單極晶體管共射放大電路

單級(jí)放大電路是放大器的基本電路。根據(jù)電路結(jié)構(gòu)的不同，可分為共射、共基和共集三種組態(tài)的基本放大電路。不管是哪種組態(tài)，它們的直流通路是一致的。因此，這里以應(yīng)用最廣泛的共射組態(tài)電路為例，介紹單級(jí)放大電路靜態(tài)的調(diào)整和測(cè)試。

１、靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整

小信號(hào)放大電路原理圖，如圖1所示：

圖1小信號(hào)放大電路原理圖

交直流負(fù)載特性圖，如圖2所示：

圖2交直流負(fù)載特性圖

２、靜態(tài)工作點(diǎn)電流ICQ的測(cè)量

測(cè)量ICQ有以下幾種方法：

（1）直接測(cè)量

（2）間接測(cè)量

ICQ＝URC/RC

IEQ≈ICQ＝UEQ/RE

單極晶體管原理

在使用的pnp或npn面結(jié)型晶體管的工作中，包括金屬-氧化物-半導(dǎo)體晶體管在內(nèi)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管，只需要一種載流子，這種晶體管就叫做單極晶體管。單極晶體管即場(chǎng)效應(yīng)晶體管，因?yàn)閳?chǎng)效應(yīng)晶體管在工作時(shí)，半導(dǎo)體中只有多數(shù)載流子起主要作用，所以又稱為單極晶體管。

以N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管為例說(shuō)明其工作原理。N溝道增強(qiáng)型MOS管的結(jié)構(gòu)模型如圖1所示，它由兩個(gè)背靠背的PN結(jié)組成。

圖1

圖2是實(shí)際結(jié)構(gòu)示意圖，它以低摻雜P型硅片為襯底，用擴(kuò)散工藝在上面形成兩個(gè)高摻雜的N+小區(qū)，并分別用引線引出，一個(gè)作為源極S，另一個(gè)作為漏極d。在硅片表面用生長(zhǎng)法制造了一層二氧化硅絕緣薄膜，厚度不到0.1μm，而絕緣電阻卻高達(dá)1012~1015Ω量級(jí)。通常蓋在S和d之間的二氧化硅薄層上，形成柵極g。

圖2

N溝道增強(qiáng)型MOS管的電路符號(hào)如圖3所示。箭頭方向表示P襯底指向N溝道，三根短線分別代表源s、漏d和襯底b。同時(shí)也表示在開路狀態(tài)下，d、s之間是不通的，因?yàn)橹虚g僅有兩個(gè)背靠背的PN結(jié)，沒(méi)有導(dǎo)電通道。

圖3

MOS管的襯底b和源極S通常是接在一起的。若將源、漏極短路，在柵、源之間加正電壓υGS，如圖4所示，則在柵極和P襯底之間的SiO2中產(chǎn)生指向P襯底的電場(chǎng)。該電場(chǎng)排斥P襯底中的多數(shù)載流子空穴，在柵極覆蓋的SiO2，絕緣薄層下面形成耗盡層。當(dāng)柵源電壓超過(guò)某一電壓值VT時(shí)，P襯底中的少數(shù)載流子在強(qiáng)大電場(chǎng)作用下就會(huì)聚集到柵極下面，形成N型薄層，因其類型與襯底類型相反，故稱為反型層。反型層與源、漏極的N+區(qū)搭接，則形成一個(gè)可導(dǎo)電的N型感生溝道?？刂茤旁措妷篤GS，可控制導(dǎo)電溝道的寬度，改變漏源問(wèn)的電阻。閾值電壓VT稱為增強(qiáng)型MOS管的開啟電壓。

圖4