1、 1 第四章第四章 常用半导体器件原理常用半导体器件原理 晶体三极管低频交流小信号简化模型晶体三极管低频交流小信号简化模型 1信号将围绕工作点变化信号将围绕工作点变化,在工作点附近小范围内在工作点附近小范围内,将非线性特性线性化将非线性特性线性化 2 第四章第四章 常用半导体器件原理常用半导体器件原理beubi1.首先看首先看变化引起变化引起 的变化量体现在管子的输入电阻的变化量体现在管子的输入电阻bicicbiiceuci2beQBEEEBBEQBEBBbududididiududiii1BEdidieEBErdidu其中其中)(26mAImVIUeIUdidurCQCQTUuSTQCBEe
2、TBETBEUuSCeIi 代入第代入第(1)式式,得：得：)(26)1()1(mAImVriurCQebbebe2.对对 的控制作用体现在受控源的控制作用体现在受控源3.对对 的影响体现在输出电阻的影响体现在输出电阻 ceu 流控等效电路流控等效电路CQAQcceceIUdidur 3 第四章第四章 常用半导体器件原理常用半导体器件原理)(26)1(26)1(SmVmAImVIrruigCQCQebebebm-表示表示beu 对对ci 的控制能力的控制能力3 压控等效电路压控等效电路流控型电路模型流控型电路模型压控型电路模型压控型电路模型bemug跨导定义：跨导定义：其几何意义是转移特性其几
3、何意义是转移特性Q点的切线斜率。点的切线斜率。QBEBmdudigQ 4 第四章第四章 常用半导体器件原理常用半导体器件原理bcebPNN+Nrbbbrebrcb注意，此时参数中的注意，此时参数中的b应改为应改为b。下面进一步讨论等效电路中如何反映晶体管固有的寄下面进一步讨论等效电路中如何反映晶体管固有的寄生效应的影响。平面管的结构示意图如图所示。生效应的影响。平面管的结构示意图如图所示。5.考虑基区体电阻影响考虑基区体电阻影响,对等效电路的修正：对等效电路的修正：第二章第二章ebmug 很小很小,忽略掉。忽略掉。基区体电阻基区体电阻rbb的阻值较大，为的阻值较大，为几十到几百欧姆几十到几百欧
4、姆。这一影响可以用基极端这一影响可以用基极端b与内基极与内基极b之间的电阻之间的电阻rbb等效。等效。bcberr,5 第四章第四章 常用半导体器件原理常用半导体器件原理流控型电路模型流控型电路模型压控型电路模型压控型电路模型将将 和和 串联合并，串联合并，得流控型电路模型得流控型电路模型bbrebr第二章第二章CQAceCQemCQbbebbebbbbebebmIUrmVmAIrgmAImVrrrrrriug,26)(1,)(26)1()1(,其中：其中：流控型模型用流控型模型用于低频于低频,压控型压控型模型用于高频。模型用于高频。gm-跨导跨导,rbe-管子输入电阻管子输入电阻 (几几K数
5、量级数量级,较小较小)rce-管子输出电阻管子输出电阻(几十几十K-几百几百K,很大很大)ICQ-工作点电流工作点电流UA-厄尔利电压厄尔利电压 (百伏数量级百伏数量级,很大很大)6 第四章第四章 常用半导体器件原理常用半导体器件原理场效应管的低频交流小信号模型场效应管的低频交流小信号模型6QGSDmdudig-跨导跨导DQAQDDSdsIUdidur-输出电阻输出电阻无栅流无栅流,输入电阻无穷大输入电阻无穷大,输入端相当于开路！输入端相当于开路！7 第四章第四章 常用半导体器件原理常用半导体器件原理MOS管的体效应及背栅跨导管的体效应及背栅跨导gmb在分立元件场效应管中在分立元件场效应管中,
6、通常衬底与源极相连通常衬底与源极相连,UBS=0.在集成电路中在集成电路中,在同一衬底上要制作许多管子在同一衬底上要制作许多管子,为避免纵向衬底电流为避免纵向衬底电流,必须保证每管衬底与源极反偏必须保证每管衬底与源极反偏,为此衬底要接到全电路的最低电位点为此衬底要接到全电路的最低电位点,如图所示如图所示,上面管子上面管子UBS0,故引进背栅跨导故引进背栅跨导,定义：定义：mmQbsDmbggdudig)2.01.0(UBS绝对值越大绝对值越大,PN结越厚结越厚,沟道越窄沟道越窄,iD越小！越小！8 第四章第四章 常用半导体器件原理常用半导体器件原理谢谢收看和听讲谢谢收看和听讲,欢迎下次再相见欢迎下次再相见!晶体三极管和场效应管低频小信号模型晶体三极管和场效应管低频小信号模型
