
一、硬件器件研究专题简介
在电子电路中,三极管和MOS管是两种非常重要的半导体器件。三极管是一种控制电流的半导体器件,可以把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。MOS管是一种金属氧化物半导体场效应管,具有高输入阻抗、低噪声、高速-switching等特点。了解三极管和MOS管的原理、参数、特性和工作原理对电子电路设计和分析非常重要。
二、三极管结构及原理
三极管结构可以想象为一对二极管的P区相连,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区。三极管的三个区掺杂浓度是不一样的,发射区掺杂浓度远高于基区和集电区。基区很薄,为了让发射区的自由电子更容易进入集电区。基区浓度很低,为了形成更小的基极电流。
三极管的工作原理是通过控制基极电流来控制集电极电流。首先给CE之间加电压,无论正接还是反接都不能导通。为了让CE导通,我们给BE接上电压。在BE间电压的带动下,E区的自由电子源源不断流向B区。然而B区掺杂浓度很低且B区很薄,基区短时间内吸收不了这么多电子,只有一少部分电子与空穴复合形成基极电流,而大部分被吸引到了C区,形成集电极电流。
三极管的四种工作状态:
1. 截止状态:三极管的发射结反偏,集电结反偏时,三极管就会进入截止状态。
2. 饱和状态:
3. 放大状态:
4. 倒置状态:
三极管的应用非常广泛,如音频设备、射频设备、计算机接口等。
三、MOS管结构及原理
MOS管是一种金属氧化物半导体场效应管,具有高输入阻抗、低噪声、高速-switching等特点。MOS管的结构由三个部分组成:金属栅极、氧化物绝缘层和半导体 substrate。MOS管的工作原理是通过控制栅极电压来控制漏极电流。
MOS管的特点:
* 高输入阻抗
* 低噪声
* 高速-switching
* 高输入impedance
* 低power consumption
四、结论
三极管和MOS管是两种非常重要的半导体器件,对电子电路设计和分析非常重要。了解三极管和MOS管的原理、参数、特性和工作原理对电子电路设计和分析非常重要。
2020-07-12 上传
2020-07-21 上传
2023-08-01 上传
2023-09-04 上传
2023-08-12 上传
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